Температурный фактор при выделении зон субаквальной разгрузки приповерхностных вод
https://doi.org/10.26907/2542-064X.2024.1.169-182
Аннотация
В статье рассмотрены теоретические предпосылки совершенствования технологии акваториальных исследований, включающей в себя комплекс методов термометрии и резистивиметрии. Проведена оценка переходных процессов, влияющих на изменение температуры в системе «вода–воздух», что указывает на необходимость учета тепловых характеристик всех элементов. На основе теории теплообмена и предложенной идеи о выделении источника из общего температурного поля получено выражение для его расчета. Локализация зон субаквальной разгрузки приповерхностных вод определяется разницей температур в водотоке и источнике. Многофакторный анализ, основанный на использовании абсолютной величины и знака разностного параметра, в совокупности с минерализацией воды указывает на тип ее распространения по глубине. По результатам теоретических исследований выполнены успешная апробация и верификация полученных критериев на одном из водотоков промышленной агломерации Пермского края, что подтверждает перспективность применения этих подходов при решении гидрогеологических задач.
Ключевые слова
гидрогеологические условия,
водоток,
подземные воды,
субаквальная разгрузка,
поиск,
термометрия,
резистивиметрия
Об авторах
А. В. Татаркин
Пермский государственный национальный исследовательский университет
Россия
Россия
Татаркин Алексей Викторович, доктор технических наук, профессор кафедры инженерной геологии и охраны недр
ул. Букирева, д. 15, г. Пермь, 614068
П. А. Красильников
Пермский государственный национальный исследовательский университет
Россия
Россия
Красильников Павел Анатольевич, доктор геолого-минералогических наук, доцент, декан геологического факультета
ул. Букирева, д. 15, г. Пермь, 614068
Список литературы
1. Vaganov S., Blinov S., Belkin P., Perevoshchikov R. The role of subaquatic springs in the formation of flow, temperature and chemical composition of river water in the reserve // J. Ecol. Eng. 2022. V. 23, No 3. P. 39–48. https://doi.org/10.12911/22998993/145465.
2. Conner A., Gooseff M.N., Chen X., Arntzen E., Garayburu-Caruso V. Groundwater inflows to the Columbia River along the Hanford Reach and associated nitrate concentrations // Front. Water. 2021. V. 3. Art. 574684. https://doi.org/10.3389/frwa.2021.574684.
3. Briggs M.A., Harvey J.W., Hurley S.T., Rosenberry D.O., McCobb T., Werkema D.D., Lane Jr. J.W. Hydrogeochemical controls on brook trout spawning habitats in a coastal stream // Hydrol. Earth Syst. Sci. 2018. V. 22, No 12. P. 6383–6398. https://doi.org/10.5194/hess-22-6383-2018.
4. Гриневский С.О., Прокофьев В.В. К методике проведения и интерпретации термометрических измерений для выявления зон субаквальной разгрузки подземных вод // Вест. Моск. ун-та. Серия 4. Геология. 2005. № 3. С. 55–61.
5. Vaccaro J.J., Maloy K.J. A Thermal Profile Method to Identify Potential Ground-Water Discharge Areas and Preferred Salmonid Habitats for Long River Reaches: U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2006-5136. Reston, VA: U.S. Dep. Inter., U.S. Geol. Surv., 2006. 16 p. https://doi.org/10.3133/sir20065136.
6. Hammett S., Day-Lewis F.D., Trottier B., Barlow P.M., Briggs M.A., Delin G., Harvey J.W., Johnson C.D., Lane Jr. J.W., Rosenberry D.O., Werkema D.D. GW/SW-MST: A groundwater/ surface-water method selection tool // Groundwater. 2022. V. 60, No 6. P. 784–791. https://doi.org/10.1111/gwat.13194.
7. Козак С.З. Методические рекомендации по применению комплекса геофизических методов при гидрогеологических и геоэкологических исследованиях на акваториях. М.: Министерство природных ресурсов РФ; ГИДЭК, 2002. 55 с.
8. Качура С.М., Постнов В.И. Перспективные оптоволоконные датчики и их применение (обзор) // Труды ВИАМ. 2019. № 5 (77). С. 52–61. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2019-0-5-52-61.
9. Zhu P., Xie X., Sun X., Soto M.A. Distributed modular temperature-strain sensor based on optical fiber embedded in laminated composites // Composites, Part B. 2019. V. 168. P. 267–273. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.12.078.
10. Рихман Г.В. Труды по физике. М.: Изд-во АН СССР, 1956. 711 с.
11. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Атомиздат, 1979. 416 с.
12. Дульнев Г.Н., Семяшкин З.М. Теплообмен в радиоэлектронных аппаратах. Л.: Энергия, 1968. 360 с.
13. Рыжов А.А., Судоплатов А.Д. Расчет удельной электропроводности песчаноглинистых пород и использование функциональных зависимостей при решении гидрогеологических задач // Научно-технические достижения и передовой опыт в области геологии и разведки недр: науч.-техн. информ. сб. ВИЭМС. 1990. С. 27–41.
14. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия: учеб. для хим. спец. вузов. М.: Высшая школа, 2001. 527 с.
15. Захаров А.В., Пономарев А.Б. Мониторинг температурных полей грунтов г. Перми // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2015. № 4. С. 103–112. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2015.4.08.
16. Сеннов А.С. О возможном подходе к гидродинамической схематизации надсолевой толщи Верхнекамского месторождения калийных солей // Горный журнал. 2016. № 4. С. 48–51. https://doi.org/10.17580/gzh.2016.04.09.
17. Лю Ю., Лехов А.В. Моделирование изменения фильтрационных параметров загипсованных пород при фильтрации рассолов // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2012. № 6. С. 551–559.
18. Килин Ю.А., Минькевич И.И., Жуланов Г.С. Особенности химического состава подземных вод на Талицком участке ВКМС // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. 2023. № 26. С. 108–116. https://doi.org/10.17072/chirvinsky.2023.108.
19. Красильников П.А., Мещерякова О.Ю., Татаркин А.В. Геоинформационный подход к оценке и прогнозу изменений инженерно-геологических условий на подработанных территориях // Инженерная геология. 2021. Т. XVI, № 4. С. 48–60. https://doi.org/10.25296/1993-5056-2021-16-4-48-60.
20. Кудряшов А.И. Верхнекамское месторождение солей. 2-е изд., перераб. М.: Эпсилон Плюс, 2013. 371 с.
21. Гилева М.И., Татаркин А.В., Филимончиков А.А. К вопросу определения удельного электрического сопротивления дисперсных грунтов в лабораторных условиях // Вестник Пермского университета. Геология. 2014. Вып. 1 (22). С. 44–48.
22. Клецкина О.В., Красильников П.А., Татаркин А.В. Гидрогеохимическая оценка состояния поверхностных вод и выделение зоны влияния объекта размещения отходов в пределах Кирово-Чепецкого промышленного комплекса // Вестник Пермского университета. Геология. 2022. Т. 21, № 2. С. 180–189. https://doi.org/10.17072/psu.geol.21.2.180.
Рецензия
Для цитирования:
Татаркин А.В., Красильников П.А. Температурный фактор при выделении зон субаквальной разгрузки приповерхностных вод. Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. 2024;166(1):169-182. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2024.1.169-182
For citation:
Tatarkin A.V., Krasilnikov P.A. The Temperature Factor in Selecting the Areas of Subaqueous Discharge of Near-Surface Water. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta Seriya Estestvennye Nauki. 2024;166(1):169-182. (In Russ.) https://doi.org/10.26907/2542-064X.2024.1.169-182
Просмотров:
786
Послать статью по эл. почте 