Калибровка фильтрационных модулей участков. Метод ЕП 0001-0000

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ЕСТЕСТВЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (ЕП) ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ УЧАСТКОВ


Фильтрационная модель — эффективное средство изучения динамики и качества подземных вод, в особенности на территориях, подверженных техногенной нагрузке. Построение и калибровка модели требует большого количества геологических и гидрогеологических данных, получаемых на поверхности, но, главным образом, — в скважинах.

Результаты исследований по разработке количественной методики интерпретации данных естественного электрического поля (ЕП), возникающего при фильтрации подземных вод позволяют моделировать ЕП в зависимости от конфигурации потока подземных вод, гидрогеологических и физических характеристик пород.



Для построения совместной фильтрационной и геоэлектрической модели разработана программа GWFGEM. Алгоритм работы состоит в следующем:

  • на первом этапе по заданным значениям напоров, расходов, коэффициента фильтрации пород строится предварительная фильтрационная модель;
  • на основе распределения напоров в объеме пород (полученного на первом этапе), данных электрических зондирований вычисляется потенциал ЕП, вызванный потоком подземных вод;
  • фильтрационная модель изменяется до достижения соответствия расчетного и наблюдаемого ЕП.



Программа реализована на основе метода конечных разностей и позволяет осуществлять детальную разбивку модельной области.

Безусловно, этот подход не может быть реализован в отсутствии геологической и гидрогеологической информации, но позволяет сократить количество необходимых для построения модели данных, повысить точность построения модели и отбросить неверные варианты, противоречащие наблюдаемому распределению ЕП.

Необходимые исходные данные: карта потенциала ЕП участка, данные электрических зондирований.

Приводится пример фильтрационной модели связи поверхностных вод (водохранилище) и подземных вод на участке

Резервного водохранилища водоподводящей системы фонтанов Петродворца (рис. 24). <Модель построена на основе гидрометрических (на створах водохранилища и реки), гидрогеологических (уровни в шурфах и траншее) и геофизических наблюдений (ВЭЗ, ЕП). Цифрами на рисунке показаны определенные в ходе моделирования значения коэффициента фильтрации слоев.





Рис. 24 ЧИСЛЕННАЯ ФИЛЬТРАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

Дамба Резервного пруда, г. Петродворец



На разрезе указаны подобранные параметры слоев, определяющие поле напоров и электрическое поле: коэффициент фильтрации, удельное электрическое сопротивление и коэффициент тока течения.