Вебинар по гидромоделированию на Python

Круглый стол Российского союза гидрогеологов

Уважаемые коллеги. Добрый всем вечер и хорошего окончания рабочей недели. Российский союз гидрогеологов предлагает поучаствовать в важном мероприятии. Российский союз гидрогеологов инициирует 24 июня оперативное расширенное совещание в формате круглого стола. Круглый стол планируется в пятницу 24 июня с 11.00 до 15.00(время Московское). Круглый стол планируется в формате ВКС. 

Вот ссылка в зуме на мероприятие: https://zoom.us/j/91027984426

Круглый стол имеет открытый формат, поэтому приглашаются не только члены и представители Российского союза гидрогеологов, но и все заинтересованные лица.

На круглом столе будут обсуждаться следующие вопросы:
1. Участие и помощь в организации Российскому геологическому обществу круглого стола по вопросам захоронения, изоляции и обращению с радиоактивными отходами в рамках Всероссийской конференции с международным участием: «Геохимия окружающей среды» (RCEG’22 www.iseg2022.org). Докладчик Кокорев О.Н. и Роговский А.Г.
а). Обсуждение доклада Роговского А.Г. и Богомолова Ю.Г. представляемого на круглом столе по вопросам захоронения, изоляции и обращению с радиоактивными отходами. Тема доклада "Автоматизированная система диагностического контроля (АСДК) состояния подземных вод на полигонах захоронения ЖРО. Докладывает Роговский А.Г.
2. Методика выполнения работ по радиолокационному зондированию недр и интерпретации данных РЛЗ. Аванян Э.А.
3.Обсуждение вопроса по разработке концепции развития мониторинга недр и возможность ее внедрения. Создание экспертного совета по надзору за экзогенно-геологическими процессами. Кокорев О.Н.
4. Предложения по корректировке проекта по консервации ш. «Магнетитовая» Высокогорского ГОКа. Уймин М.А.
5. Предложение по экспертизе проекта создания полигона захоронения ТКО в Островском карьере в Первомайском с.п. Всеволожского р-на Ленинградской обл. Николаев А.П.
6. Текущие вопросы(план- мероприятий развития Российского союза гидрогеологов, вопросы финансирования РосГидроГео, привлечение новых участников и тп)

Регламент заседания:
- сообщение докладчика – 15 мин;
- ответы на вопросы - 5 мин;
- 2-3 выступления участников по 2-3 мин с замечаниями и предложениями – всего на 10 мин.
Итого на каждую тему – 30 мин.

За одно заседание круглого стола за 3 часа сможем обсудить – 6 тем.
РосГидроГео приглашает вас на запланированную конференцию: Zoom.

Тема: Круглый стол(полугодовое оперативное совещание) Российского союза гидрогеологов по организационным, инновационным и научным вопросам (или по вопросам развития)
Время: 24 июн. 2022 11:00 Москва
Подключиться к конференции Zoom https://zoom.us/j/91027984426

Дайджест ссылок

GroundwaterU Public Video Library. Библиотека разного рода около-гидрогеологических видео-роликов. Даже на русском языке встречаются. Может тоже что-то типа видеоподкастов начать выпускать?

A searchable catalogue of curated videos from around the globe.

Пара полезных телеграм-каналов: Воронин Алексей | Гидрогеолог и сообщество Hydrogeologist's.

Группа предназначена для обмена опытом в гидрогеологии: применения новых методик,оборудования. Также сюда можно размещать информацию о вакансиях.

Проектный дом. Очередная попытка родить портал для фрилансеров в проектно-изыскательско-строительной области. Что характерно: после регистрации надо пройти верификацию путем личного общения по телефону. Позвонили довольно оперативно, мило пообщались, аккаунт верифицировали, но на этом как-бы и всё. Я периодически сайт мониторю, но проектов новых маловато появляется. Посмотрим, что дальше получится. Начало не сказать, что очень уж бодрое.

Платформа для подбора специалистов и реализации проектов ПИР в удаленном формате

Variable-Density Groundwater Flow. Книга Vincent E.A. и Craig T. Simmons о расчетах потоков подземных вод переменной плотности.

Differences in groundwater density are caused by variations in solute concentrations and/or temperature. Density-driven flow is important across a range of groundwater settings but its significance and complexity is sometimes underestimated. This book summarizes the main causes for, and manifestations of density-driven flow, in groundwater systems. Techniques used to understand, conceptualize, model, predict, and measure density-driven flow in groundwater are described.

Дайджест ссылок

International Chronostratigraphic Chart. Международная хроностратиграфическая шкала. Интерактивное. Красивое.

An interactive version of the International Chronostratigraphic Chart, based on its Semantic Web representation.

Creating REMs in QGIS with the IDW Method. Создание и колоризация относительных высотных моделей в QGIS. Прикольные какие картинки получаются, реально очень красивые. Заодно узнал о том, что такое "относительная высотная модель" - никогда раньше не сталкивался.

In this tutorial you will convert a digital elevation model (DEM) along a river of your choice into a relative elevation model (REM) in QGIS using a series of steps that include the Inverse Distance Weighted (IDW) interpolation method.

Civils.ai. Набор веб-приложений с геотехническими расчетами. Бесплатно, т.е. даром.

We're building the world's first database of digital construction information, along with open-source tools to unleash it's potential. You are always a click away from essential Engineering data & expertise, from anywhere in the world.

A Reinterpretation of Historic Aquifer Tests of Two Hydraulically Fractured Wells by Application of Inverse Analysis, Derivative Analysis, and Diagnostic Plots. Очень интересная статья о попытке переинтерпретации старых откачек новыми методами.

