6. Концептуальная модель

Концептуальная модель - это цифровая модельная база. Моделирование в препостпроцессоре построено таким образом, что симулятор получает гидрогеологическую модель в том виде, в котором она была создана на концептуальном уровне. Для задания концептуальной модели не требуется утомительного просмотра сетки и задания параметров по ячейкам, ведь концептуальная модель - это множество объектов (модельные слои, поверхности, водоемы, реки и т.д.) с заданными параметрами, которые отображаются на сеточную модель только в момент начала ее расчета. Изменить данные в ячейках модели можно, изменив значения в объектах модели. Впоследствии новые значения будут распределены по ячейкам сетки.

6.1. Объекты модели

В модельных слоях можно создавать объекты, редактировать их геометрию, атрибуты и свойства, необходимые для моделирования гидрогеодинамических процессов:

  1. задание сетки - контур области моделирования;
  2. задание зон физических свойств - зона со свойствами;
  3. задание гидрогеологических объектов - линейный водоток, водоем, эвапотранспирация, инфильтрационное питание, скважина;
  4. задание наблюдательных объектов - балансовая зона, наблюдательная скважина.

В концептуальной модели можно создавать объекты трех геометрических типов: полигоны, полилинии и точки.

6.1.1. Полигональные объекты

К полигональным объектам относятся:

  • Контур области моделирования - для создания сеточной модели и ограничения области моделирования;
  • Зона со свойствами - для задания свойств рассчитываемых процессов, заданных в диалоге задания параметров расчета модели;
  • Зона инфильтрации - для задания параметров моделирования инфильтрационного питания;
  • Эвапотранспирация - для задания параметров моделирования эвапотранспирации;
  • Водоем, площадная река - для задания параметров моделирования водоема;
  • Зона с заданным сеточным размером - для управления сеткой в заданной зоне;
  • Зона водного баланса - для накопления выдач водного баланса в заданной зоне;
  • Зона определенной породы - для задания принадлежности ячеек сетки конкретной породе, заданной в редакторе пород;
  • Зона поступления загрязнения - для учета поступления в подземные воды массы загрязнителя с рассчитанным фильтрационным потоком;
  • Элементарный ландшафт - используется в задачах поверхностного стока, для задания коэффициента Маннинга (коэфф. трения) на выделенных участках территории (трава ,асфальт и т.д);
  • ГУ на кровле или подошве - для установки признака ГУ (граничного условия) на гранях ячеек сеточной модели.

Полигональные объекты также задают площадное распределение данных объектов по сеточной модели.

6.1.2. Полилинейные объекты

К полилинейным объектам относятся:

  • Сегмент реки - для задания параметров моделирования сегмента реки и установки признака реки в ячейки сеточной модели;

  • Боковое ГУ - для задания параметров моделирования ГУ и установки признака ГУ на гранях ячеек сеточной модели;

  • Линия с заданным потоком - аналог граничного условия второго рода по фильтрации, но задается в ячейках, в которые попадает полилиния;

  • Линейный водоем - для задания параметров моделирования линейных водоема и установки признака линейного водоема в ячейки сеточной модели;

  • Отрезок для накопления профиля - для накопления выдач заданной величины в плоскости XY;

  • Разрез - для накопления данных с расчета (каждый разрез вскрывает полностью модель, и имеет свою сетку, на которой впоследствии могут быть отображены изолинии модельных величин);

  • Прямоугольный контур - для накопления выдач заданной величины в плоскости XY;

  • Линия с заданным сеточным размером - для управления сеткой в окрестности заданной линии;

  • Внутренее ГУ - линия с внутренним граничным условием:

    • Фильтрационный барьер - для включения барьера в сеточную модель и задания соответствующего признака на гранях ячеек сеточной модели.
    • Береговая линия - для окаймления русел рек при решении связанной задачи поверхностного стока и течения по открытым водотокам.
    • А.О. рельефа - для изменения абсолютной отметки рельефа вдоль линии.

6.1.3. Точечные объекты

К точечным объектам относятся:

  • Вертикальная скважина - для установки признаков скважины в ячейки сеточной модели;
  • Наблюдательная скважина - для накопления выдач заданной величины по оси OZ;
  • Точка для построения линий тока - это семейство точек вокруг заданной точки либо внутри заданного источника (озера, инфильтрации с загрязнением);
  • Точечный источник массы - для моделирования мгновенного выброса загрязнений с заданной концентрацией или массой;
  • Точечный фильтрационный источник - для моделирования внутреннего граничного условия первого и второго рода в точке в фильтрационных задачах и задачах поверхностного стока;
  • Точка с заданным сеточным размером - для управления сеткой в окрестности заданной точки.

6.1.4. Источники загрязнения

Поступление загрязнения, которое переносится фильтрационными потоками при включенном процессе Миграция происходит из следующих источников:

  1. Зона инфильтрации;
  2. Зона поступления загрязнения;
  3. Точечный источник масс;
  4. Водоем, площадная река;
  5. Сегмент реки;
  6. Вертикальная скважина;
  7. Наблюдательная скважина.

Для подготовки таких объектов можно использовать возможности данного препроцессора или же сторонние средства (открытые или коммерческие).

6.2. Импорт данных для создания модели

Если препроцессор используется как компилятор концептуальной модели, то обычно все необходимые данные подготовлены в сторонних редакторах в виде файлов, которые являются входными для препроцессора.

Файлы и ПО для их редактирования

Объекты Файлы Программное обеспечение
полигоны, полилинии, точки BLN, SHP, DXF Surfer, ArcGIS
поверхности GRD , TIF Surfer
геологические тела SOL,DXF,TRIDB AquaVEO GMS, LeapFrog, MicroMine
таблицы временных зависимостей TXT,CSV,XLSX

NotePad++ ,

LibreOffice ,

Microsoft Office Excel

точечные данные
данные по инженерным скважинам