Разработка модуля тепломассопереноса к коду Feeflow для расчета закачки рассолов в многолетнемерзлые породы

На момент написания статьи не существует готовых программных кодов для расчета процессов тепломассопереноса и фильтрации в многолетнемерзлых породах (ММП). Существующие программы не решают задачи растепления (плавления) льда при растворении закачанными рассолами. В статье предлагается решение такой задачи, с использованием нового кода (FreezeThaw75), разработанного одним из авторов для расчета тепло- и массопереноса с учетом фазовых переходов вода–лед и лед–вода–вода. Модуль FreezeThaw75 разработан на С++ применительно к модельной среде Feflow v7.4-7.5. Проведена верификация работы модуля сравнение расчетов с аналитическим решением и другими программными кодами. Показана функциональность модуля при апробации на модели закачки рассола в мерзлые породы на одном из участков закачки в Далдыно-Алакитском районе Якутии. Особенностью расчетов в созданной модели является учет больших закачиваемых объемов высокоминерализованных рассолов (с минерализацией до 400 г/л). При взаимодействии с породами рассолы способствуют деградации льдистой составляющей ММП. При проектировании полигона закачки учитывают криогидрогеологические условия участка. Закачка производится в толщу ММП с высокой поглощающей способностью, особенно в районах, приуроченных к зонам тектонических нарушений. Разработанный модуль позволяет корректировать прогнозируемый потенциал эксплуатируемых участков закачки, а также может использоваться в качестве дополнительного элемента контроля процесса закачки и формирования техногенного водоносного горизонта в толще ММП.