Aquifer test methods have greatly improved in recent years with the advent of inverse analysis, derivative analysis, and diagnostic plots. Updated analyses of past aquifer tests allow for improved interpretations of the data to enhance the knowledge and the predictive capabilities of the flow system. This work thoroughly reanalyzes a series of pre- and post-hydraulic fracturing, single-well aquifer tests conducted in two crystalline rock wells in New Hampshire as part of an early 1970’s study. Previous analyses of the data had relied on older manual type-curve methods for predicting the possible effects of hydraulic fracturing. This work applies inverse analysis, derivative analysis, and diagnostic plots to reanalyze the 1970’s aquifer test data. Our results demonstrate that the aquifer tests were affected by changes in flow regimes, dewatering of the aquifer and discrete fractures, and changes due to well development. Increases in transmissivities are related to well development prior to hydraulic fracturing, propagation of a single, vertical fracture hydraulically connecting the two wells after stimulation and expansion of troughs of depression. After hydraulic fracturing, the estimated total yield of the individual wells increased by 2.5 times due to the hydraulic fracturing. However, the wells may be receiving water from the same source, and well interference may affect any significant increase in their combined yield. Our analyses demonstrate the value in applying inverse analysis, derivative analysis, and diagnostic plots over the conventional method of manual type-curve analysis. In addition, our improvement in the aquifer test interpretation of the 1970’s test data has implications for more reliable estimates of sustained well yields

ModelMuse 5

18 марта вышла новая мажорная версия ModelMuse. Пишут, что наконец-то реализовали поддержку PEST.

Дайджест ссылок

The Relationship between the Darcy and Poiseuille Laws. Попытка увязать закон Дарси (описывающий, как известно, течение жидкости в пористых средах) с законом Пуазейля (ламинарное течение жидкости в трубках) с помощью модели бочки, заполенной водой с песком и оборудованной сливной трубкой.

The Poiseuille and Darcy laws describe the velocity of groundwater flow under laminar conditions. These laws were deducted empirically in conduit and porous systems, respectively, and are widely used to model the groundwater flow. The analytical relationship between these hydraulic laws has been found by draining a tank-reservoir. Based on equations found, the discharge in a conduit under the Poiseuille law can be transformed in the same amount flowing inside a darcian system, and vice versa. This transformation occurs, for example, in karst aquifers, from the matrix to karst conduits during discharge phases, and from conduits to matrix during recharge phases.

FABDEM. Бесплатная для некоммерческого испозования модель рельефа, полученная из Copernicus GLO 30 Digital Elevation Model путем очистки от зданий и деревьев. Довольно грубая, к сожалению. В частности, там удалили не только деревья и здания, но и некоторые рукотворные холмы (несколько подмосковных свалок почему-то стали на 10-20 м ниже, чем есть на самом деле). Ну и в принципе артефактов постобработки там многовато.

FABDEM (Forest And Buildings removed Copernicus DEM) is a global elevation map that removes building and tree height biases from the Copernicus GLO 30 Digital Elevation Model (DEM). The data is available at 1 arc second grid spacing (approximately 30m at the equator) for the globe. The FABDEM dataset is licensed under a Creative Commons "CC BY-NC-SA 4.0" license.

The Radius of Influence Myth. А ведь я всегда говорил, что в формуле Зихардта что-то не то — слишком маленький радиус влияния получается.

Empirical formulas to estimate the radius of influence, such as the Sichardt formula, occasionally appear in studies assessing the environmental impact of groundwater extractions. As they are inconsistent with fundamental hydrogeological principles, the term “radius of influence myth” is used by analogy with the water budget myth. Alternative formulations based on the well-known de Glee and Theis equations are presented, and the contested formula that estimates the radius of influence by balancing pumping and infiltration rate is derived from an asymptotic solution of an analytical model developed by Ernst in 1971. The transient state solution of this model is developed applying the Laplace transform, and it is verified against the finite-difference solution. Examining drawdown and total storage change reveals the relations between the presented one-dimensional radial flow solutions. The assumptions underlying these solutions are discussed in detail to show their limitations and to refute misunderstandings about their applicability. The discussed analytical models and the formulas derived from it to estimate the radius of influence cannot be regarded as substitutes for advanced modeling, although they offer valuable insights on relevant parameter combinations.

Groundwater Modelling and the Scientific Method: Part 1 и Part 2. Очень интересные рассуждения в формате видеолекции о смыслах и методах гидрогеологического моделирования, сложностях калибровки и достоверности прогнозов. Состоит из двух частей: первая больше философская, а во второй рассматриваются реальные примеры.

This first video begins by examining the scientific method. It then examines the way in which decision-support groundwater modelling is commonly undertaken. It demonstrates that differences between the two are profound. It then shows how groundwater modelling can actually be aligned with the scientific method. Once this happens, it can support groundwater management much better than it presently does. It can also reduce the cost of groundwater model construction and deployment, while increasing returns on investment in groundwater data.

Что считать водоносным горизонтом

На одном из форумов в очередной раз всплыл довольно популярный вопрос:

Как определить водоносный горизонт от просто водонасыщенного, то есть от очень влажного слоя? Например, текучий суглинок это ж не есть водоносный горизонт, из которого можно качать воду насосом с фильтром?

