Введение
В данном примере описывается создание численной геофильтрационной и геомиграционной моделей. Упражнение основано на известном примере Аэропорта из Visual MODFLOW Classic. Исходные данные к упражнению адаптированы для работы с ПО НИМФА.
На данном этапе опубликована часть упражнения без описания процессов решения фильтрационной задачи и миграционной задачи.
Видеообзор цифрового продукта Логос Гидрогеология есть в сети интернет.
В упражнении решаются следующие задачи:
- создание численной геофильтрационной модели;
- ознакомление с графическим интерфейсом и последовательностью действий при численном моделировании геофильтрации и геомиграции;
- задание зон фильтрационных свойств и граничных условий;
- запуск решателя;
- визуализация результатов моделирования (напоров, расходов, концентраций).
Создание модели
· Запустите программу дважды нажав на ярлыке НИМФА на рабочем столе.
· Нажмите на кнопку создания нового гидрогеологического проекта.
· В диалоге «Создание нового проекта» введите в поле «Имя проекта» название проекта «airport» (обязательно латиницей).
· Окно «Создание нового проекта» теперь выглядит следующим образом:
· В графе «Имя проекта» введите наименование «Airport». Нажмите «Создать».
· В следующем окне нажмите на кнопку «Породы».
· Рядом со списком пород 2 раза нажмите «+» чтобы добавить строки. Цвет породы по умолчанию устанавливается случайным образом, при необходимости его можно изменить, нажав правой кнопкой мыши в колонке «Цвет».
· Выберете породу «1» и справа в открывшемся окне «”1”-Свойства» в строке «Гор. Коэф. Фильтрации (KH)» введите значение «15».
· Для породы «2» задайте горизонтальный коэффициент фильтрации равный 0,00001 м/сутки. Остальные параметры оставьте по умолчанию.
· Перейдите во вкладку «Слои». В окне «Управление слоями» выберете подошву первого слоя, затем нажмите появившуюся кнопку «Добавить новый слой» . Повторите это действие, чтобы создать ещё один слой. Всего в модели будет 3 слоя.
· Нажмите на значок 1 слоя, затем выберете режим работы 2D редактора «Создание».
· В «Типы объектов» выберете «Контур обл. моделирования».
· В верхней части экрана в панели инструментов выберете «Создать прямоугольник по двум вершинам».
· В открывшемся окне в строках «Правая верх. точка(Х)» и «Правая верх. точка(Y)» введите «2000», затем нажмите «Создать». Модель в плане будет иметь размеры 2х2 км.
· В окне «Слой» перейдите во вкладку «Дерево объектов слоя». Нажмите на объект «contour_1» правой кнопкой мыши, в контекстном меню выберете «Задать параметры…».
· В открывшемся окне введите «50» в строке «Размер ребра в плане» и нажмите «Обновить».
· Правой кнопкой мыши нажмите на иконке первого слоя. В контекстном меню выберете «Привязать породу к слою…».
· В списке пород выберете «1» и нажмите «Ok». Повторите это действие для третьего слоя.
· Ко второму слою привяжите породу «2».
Задание кровли и подошвы слоев
· Следующим шагом необходимо задать переменные отметки кровли и подошвы слоя. Для этого выберете кровлю первого слоя в меню «Управление слоями», нажав на неё значок. Во вкладке «Параметры поверхности» в поле тип значения выберите «2D карта».
· Нажмите «Загрузить поверхность» и выберете файл «airport-ground-surface.grd» из папки «Surfer».
· Повторите это действие для остальных поверхностей:
Для кровли 2 слоя файл «airport-layer2-top.grd».
Для кровли 3 слоя файл «airport-layer3-top.grd».
Для подошвы 3 слоя файл «airport-layer3-bottom.grd».
Задание границы I рода
· Теперь задайте боковую (северную) границу модели. Для этого нажмите левой кнопкой мыши по 1 слою. Колесиком мыши уменьшите масштаб, чтобы контур области моделирования отдалился от границ окна.
· Затем в меню «Режим работы» выберете «Создание», в меню «Типы объектов» «Боковое ГУ».
· В 2D редакторе левой кнопкой мыши нажмите на левый верхний угол модели (будет создана первая точка линии граничного условия). Протяните линию до правого верхнего угла. Нажмите правой кнопкой мыши в любое свободное место и в раскрывшемся списке выберите «Создать ОТКРЫТУЮ полилинию» либо нажмите клавишу «E».
· В «Дереве объектов слоя» 2 раза кликните левой кнопкой мыши по созданной границе «bc_line_1», перейдите в окно «Управление параметрами - Боковое ГУ». Задайте «Значение константы» 19 м, остальные значения оставьте по умолчанию. Нажмите «Обновить».
