Про вплив сорбції хімічних речовин на процес нелінійної фільтраційної консолідації пористого середовища з геобар’єром

Abstract

У роботі розглянуто особливості функціонування геобар’єрів — інженерних штучних тонких включень, створених на основі глинистих та геосинтетичних матеріалів, які застосовуються у полігонах твердих побутових відходів, хвостосховищах і системах захисту ґрунтових вод. Проаналізовано основні типи геобар’єрів, їхню ефективність та обмеження, пов’язані з хімічною сумісністю, деградацією структури й наявністю дефектів. Визначено основні механізми міграції забруднювачів. Запропоновано математичну модель процесів перенесення рідини, тепла і забруднювачів у пористому середовищі з урахуванням тонкого включення, яке імітує геотехнічний бар’єр. Модель описується системою рівнянь фільтраційної консолідації, теплоперенесення, масоперенесення та сорбції з відповідними умовами спряження на тонких включеннях. Для розв’язання задачі використано метод скінченних елементів. Числові експерименти показали, що врахування процесу сорбції істотно впливає на фільтраційні характеристики та консолідації ґрунтового масиву, що підтверджує необхідність урахування цих ефектів під час проектування довговічних геобар’єрів.