И вот какие мысли у меня есть по этому поводу:

Вопрос философский, на самом деле. «Водоносность» и «водоупорность» — понятия относительные. Для крупного гравия супесь будет водоупором. А для водоупорного бетона и глина — водоносный горизонт. Помня о том, что «вода везде дырочку найдет», можно сделать вывод, что в природе вообще всё что угодно является водоносным горизонтом. Просто какой-то «водонос» ну о-о-о-очень медленно «водоносит». К примеру, в зоне развития ММП эта самая мерзлота является абсолютнейшим водоупором. Породы, которые под ней залегают, по проницаемости сопоставимы с твердыми суглинками и даже глинами. И ничего, схематизируются как водоносный горизонт с коэффициентом фильтрации 1e-5 м/сут. Ну просто потому, что мерзлота - это 1e-10 м/сут.
Что же до практического опыта в более южных широтах, то лично для себя я границу водоупор/водоносный провел по текучему суглинку. Т.е. если мне очень хочется видеть именно в этом месте водоносный горизонт, то я позволяю себе считать таковым текучий суглинок, но не более. Но если сверху/снизу от такого суглинка лежат водонасыщенные пески, то суглинок уже никакой не водоносный горизонт, а водоупор, просто со сравнительно большой проницаемостью.

Дайджест ссылок

Selecting Suitable MODFLOW Packages to Model Pond–Groundwater Relations Using a Regional Model. Матёрое исследование по выбору оптимального модуля MODFLOW для расчета тех или иных поверхностных водоемов.

In large-scale regional models, used for the management of underground resources, it is quite common to find that relationships between the regional aquifer and small wetlands are not included. These models do not consider this connection because of the small amount of water involved, but they should consider the potential for significant ecological impacts if the groundwater resources in the ecosystems associated with these wetlands are mismanaged. The main objective of this work is to investigate the possibilities offered by MODFLOW LGR-V2 to represent (at small scale) the Santa Olalla pond, located in the Doñana Natural Park (South of Spain), and its relationship with the Almonte-Marismas regional aquifer. As a secondary objective, we propose to investigate the advantages and disadvantages that DRAIN, RIVER and LAKE MODFLOW packages offer within the MODFLOW LGR-V2 discretizations. The drain boundary condition with a coarse discretization implemented through ModelMuse allows the most adequate performance of the groundwater levels in the environment of the pond. However, when using lake boundary condition, the use of the MODFLOW LGR-V2 version is particularly useful. The present work also gives some guidelines to employ these packages with the MODFLOW graphical user’s interface, ModelMuse 4.2.

5 open source groundwater software besides MODFLOW. Оказывается кроме MODFLOW за последнее время появилось немало интересных бесплатных програм для гидрогеологов.

Because there is a universe of groundwater flow code where Modflow isn’t the sun or the black hole, however Modflow is a main planet like Jupyter. The rest of planets / codes are a sort of unknown, undocumented, unteached or even untutorialized open source software that exists, have developers and its used for specific topics.

Loop : Enabling Stochastic 3D Geological Modelling. Не совсем про гидрогеологию, но тоже довольно интересный инструмент для анализа геологических и геофизических данных.

Loop is an open source 3D probabilistic geological and geophysical modelling platform, initiated by Geoscience Australia and the OneGeology consortium. The project is funded by Australian territory, State and Federal Geological Surveys, the Australian Research Council and the MinEx Collaborative Research Centre.

p.s.: Я помню про свое обещание сделать дайджест с неанглоязычными источниками. Он пока в работе.

О платных консультациях

Есть такой анекдот:

- Саша, хотел у тебя спросить. Задача вот какая...
- Погоди, погоди, тебе совет или консультацию?
- А в чем разница?
- Совет бесплатный, консультация за деньги.
- Совет, конечно!
- Мой тебе совет: запишись на консультацию.

Так вот, я как и раньше всегда готов помочь коллегам беслпатным советом, но для тех кому нужно больше представляю новую услугу платных консультаций по гидрогеологическому моделированию.

GFLOW бесплатно

Еще одна крайне приятная новость: с недавних пор создатель очень хорошей программы GFLOW, предназначенной для фильтрационного моделирования с помощью методики аналитических элементов, Dr. Henk Haitjema сделал свою программу бесплатной. Однако техническая поддержка оказывается только для купивших программу пользователей, имейте это в виду.
Кстати, насчет аналитических элементов: есть еще одна бесплатная программа, поддерживающая сразу несколько АЭ «солверов» — Visual AEM. Жалко только, что она не поддерживает современные версии солвера TimML — там ведь даже трехмерные задачи можно решать.

КиберЛенинка

Не прошло и 10 лет, как индеец Зоркий Глаз обнаружил, что на сайте КиберЛенинки доступно немало статей по гидрогеологии на русском азыке.

Как выудить в точки рельеф из SRTM или AW3D30

Иногда данных о рельефе территории исследования так мало, что приходится прибегать к помощи космических технологий. Точность у этой информации, прямо скажем, не ахти, особенно на  застроенных или лесистых территориях, но уж что есть —  дарёному коню, как говорится. Знаю, уже есть алгоритмы, которые с помощью нейросетей умеют удалять с этих массивов дома и небольшие лесочки, но пока не встречал их в открытом доступе, пригодном к тому же для использования неквалифицированному пользователю.

Конечной целью предполагается получение CSV файла вида X, Y, Z.  Потребуется следующий инструментарий:

1. QGIS
2. Плагины к нему:
• Какой-нибудь плагин для подгрузки подложек типа QuickMapServices. Ну или загрузить их вручную через XYZ Connections.
• SRTM-Downloader
• Point sampling tool
3. Аккаунты как минимум на одном из сайтов с рельефом со спутников:
• https://search.earthdata.nasa.gov/ - регистрация по ссылке https://urs.earthdata.nasa.gov//users/new
  
• https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/a/en/dataset/aw3d30/aw3d30_e.htm - регистрация по ссылке https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/a/en/dataset/aw3d30/registration.htm

Сразу предупрежу, что выудить данные с японского сайта — тот еще квест, но в детали вдаваться не буду. В сети есть инструкции. С NASA возни гораздо меньше, особенно если вам повезло и SRTM-Downloader работает как надо.