· Задайте аналогичную границу на севере в 3 слое модели. Установите на границе напор равный 18 м.
· Теперь задайте границу I рода на южной грани 3 слоя модели. Для этого в меню «Режим работы» выберете «Создание», в меню «Типы объектов» «Боковое ГУ». В 2D редакторе левой кнопкой мыши нажмите на левый нижний (юго-западный) угол модели (будет создана первая точка линии граничного условия). Протяните линию до правого нижнего (юго-восточного) угла. Нажмите правой кнопкой мыши в любое свободное место и в раскрывшемся списке выберите «Создать ОТКРЫТУЮ полилинию». В параметрах границы задайте «Значение константы» равное 16.5 м.
Задание зоны инфильтрации
· На кровлю слоя 1 поступает инфильтрационное питание подземных вод.
· Для создания зоны инфильтрации перейдите в «Дерево объектов слоя», выберите элемент «Границы модели» в «Контур обл. моделирования» и нажмите по ней правой кнопкой мыши. В раскрывшемся списке выберите «Создать из объекта», затем «Зона инфильтрации».
· В появившемся окне оставьте по умолчанию «Исходный контур», нажмите «Создать».
· По строке «infiltration_1» нажмите 2 раза левой кнопкой мыши. В открывшемся окне «Управление параметрами – Зона инфильтрации» нажмите на кнопку «+», в появившейся строке введите «Инфильтрационное питание» 0.0003 м/сутки, остальные параметры оставьте по умолчанию.
· Нажмите «Обновить».
Задание гидрогеологического окна
· Через гидрогеологическое окно в водоупорном горизонте, соответствующем 2 слою модели, происходит перетекание воды из верхнего горизонта (1 слой) в нижний (слой 3).
· Для этого нажмите левой кнопкой мыши по иконке 2 слоя, затем в верхнем меню выберите «Импортировать из SHP и BLN файлов».
· В открывшемся окне Проводника и из папки с исходными данными выберите файл «гидрогеологическое_окно.shp». В появившемся окне поставьте галочку «Одинаковый тип», затем разверните нижележащий список и выберите «Зона со свойствами».
· Нажмите «Импортировать».
· Следующим шагом задайте параметры Гидрогеологического окна. Перейдите в «Дерево объектов слоя», выберите стоку «гидрогеологическое_окно.shp» в «Зона со свойствами», нажмите по ней правой кнопкой мыши и раскрывшемся списке выберите «Задать параметры».
· В открывшемся окне задайте свойства KH и VANI. Пометьте галочкой «Гор. коэф. фильтрации», нажмите на него и в поле «Значение константы» справа задайте 15 м/сутки.
· Пометьте галочкой «Верт. анизотропия», нажмите на него и в поле «Значение константы» справа задайте 1.
· Нажмите «Обновить».
· В верхнем меню нажмите кнопку «СОХР» с красной стрелкой вниз и выберете директорию для сохранения модели.
· На вопрос об обновлении имени варианта ответьте «Не обновлять».
· При сохранении происходит выход с выбранного слоя, для обновления состояния модели.
----------------------Пропуск -----------------------
· Для построения линий равных напоров необходимо перейти во вкладку «Изолинии», затем в верхней левой части экрана нажать на кнопку, в появившемся окне в графе «Время» выбрать 1 сутки и нажать кнопку «Построить».
· В области модели по умолчанию появится 10 изолиний.
· Во вкладке «Настройки визуализации» уберите галочку с «Закраска изоконтуров», «Способ закраски» ячеек установите «По таблице цветов». Включите отображение сетки, поставив соответствующую галочку.
· Область модели будет выглядеть примерно, как показано на рисунке ниже.
· Для закрашивания белых ячеек во вкладке «Управление параметрами» → «Закраска контуров» в первой строке столбца «Значение» введите 17.
----------------------Пропуск -----------------------
Настройка времени вывода результатов
· В вкладке «Параметры модели» → «Записи основных величин» → «Миграция» выбирите из списка «В заданное время», затем при помощи кнопки «+» создайте 8 строк, в которые задайте время: 1, 730, 1460, 2190, 2920, 3650, 5475, 7300.
· Установите галочку напортив «Концентрация» в «Результаты моделирования»→ «Изоповерхности\изообъемы». Укажите тип «Значения величины» и задайте значения как на рисунке ниже.
· Запустите модель на счёт. После завершения расчёта откройте результаты и постройте изоповерхности концентрации.
· Во вкладке «Наблюдательные скважины» можно сравнить расчётные концентрации с наблюдаемыми в натуре.
· Переключившись на отображение напоров, можно произвести сравнение по уровням в скважинах.
На этом упражнение заканчивается.
Буду признателен за конструктивную критику.