Вестник Кольского научного центра РАН. 2014, №2.

Основным «инструментом» выполнения численных экспериментов выступал код COMSOL. В принципе, можно было воспользоваться либо программным продуктом PORFLOW, либо программой, разработанной авторами для оценки воздействия подземных АСММ на вмещающие породы в условиях вечной мерзлоты. Указанные программные продукты позволяют симулировать тепловые процессы с учетом фазового перехода «вода - лед». Как и в программе А.Н. Казакова, указанные коды построены в целом на близких допущениях [ 8 ]: • окружающая среда предполагается макроскопически однородной по всем характеристикам, причем ее поровое пространство заполнено льдом, а после фазового перехода - водой; • не учитывается зависимость теплофизических свойств горного массива от температуры как в мерзлом, так и в талом состоянии. Сравнительный анализ результатов тестовых расчетов, выполненных посредством упомянутых программ, показал приемлемую сходимость результатов численных экспериментов [9]. Однако именно COMSOL позволяет быстро и эффективно отображать информацию в требуемой графической форме. Анализ результатов Ответ на поставленный вопрос в приближенной форме достаточно очевиден: с увеличением пористости ММГП (большее содержание льда, который требуется растопить) при прочих равных условиях относительно источника тепловыделений глубина оттаивания будет монотонно уменьшаться. Неясным остается вопрос о форме кривой, по которой предполагаемое будет уменьшаться эта глубина. В качестве примера на рис. 2 представлены пространственные распределения изолиний температуры со значениями -5, 0 и +5 °С по всей области моделирования на 10 лет для района Песчанки: рис. 2а соответствует минимальной пористости (1%), а рис. 26 - максимальной (30%). Хорошо видно существенное изменение расположения изолиний 0 и +5 °С относительно модуля РУ, в котором поддерживается температура 60 °С. Как видно на рис. 2, наблюдается существенное уменьшение глубины оттаивания с ростом пористости ММГП. Результаты анализа глубины оттаивания для обоих районов моделирования по всему указанному диапазону пористости приведены ниже. В частности, на рис. 3 представлены зависимости глубины оттаивания от пористости ММГП при температуре в модуле РУ 60 °С для месторождений Песчанка (а) и Томтор (б). При принятых теплофизических параметрах модели через 10 лет теплового воздействия АСММ на ММГП глубина оттаивания в горизонтальном направлении описывается квадратичной функцией для обеих выбранных площадок. При этом диапазон изменения глубины оттаивания для Песчанки составляет почти 18 м, а сама глубина оттаивания монотонно уменьшается с 36 м до 18 м по квадратичной зависимости j = 0 .017 -x2 - і . і - х + 36.352 с коэффициентом достоверности 0.986 для рассмотренного интервала пористости (рис. За). Для месторождения Томтор зависимость глубины оттаивания от пористости ММГП можно выразить формулой _у= 0 .0198 -х2 -1 .2106 -Х + 35.937 с коэффициентом достоверности выше, чем для месторождения Песчанка - 0.9906. Глубина оттаивания в горизонтальном направлении для этой площадки с ростом пористости также плавно монотонно снижается с 36 м до 17 м (рис. 36). 60