Введение
Глава 1. Методики анализа чувствительности численных геофильтрационных моделей 4
Глава 2. Характеристика объекта исследования 8
2.1 Краткий физико-географический очерк 8
2.1.1 Гидрографическая характеристика 10
2.2 Геологическое строение 12
2.3 Гидрогеологические условия 19
Глава 3. Разработка численной геофильтрационной модели 28
3.1 Граничные условия, структура и дискретизация модели 28
3.2 Параметрическое наполнение модели 35
3.3 Краткая характеристика уровенного режима и эксплуатации подземных вод на
исследуемой территории 37
3.4 Калибровка геофильтрационной модели 41
Глава 4. Анализ чувствительности фильтрационных параметров 52
Заключение 66
Список литературы
Анализ чувствительности геофильтрационных моделей - это оценка параметров модели на предмет того, как сильно они влияют на результаты моделирования, а именно на напоры и расходы потока подземных вод. Результатом данного анализа является фундаментальное понимание структуры фильтрационного потока. Помимо этого, анализ чувствительности является неотъемлемой частью калибровки модели. Наиболее чувствительные параметры могут быть наиболее важными с точки зрения сопоставления полученных модельных значений с фактическими. Помимо этого, анализ чувствительности являются эффективным инструментом для характеристики погрешности модели. Если анализ погрешности позволяет указать численную оценку погрешности модели, то анализ чувствительности дает массу дополнительной информации о модели, которая может использоваться для ее эффективной калибровки.
Целью данной работы является разработка и анализ чувствительности численной геофильтрационной модели юго-западной части Хибин.
Основными задачами данной работы являлись:
1. Разработка и реализация численной геофильтрационной модели водосборного участка оз. Б. Вудъявр в стационарной постановке;
2. Верификация модели;
3. Оценка чувствительности модели по отношению к входным параметрам.
Актуальность данной работы обосновывается возможностью использования результатов моделирования для переоценки запасов подземных вод Вудъяврского и Ключевого месторождений подземных вод и в качестве основы для геомиграционного моделирования.
Получены следующие результаты.
Построена численная гидродинамическая модель локальной водосборной площади оз. Б. Вудъявр в стационарной постановке на основе программного пакета Processing MODFLOW (v.5.3).
Проведена верификация модели по уровням подземных вод в 19 наблюдательных скважинах и расходам рек по пяти гидропостам.
Проведенный на модели анализ чувствительности позволил получить представление о параметрах модели, в наибольшей степени влияющих на формирование фильтрационного потока и гидравлическую взаимосвязь между водоносными горизонтами бассейна в пределах водосборной площади оз. Б. Вудъявр. На уровни подземных вод в большей степени влияют два параметра - горизонтальный коэффициент фильтрации и инфильтрационное питание.
Анализ чувствительности был неотъемлемой частью верификации модели, с его помощью удалось:
- выявить параметры, калибровка по которым наиболее эффективна;
- выявить менее значимые параметры модели, величина которых слабо влияет на точность модели и которые не требуют уточнения при калибровке модели;
- значительно сузить интервал возможных значений входных параметров и улучшить точность модельных вычислений.
Созданная численная региональная модель может быть использована для переоценки запасов на Вудъяврском и Ключевом месторождениях подземных вод. Помимо этого, она может быть взята за основу при геомиграционном моделировании исследуемой области.
