Численное моделирование процесса геофильтрации и геомиграции (Системный анализ, моделирование и прогнозирование в инженерной экологии, Уральский государственный горный университет)
Введение 3
1. Озеро Парабола 4
1.1. Теоретическая часть 4
1.2. Практическая часть 6
2. Защитная стена 8
2.1. Постановка задачи 8
2.2. Методы моделирования и алгоритм создания модели в программе Modflow 9
2.3. Алгоритм создания модели для решения задачи геофильтрации (схема) в программе Modflow 10
2.4. Создание модели потока подземных вод и моделирование стационарного течения 11
2.5. Моделирование потока подземных вод при устройстве подземной водонепроницаемой (шпунтовой) стенки вдоль границ участка загрязнения 16
2.6. Моделирование потока подземных вод при обустройстве откачивающей скважины 19
3. Результаты моделирования и анализ 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
Список литературы 30
При эксплуатации накопителей промышленных отходов достаточно часто возникают особые случаи, когда на фильтрационный поток загрязненных вод из накопителя воздействует естественный поток грунтовых вод [1]. Поэтому актуальной задачей является использование методов инженерной защиты от распространения загрязнения путем изоляции загрязненных участков. Ввиду того, что обустройство инженерной защиты дорогостоящее мероприятие, необходимо минимизировать затраты путем выбора варианта. С этой целью широко применяется моделирование потоков подземных вод.
Для моделирования потоков подземных вод используются методы численного моделирования, основанные на численных методах решения дифференциальных уравнений, описывающих математическую модель движения вод [2].
Задачи, рассматриваемые в данной курсовой работе:
1. График зависимости уровня заполнения озера парабола, т.е. простой квадратичной модели круглого озера от времени.
2. Изоляция участка с высокой концентрацией загрязняющих веществ, расположенного между двумя водотоками с постоянным напором, с помощью моделирования потоков подземных вод в программе Modflow. Результаты моделирования представляются в графическом виде.
В рамках курсовой работы проанализировано озеро Парабола.
По итогу расчётов были составлены графики зависимости уровня заполнения карьера от времени, которые приставлены на рисунках 1.2 и 1.3.
К тому же было рассмотрено численное моделирование процесса геофильтрации и геомиграции с использованием программы программе Modflow.
Разработка модели выполнена для прикладной задачи об изоляции участка с высокой концентрацией загрязняющих веществ, расположенного между двумя водотоками с постоянным напором при условии стационарной фильтрации.
Для распространения загрязняющих частиц потоком подземных вод использовался модуль PMPATH.
Рассматривалось выполнение изоляции участка с помощью водонепроницаемой стенки различной глубины заложения и обустройства низкодебитовой откачивающей скважины в пределах первого (загрязненного) слоя.
Получено, что устройство водонепроницаемой стенки в качестве изоляции участка с загрязняющими веществами является нецелесообразным мероприятием и не задержит распространение загрязнения.
Результаты моделирования позволили выбрать оптимальный вариант изоляции - обустройство низкодебитовой откачивающей скважины в пределах первого загрязненного слоя, локализованной в ячейке
