Ryzyko poważnych awarii rurociągów przesyłowych ... - MANHAZ

W zasadzie w gruncie istnieją dwie strefy zawierające wodę:
- strefa aeracji (nienasycona), w porach której znajduje się woda i gaz oraz
- będąca poniżej strefa saturacji (nasycona) wypełniona wodą.
W strefie aeracji można wyróżnić trzy warstwy: przypowierzchniową (korzenną), pośrednią
oraz wzniosu kapilarnego. Woda w tej strefie jest pod wpływem sił grawitacyjnych, ale może
się też utrzymywać w porach. W modelowaniu nie zakłada się, że strefy aeracji i saturacji są
ściśle rozdzielone pewną powierzchnią (zwierciadłem) – jest to efektem działania właśnie
wzniosu kapilarnym, powodującego zmienność nasycenia ośrodka wodą. Można więc uznać,
że strefa nasycenia jest zawarta między górnym swobodnym zwierciadłem a warstwą
nieprzepuszczalną (zwaną spągiem). Jednakże zdarza się, iż warstwa wodonośna jest
ograniczona z góry warstwą nieprzepuszczalną – mówi się wtedy o zwierciadle napiętym.
Ciśnienie wody, w takim wypadku, jest na ogół większe od atmosferycznego, więc po
przebiciu warstwy nieprzepuszczalnej woda mogłaby się podnieść wyżej do poziomu
zwanego piezometrycznym.
Uwolnione podpowierzchniowe płynne związki węglowodorowe w wyniku powstania
rozlewiska, lub przecieku zbiornika, czy też uszkodzenia rurociągu, mogą migrować przez
środowisko podpowierzchniowe i zanieczyścić zasoby wody pitnej, lub obszary słodkiej
wody. Przy uwolnieniu następującym blisko powierzchni, związki węglowodorowe muszą
przejść pionowo przez strefę aeracji przed osiągnięciem wód gruntowych. Siły kapilarne
odgrywają ważną rolę w określaniu czasów transportu i prędkości osiągania przez składniki
poziomu wód gruntowych. Jeśli faza nie wodna zgromadzi się na poziomie wód gruntowych
w wystarczających ilościach, wywoła to wystarczające ciśnienie słupa wody dla wywołania
rozprzestrzeniania promieniowego skażeń. W tym samym czasie, jej składniki będą się
rozpuszczać w wodzie gruntowej przepływającej poniżej soczewki i będą przenoszone do
potencjalnych receptorów położonych dalej. Szczegółowa analiza takiego uwolnienia przy dla
specyficznych lokacji, wymagałaby znacznego wysiłku obliczeniowego oraz znacznych
zasobów komputerowych dla wyznaczenia potrzebnych parametrów fizycznych i
chemicznych w zanieczyszczonym obszarze.
Dla wielu zastosowań takie zasoby nie są dostępne, w szczególności podczas początkowych
faz badania dla określonej lokalizacji, lub podczas analizy skutków potencjalnych uwolnień.
W takich przypadkach, odpowiednie dobrane modele uproszczone mogą dostarczyć
wystarczających narzędzi dla przeprowadzenia badań szacujących wielkość zagrożeń.
166