Гідрогеологічні моделі, принципи та методи - SIGES Center-Val de Loire; 2021 рік

Короткий зміст статті:

моделі

Що таке цифрова модель ?

Призначення моделі - схематично представити реальну сутність або процес, щоб зрозуміти і пояснити її роботу, а також передбачити її поведінку.

У гідрогеології чисельне моделювання застосовується для транскрипції за допомогою комп’ютерної програми потоку підземних вод і, можливо, міграції забруднюючих речовин у водоносний шар .

Процес спрощеного теоретичного подання такої системи включає (Castany and Margat, 1977):

  • визначення структури водосховища (архітектура або геометрія геологічних формацій)
  • формулювання установчих законів (детерміновані або ймовірнісні відносини), що пов'язують імпульси або входи системи з її реакціями або результатами
  • визначення параметрів (констант або змінних), що вступають у ці відношення

Цифрові моделі використовуються як:

Різні типи моделей

З часом були розроблені численні аналітичні рішення, що дають чисельні відповіді на проблеми, які зазвичай ставить експлуатація підземних вод. Умови їх застосування, однак, досить обмежувальні: однорідне середовище, нескінченне або напівнескінченне, постійний гідравлічний режим або перехідний режим у відповідь на короткий або безперервний імпульс тощо.

Коли аналітичні рішення вже не актуальні, можуть бути застосовані різні типи числових моделей. Вони класифікуються на 3 категорії:

Просторові або сітчасті моделі мають важливе значення для представлення багатошарових водоносних систем. Однак їх не можна використовувати в усіх гідрогеологічних контекстах: вони добре підходять для осадових середовищ (пористих та подібних), але, як правило, вони не підходять для моделювання розривних середовищ, таких як тріщинисті середовища (наприклад, зона фундаменту) та карстові середовища, за своєю природою дуже неоднорідна і по суті невідома структура.

Глобальні моделі дозволяють моделювати розривні середовища, оскільки вони представляють гідросистему в цілому, незалежно від її внутрішньої структури. Вони також широко використовуються в галузі прогнозування рівнів та потоків у відповідь на різні кліматичні сценарії через їх дуже короткий час розрахунку.

Основні етапи гідрогеологічного моделювання

Основні етапи моделювання такі:

  • визначення системи моделювання
  • збір, аналіз та синтез даних
  • розробка концептуальної моделі потоку
  • необов’язкова побудова 3D геологічної моделі
  • побудова моделі потоку
  • калібрування моделі (або калібрування)
  • перевірка моделі
  • використання каліброваної моделі