Сложнее поддается учету в расчетной модели конвек-
тивного переноса ионный обмен, отражающий замеще-
ние одного или нескольких катионов в составе обменного
комплекса породы на катионы фильтрующегося раствора.
Трудности математического описания миграционного
процесса связаны с многокомпонентным характером та-
кого рода обменных реакций, когда при рассмотрении
переноса любого из катионов необходимо учитывать уча-
стие в процессе других частиц. Аналогия с описанием
однокомпонентной сорбции достигается только в том слу-
чае, если удается установить (посредством специальных
расчетных приемов или на основе экспериментальных
оценок [21]) «изотермическую» связь между концентра-
циями одноименных катионов на породе (М,;) и в растворе
(с) — см. формулу (6.8). К сожалению, изотермы обмена
чаще всего имеют сильно нелинейный характер, сущест-
венно отличающийся от вида (6.8а), что затрудняет по-
строение строгих балансовых соотношений, подобных ра-
нее рассмотренному. Тем не менее, для приближенных
оценок можно рекомендовать формулу (6.10) ‚ считая, что
она записана для какого-либо (7-го) из вытесняющих ка-
тионов с известными параметрами изотермы обмена, по-
0;
зволяющими оценить отношение А при постоянных
Ка 
;
значениях граничной и начальной концентрации. Оче-
видно, что скорость движения фронта У, ЭТого катиона
будет ниже действительной скорости движения частиц
ВОДЫ У, =—Ё в (1+ АМ,/ Ас,) раз. При этом раствор в зоне
А (р между этими двумя подвижными фронтами (\›„;.і <
АК® < у,%) насыщается вытесняемыми катионами. Таким
образом, формируется подвижная гидрогеохимическая
зональность: вблизи источника вещества вода имеет кати-
онный состав внедряющегося в пласт раствора, ниже по
потоку наблюдается зона с вытесненными из обменного
комплекса породы катионами, а за ней — зона исходных
(«фоновых») вод.
318