Итак, алгоритм следующий:

1. В QGIS любым известным способом открываем картографическую подложку. Это не обязательно, но как правило сильно облегчает работу.
2. Создаем временный слой типа Polygon. Рисуем в нем полигон по контуру территории, для которой нам нужен рельеф. Зуммируемся так, чтоб нарисованный полигон занимал большую часть экрана (Zoom to Layer).
3. С помощью строенного в QGIS инструмента Vector/Random points in polygons генерируем достаточное количество точек в пределах нарисованного в предыдущем пункте полигона. При этом создается новый временный слой с точками.
4. С помощью SRTM-Downloader скачиваем растры с рельефом для области, показанной на экране. Для чего жмём последовательно Set Canvas Extend и Download. Для данных ALOS придется скачивать данные через сайт и подгружать в QGIS вручную.
5. Запускаем Point sampling tool, указываем слой с точками из пункта 3 в качестве Layer containing sampling points, а в качестве Layers with fields/bands to get values from — растры (можно указать сразу несколько) из пункта 4. Тут важно отметить, что точки и растры должны быть в одной системе координат (WGS 84 -  EPSG 4326 в случае если мы работаем с SRTM). 
6. На выходе получаем векторный слой с точками с атрибутами в виде значений рельефа. Если область интереса попадает сразу на несколько растров, то столбцов с атрибутами будет несколько. Надеюсь, не надо рассказывать, как из нескольких столбцов получить один — это можно сделать как через Field Calculator в самом QGIS, так и в Excel или любом другом табличном редакторе.
7. Пересохраняем полученный точечный слой в виде CSV, не забывая выбрать нужную нам систему координат (если не выбирать, то по умолчанию  координаты будут представлены в виде градусов) и указать, что GEOMETRY сохраняется в виде AS_XY.

Аналитический расчет барражного эффекта

Давно чесались руки реализовать в электронных таблицах расчет, представленный в монографии В.И. Сологаева «Фильтрационные расчеты и компьютерное моделирование при защите от подтопления в городском строительстве» и реализованный в Ansdimat.
Наконец-то появилось на это время. Расчет доступен на Google Drive. Редактировать, разумеется, нельзя. Но можно скачивать и использовать в свое удовольствие.

Processing Modflow 8 бесплатно

К слову сказать, с июля этого года компания Simcore начала бесплатно раздавать Processing Modflow 8. В дополнение к уже давно бесплатной Processing Modflow 7. А версию 5.3 так и вовсе найти почти невозможно.

Шаблон обработки кустовой откачки в Excel

Вообще автоматически обрабатывать откачки в Excel довольно проблематично. В моем шаблоне сделана довольно кривая попытка, но она нормально работает только на рисованных откачках и, очевидно, сбоит на реальных. В качестве исходных данных там использована как-раз таки «рисованная» по такому случаю в Modflow откачка.

Скачать его можно по ссылке: Gdrive.

Processing MODFLOW — почему не считается модель

Опытные коллеги конечно же об этом знают, а вот начинающим будет полезно знать, что найти причину ошибки можно двумя путями:

1. При запуске модели на счет (Models/MODLFOW (Run Simulation)/Run...) надо поставить галочку у пункта Check Model Data. Запустить счет, а потом в простом текстовом редакторе посмотреть содержимое файла CHECK.LIS, который появится в каталоге с моделью.
2. Некоторые неочевидные ошибки проверка из предыдущего пункта к сожалению пропускает. Тогда придется после неудачного запуска модели на счет воспользоваться «тяжелой артиллерией» — открыть файл output.dat (опять же в простом текстовом редакторе). В нем хранится вся служебная информация о последнем запуске, в т.ч. и ошибки. Файл пишется последовательно по мере выполнения MODFLOW, поэтому указание на ошибку чаще всего надо искать в самом конце файла. 

Кстати, похожие инструменты доступны и в других препроцессорах. 

Про художества

Ну что, как я и говорил в своей недавней записи СП 446.1325800.2019 ИГИ для строительства, эксперты дочитали сей документ до пункта 5.9.6.2 и начали требовать с изыскателей кустовые откачки. Ну разумеется, не далече как вчера имел три задушевных беседы с разными потенциальными заказчиками, которые в дополнение к гидропрогнозу слёзно упрашивали «нарисовать» им кустовую откачку. Пришлось огорчить — я не умею этого делать, да и не хочу. И ведь кто-то им нарисует ведь.
Меня регулярно об этом просят, просто вчера прям три запроса в один день — вот это уже редкость.

Отчеты в редактируемом формате

Довольно долгое время я передвал заказчикам отчеты исключительно в формате “doc”. Мне казалось, что это удобно — в случае чего там самостоятельно смогут добавить титульный лист или подправить что-нибудь в тексте по-мелочи. Все было отлично, пока сразу две организации независимо друг от друга за весьма короткий промежуток времени не подставили меня перед экспертами, переиначив втихаря мои выводы на фактичекски противоположные. Покумекав, я решил, что теперь только формат “pdf” — мой единственный друг. Пришлось поступиться некоторыми удобствами — оформлять титульные листы приходится самостоятельно и с мелкими правками воевать тоже.
Потом я и вовсе отказался от MSO в пользу LibreOffice и если заказчик вдруг просит текст отчета в т.н. «редактируемом формате» (хотя и “pdf” вполне себе редактируемый), то отдаю ему “docx” без формления (рамочек, штампа — которые из LibreOffice в этот формат нормально все-равно не сохраняются).
Для копирования в свои отчеты клиентам этого будет достаточно, а вот для переделки выводов придется покорячиться. В копилку к известной мудрости не передавать заказчикам предварительные результаты — не отдавать им отчеты в «легко фальсифицируемом формате».

О подольско-мячковском водоупоре

Привалило мне на дня «счастье»: один из ключевых клиентов застрял в экспертизе с классическими замечаниями:

1. Где откачки?
2. Где прогноз?

Ну, с откачками они еще долго вошкаться будут. Надо что-то с прогнозом делать. Часто я даю предварительные результаты расчетов даже без откачек (знаю, что так делать нельзя, но фильтрационные свойства четвертичных отложений, с которыми я обычно работаю, более или менее однородны и я редко ошибаюсь более чем на половину порядка) — потом в случае чего можно и пересчитать. Однако тут даже я немного опешил. Представьте себе ситуацию: 

1. Объект в районе подмосковного Троицка
2. 50 м до реки (урез на 153 мБс)
3. Еще в 400 м от реки режимная скважина местного водозабора, уровень воды там около 154 мБс
4. В разведочных скважинах на объекте сверху лежит четвертичка (пески, гравий, но чаще суглинки), под ней сильно разрушенный мячковский известняк с глинистым заполнителем, еще ниже — просто сильно нарушенный известняк уже без заполнителя. 
5. И теперь самая мякотка: уровень в скважинах — 157-158 мБс. Нехилый такой градиент в подольско-мячковском горизонте (0,1 при проводимости около 1000 м²/сут) — при таких скоростях фильтрации там вода должна шелестеть, если ухо к земле приложить.

В общем, с прогнозом пока решили погодить, т.к. надо сперва понять — не являются ли эти разрушенные известняки с глинистым заполнителем локальным водоупором. Потому что если не являются, то я вообще не представляю, как такое вообще может быть. Программа, которую я использую для создания концептуальных моделей, даже не смогла переварить такой объём воды, который надо впихнуть в модель, дабы создать такой градиент — при задании инфильтрации в 10 м/сут (даже думать не хочу, сколько это мм в год) она просто упала и решила больше не вставать.

Так то там в реальности должно быть два уровня — в четвертичке и в карбоне. Однако второй профукали при бурении. Ну о качестве гидрогеологических наблюдений при инженерных изысканиях можно говорить только хорошее, либо ничего. Ничего и не скажу.

Ну а разобраться тут помогут только откачки и без них тут даже предварительные расчеты делать бестолку.

О ценах на гидрогеологическое моделирование

Давно чесались руки написать что-нибудь по этой теме, да все никак не доходили. Про сметы на эти работы я писал неоднократно, повторяться не буду. Благо сметная стоимость вообще никакого отношения к реальному гонорару гидрогеолога не имеет. 

Когда мы говорим о ценах на моделирование, то надо четко понимать о какой форме сотрудничества идет речь. Очевидно, что если договор заключается с ООО, то это одни деньги, с ИП или самозанятым — другие, а в виде наличности на руки — третьи. Сразу скажу, что конкретных сумм я называть не буду, дабы эту запись не приняли за оферту. Со вступлением покончили, поехали по тезисам:

1. Если в общем, то стоимость моих услуг определяется по довольно простой формуле: 
   Цена = (Базовая цена)*(Количество разведочных скважин)*(Количество водоносных горизонтов)*(Количество расчетных случаев), где (Количество...) — это не непосредственно количество чего-то, а некие коэффициенты, измеряющиеся в пределах от 0.5 до 2.0. Если кто займется переделыванием методик расчета смет на моделирование — дарю идею.
2. Базовая цена и коэффициенты не зависят от заказчика (за незначительным исключением для старых друзей).
3. На крупные и статусные объекты цена формируется принципиально иначе — где-то я ради интереса готов демпингнуть, а где-то понимаю, что придется привлекать коллег и платить им из своего кармана, тогда цена существенно возрастает.
4. Очень долго у меня была «плоская» цена на всё и это было ошибкой. 
5. Если принять за N стоимость услуг у состоявшегося специалиста опытом хотя бы лет 5, то примерно N/2 возьмет вчерашний студент, а 2N - 3N возьмет «гуру» (а еще его иногда упрашивать придется, т.к. большинству из них считать «барражи» уже опостылело). Я себя не отношу ни к первым, ни ко вторым, ни, тем более, к третьим, поэтому беру не N, а цельный и полновесный M.
6. Со времен, когда я занимался коммерческой фотографией, я вынес очень полезное знание: невероятно сложно избавиться от ярлыка «дешевого специалиста». Хуже только «бесплатный специалист». Как при этом наработать опыт в 5 лет и не умереть с голоду — вопрос на миллион, как говорится.

Дайджест ссылок

1st Groundwater Project Event. Скоро должна начаться первая онлайновая конференция от Groundwater Project. Спешите записаться.

The first ever Groundwater Project Event will be 100% online between the 3rd and 26th of February 2021. A series of meetings and discussions will be promoted, addressing relevant and innovative themes presented by the best references in hydrogeology in the world. The event will be broadcasted on the Groundwater Project YouTube channel and the public will be able to interact with the speakers through the live chat. All presentations will be broadcasted in English or with English subtitles.

https://courses.gisopencourseware.org/. Курсы по ГИС. В основном речь идет о qGIS.

A comprehensive list of specific Python packages for hydrogeology and groundwater modeling. Список утилит на Python-е для решения прикладных задач в гидрогеологии и геофильтрационного моделирования.

Development of open source software brings amazing new tools in all fields. In hydrogeology and groundwater modeling there is an increasing number of specific open source software and programming packages. We wanted to compile the latest libraries for Python related to hydrogeology, we asked for references and researched over the web to provide you the following list.

Lecture Notes. Лекции по гидрогеологии, геогидродинамике и геомиграции.

Some of the figures in these lecture notes are adapted from or inspired by illustrations in Dingman, S. Lawrence. Physical Hydrology. 2nd edition. Prentice-Hall, 2002.

Estimation of optimal complexity in groundwater models using cross-validation methods. Очень любопытная статья, в которой в частности идет речь об очень забавном феномене, который я сам неоднократно наблюдал на своем опыте (но никогда не пытался подвести под него теоретическую базу — да и куда мне, я больше практик): по мере увеличения сложности и «комплексности» модели, точность прогнозов, сделанных на её основе, сначала закономерно повышается, а потом начинает почему-то снижаться. Там приведен очень наглядный пример со степенными и линейными аппроксимациями в экселе.

The level of complexity that a groundwater model should have is an important and recurrent question for hydrogeologists. A few weeks ago an interesting discussion about this topic occurred on LinkedIn, with one of the main conclusions being that the optimal complexity should minimize predictive error/uncertainty by improving the fit to the existing observations, without overfitting them, as described in Figure 1. Understanding the meaning and implications of this figure is key for the modelling process. In that sense, I decided to implement two sets of models to illustrate how different degrees of complexity affect predictive error. We will also see how to estimate the optimal level of complexity in groundwater models utilizing cross-validation techniques commonly used by data scientists.

ModelMuse Videos. Видеоуроки по работе с ModelMuse (бесплатный пост-препроцессор для MODFLOW, если кто не знал). Программа очень мощная, но learning curve у нее просто запредельная.

Петиция против нового закона о просветительской деятельности

Не совсем типичная запись в этом блоге, но поскольку потенциально новая норма закона несет непосредственную опасность для существования настоящего проекта, то пройти мимо никак нельзя. Я не очень верю в действенность петиций на change.org, но другого ничего нет, поэтому очень прошу все читателей подписать эту петицию.

О консультациях

Коллеги, кто со мной общался, знают, что обычно я не отказываю в добром совете. Иногда мне пишут студенты — им я особенно люблю помогать. Сегодня объяснял магистранту РУДН из Йемена, как сделать тестовую задачку по QGIS (оказывается, в РУДН есть спецкурс по этой программе). Задачка была простая, но с небольшой закавыкой: надо было совместить на карте две таблицы со скважинами с координатами в разных проекциях и выполнить некоторые простейшие манипуляции. На решение этой задачи у меня ушло примерно 5 минут (в том или ином виде я похожие задачки решаю регулярно), еще 2 часа ушло на объяснение студенту, как он может это сделать самостоятельно (у него небольшие проблемы с русским языком, поэтому некоторые вещи приходилось объяснять дважды, но другими фразами).
Времени конечно немного жалко, но я поставил себя на место преподавателя — мне было бы досадно, если бы мои домашние задания за учеников делал кто-то другой. Поэтому 2 часа, а не 5 минут. Можно сказать, это моя принципиальная позиция в подобных вопросах, имейте её в своем виду, когда просите у меня помощи.

Описание калибровки модели в отчете

Не знаю как у вас, а у меня глава отчета, посвященная калибровке модели (т.е. процессу уточнения фильтрационных параметров и граничных условий), выглядит довольно бедненько: пара общепонятийных абзацев, график сопоставления напоров, табличка с результатами и, пожалуй, всё.

Недавно в беседе с экспертом ГГЭ получил такое замечание: что ж вы сами себя не уважаете и свой труд, ведь калибровка — это самое сложное и одновременно самое интересное в работе, так покажите как калибровали, как меняли те или иные параметры и какие при этом были результаты и диагональные графики.

Формально, это конечно придирка, тем более, что при использовании того же PEST в идеале ты видишь только один диагональный график — финальный, но там все-равно есть о чем писать в соответствующей главе.

А вообще, эта идея уже давно витает вокруг: еще когда я работал в институте «ВОДГЕО», мне старшие коллеги говорили, что неплохо бы главу калибровки расширить за счет более подробного описания процесса, благо он занимает львиную часть времени. Однако, как-то тогда не сложилось, а вот эксперт напомнил.

Какой наглядный опыт

В студенческие годы темой одной из моих курсовых работ было численное моделирование опыта в таком вот фильтрационном лотке. Помню, большая часть пьезометров точно совпадали с моделью, но пара-тройка штук показывали совсем странные значения — причем без какой-либо очевидной закономерности.

СП 446.1325800.2019 ИГИ для строительства

Возможно я ошибаюсь и где-то проявил невнимательность, но в процессе ознакомления с новыми СП на изыскания обнаружил интересную штуку: по всей видимости из СП исключили одиночные откачки как самостоятельный метод опробования. Только как дополнительный к кустовым откачкам.

5.9.6.2 Для каждого водоносного горизонта следует выполнять не менее двух опытных кустовых откачек (наливов) при линейных размерах участка строительства более 100 м. При меньших размерах участка оборудуют один куст с проведением двух откачек (наливов) из разных скважин.
В дополнение к кустовому опробованию неоднородных горизонтов допускается проводить одиночные откачки (наливы).

Очень мне теперь любопытно, как изыскатели будут «рисовать» кустовые откачки. У них с одиночными то не всегда получалось. Впрочем, на данный момент этот документ пока не числится в списке обязательных.

Заголовки писем

Недавно обратил внимание на один примечательный факт: почти все мои контрагенты принципиально не используют поле «Тема письма» (Subject) при написании электронных писем. Если бы они знали, как это бесит, но напрямую сказать не могу — обидятся еще чего доброго.
Очень вас прошу, если будете мне писать на почту — обязательно заполняйте поле «Тема письма». А так то я всегда очень рад письмам (будущих) коллег.

Малодебитные откачки

Иногда у изыскателей возникает необходимость в проведении опытно-фильтрационных работ (откачек) в слабопроницаемых грунтах. В суглинках с прослоями песков, к примеру. Дебиты таких откачек могут измеряться буквально литрами в сутки. Насколько я знаю, промышленность не выпускает скважинных насосов столь малой производительности. Однако, этого и не требуется. Дарю «ноу-хау» от моего хорошего знакомого и коллеги: для регулирования расхода до сколь угодно малых значений достаточно на выходе из водоподъемного шланга поставить банальный сантехнический тройник, а один из выходов с тройника направить обратно в скважину. Регулируя расход на выходах с помощью кранов можно качать 50-кубовыми ЭЦВ-шками с дебитом хоть поллитра в сутки.

Кризис

Не знаю как у вас, а у меня наметился совершенно отчетливый кризис неплатежей. Годовые (и более) задержки по оплате выполненных и прошедших экспертизу работ числятся даже за старыми и проверенными клиентами. Начался этот кризис сильно до всего этого ковидобесия. Это очень неприятная тенденция, однако. Пора переходить на 100% предоплату. По сети, кстати, ходит довольно забавная байка на эту тему: БЕЗ ПАНИКИ! ДЕНЬГИ НЕ КОНЧИЛИСЬ!, но я не спец в таких вопросах — достоверность подтвердить не могу.

Дайджест ссылок

The Simple Online Groundwater Model. Простая Онлайновая Геофильтрационная Модель. В общем-то и добавить нечего. Для простых прикидочных расчетов очень даже удобно.

The Simple Online Groundwater Model (SOGWaM) is built for budding hydrogeology enthusiasts. It allows you to simulate and visualize groundwater flow, and to understand how system changes affect the flow field by developing and testing hypotheses.

Cadmapper. Онлайновый транслятор открытых данных OpenStreetMap, NASA и USGS в формат Autocad.

Architects and urban planners use Cadmapper to save hours of routine drawing. It transforms data from public sources such as OpenStreetMap, NASA, and USGS into neatly organized CAD files.

FloPyArcade. На базе MODFLOW уже игры пишут. Дожили до светлого дня.

FloPyArcade is a MODFLOW-powered groundwater arcade-type game. It builds on functionality of the library FloPy, which is a wrapper adding pre- and postprocessing options around MODFLOW as well as its related software.

Groundwater Learning Free of Charge. Очень полезное начинание от канадских коллег. Фактически, это онлайн-библиотека с бесплатными книгами и учебными пособиями по гидрогеологии. Насколько я знаю, к проекту уже присоединились русскоязычные авторы и переводчики. Искренне желаю им всяческих успехов.

The Groundwater Project, a non-profit organization, registered in Canada, is committed to contribute to advancement in education by creating and making available online free high-quality groundwater educational material for all. The Groundwater Project is led by Dr. John Cherry, recipient of the 2020 Stockholm Water Prize, and managed by a 11-member international Steering Committee and a larger and globally diverse Advisory Committee.

HatariChem. Онлайн утилита для рисования диаграмм химического состава воды.

We present our own webapp for the representation of the Piper Diagram, Stiff Diagram and Scholler Diagram. The webapp was developed in Python Django and it is entirely free for everyone. The main objective behind this webapp was to develop a user friendly and minimum requirement tool to create these water quality / hidrogeochemical diagrams.

Graphical Construction of Groundwater Flow Nets. Когда я учился в МГУ, нас тоже учили рисовать сетку потока подземных вод. Не думал, что этой теме можно аж целую книгу посвятить.

A groundwater flow net consists of two families of intersecting lines: equipotential lines, which connect locations of equal hydraulic head, and flow lines, which show paths of groundwater flow. Together, these two sets of lines provide a visual, two-dimensional representation of the groundwater conditions under steady state (that is, neither set of lines change with time).

Managing Interference Between Geothermal Installations. Расчет эффекта интерференции между геотермальными системами отопления/охлаждения.

There is an increasing interest in utilizing shallow ground and groundwater as a source for geothermal heating and cooling. Either open- or closed-loop systems can be used for heat exchange with the subsurface to supply heat pumps of buildings.

Environmental Modeling Solutions - Webinars. Серия вебинаров по актуальным гидрогеологическим темам.

How agriculture software for nutrient optimization can help to protect groundwater
According to a new report by the European Environment Agency (EEA), only 40% of the continent’s water bodies are compliant with the agency’s environmental standards set by the European directive on water, which was adopted in 2000. The directive offers a framework for the evaluation, management and improvement of water resources throughout Europe.

А сейчас дядя покажет как не надо обрабатывать откачки

Изыскатели прислали на днях троды своих плудов (картинка кликабельна):

Для невнимательных и/или ленивых поясню юмор

Еще одна отличная мысль

"The less you know about modelling, the more you trust it." 

 John Doherty's Darcy Lecture on groundwater modelling for decision support.

Для плохо знакомых с языком вероятного противника: «Чем меньше вы знаете о моделировании, тем больше вы ему доверяете».

Сроки выполнения гидрогеологического прогноза

Дошел слух, что в МГЭ опять стали усиленно требовать от изыскателей гидрогеологические прогнозы влияния проектируемого строительства. Причем отписки со ссылкой на СП 250.1325800.2016 не всегда «канают». Зато состав отчета этому СП соответствовать как-раз должен.
В связи с этим хочу заранее предупредить, что за два дня такой прогноз сделать невозможно. Закладывать надо не менее двух недель. Когда-то давно я делал такие отчеты за два дня, но те времена давно прошли. Впрочем, оно и к лучшему.

И о погоде

Попался мне на днях один любопытный объект. Сел анализировать данные изысканий и все никак не мог понять, как так получается: участок строительства находится на водоразделе, градиенты потока подземных вод по архивным картам и архивным материалам в целом очень небольшие, геология изотропная и т.п., но по изыскательским скважинам перепады напоров в скважинах — по 2-3 м на 20 м. Начал уже было искать поблизости строящиеся ветки метро или здания с подземными автостоянками — тоже мимо, нет там ничего подобного.
На третьи сутки мучительных размышлений о сущности бытия индеец Зоркий Глаз обнаружил, что бурились скважины с середины апреля до середины июня сего года. Если кто не в курсе, то поясню: в этом году апрель был довольно засушливым, а май и июнь побили все рекорды по осадкам. Отсюда и все эти дикие перепады в наблюденных уровнях.

Стена в грунте без подпора грунтовых вод

Столкнулся на днях с одной необычной ситуацией. Проектируется очередной торговый центр рядом с метро. Если быть совсем точным, то не рядом, а прямо таки непосредственно над станцией мелкого заложения. Метрополитен настоял на том, чтоб котлован был отделен от станции стеной в грунте. Поскольку котлован планируется как-бы с обеих сторон от станции, то и стен должно быть соответственно две, но они не замкнуты, т.к. это в буквальном смысле просто две стены по 40 метров в обводненных песках. Получаем от эксперта логичное замечание: горизонт вы перегородили, а где прогноз влияния? Начинаю смотреть внимательно на данные изысканий и архивы и понимаю, что поток подземных вод на участке строительства направлен строго параллельно проектируемым стенам. Получается, что хоть стены преграждают поток, т.к. основанием достигают водоупора, но ширина преграды по оси перпендикулярной направлению потока соответствует толщине стен в грунте, т.е. от силы метра 2, а скорее и того меньше. 

Написал коротенькую записку с этими выкладками и картами гидроизогипс, даже оценил возможный подпор по формуле Монахова-Пашковского (S=BJ/1.78, где: S — подпор, J - градиент, B - ширина преграды) — посмотрим, что на это эксперт скажет. К сожалению, формально по нормативам прогноз моделировать надо, но здравый смысл подсказывает, что считать там просто нечего. Жаль, что нормативная база и здравый смысл зачастую существуют в параллельных реальностях.

Прореживатель данных с логгеров

В последнее время при осуществлении опытно-фильтрационных работ для замера уровней (или еще каких параметров — минерализации, к примеру) в скважинах все чаще используются т.н. логгеры. Производят их много кто, вроде бы даже есть отечественные производители, но у меня есть опыт работы только с устройствами от фирмы Solinst. Не буду цитировать рекламные буклеты, просто скажу, что штука это невероятно удобная, настоятельно рекомендую попробовать — потом за уши не оттащишь. Стоят они однако весьма негуманных денег.

Однако у этих устройств кроме цены есть еще один недостаток, хотя и весьма условный: по-умолчанию замеры там сохраняются с постоянным шагом по времени, который хоть и задается в настройках, но при ОФР, очевидно, специалистами выставляется не очень большим. Как следствие на выходе мы получаем огромный CSV файл с кучей замеров с шагом в 5-10 секунд на протяжении 2-3-10 суток. Очевидно, что уже к концу первого часа такая частота замеров становится избыточной, особенно если возникнет необходимость в оформлении журнала откачки. 

Хочу поделиться своим инструментом для прореживания данных с логгера. Надеюсь, никому не потребуется инструкция к применению — там все предельно просто: вставляем исходные данные во вкладку Input, выставляем настройки во вкладке Options, копируем прореженный результат из вкладки Output.

Убедительная просьба: не надо присылать мне запросы на разрешение редактирования документа — все-равно не дам. Либо сделайте копию на свой Drive, либо сохраните в виде XLS на локальный диск. Все это можно сделать через меню File.

И опять об экспертизе

Недавно получил замечание от внештатного эксперта Мосгосэкспертизы на отчет о прогнозе влияния строительства канализации на грунтовые воды (8 существительных подряд - кошмар какой!). Кто в теме, тот знает, что это за филькина грамота (отчет, не замечание). Коллега углядела в отчете ошибку в главе «Математическая постановка численного решения геофильтрационной задачи». Эта глава кочует у меня из отчета в отчет методом copy-paste уже лет 15, если не больше, а подрезал я её в свое время у моего тогдашнего руководителя в «Водгео». Указания в чем конкретно была ошибка эксперт не предоставил. Пришлось внимательно всматриваться самому, что, не скрою, иногда весьма полезно.

В общем, ошибка была в самой-самой первой формуле:

\frac{\partial }{\partial x}\left ( k_{x} \frac{\partial h}{\partial x}\right )+\frac{\partial }{\partial y}\left ( k_{y} \frac{\partial h}{\partial y}\right )+\frac{\partial }{\partial z}\left ( k_{z} \frac{\partial h}{\partial z}\right )=0
Тогда как на самом деле эта формула должна выглядеть так:
\frac{\partial }{\partial x}\left ( k_{x} \frac{\partial h}{\partial x}\right )+\frac{\partial }{\partial y}\left ( k_{y} \frac{\partial h}{\partial y}\right )+\frac{\partial }{\partial z}\left ( k_{z} \frac{\partial h}{\partial z}\right )+W=0

Милый такой косячок, не находите?
Насколько я знаю, шаблон моего отчета (а особенно главы с мат. постановкой) давно уже разошелся по рукам. Если вы его используете, то не забудьте подправить там у себя.

Хорошая цитата

Британский ученый Джордж Бокс:

«Все модели неверны, но некоторые полезны».

На ту же тему: сложность модели не делает её автоматически более точной.

Геоподоснова

Иногда очень хочется найти того человека, который додумался создавать геоподосновы в формате Autocad, и заставить его разбирать файл с двумя сотнями слоёв, носящими названия 1-пс-пд-пж-23, содержащими разнотипные объекты, и, ко всему прочему, напрочь перепутанными. Ну так, чтоб часть отметок рельефа (без координаты Z, конечно) лежало в одном слое , часть в другом. И чтоб стена здания начиналась в одном слое и была линией красного цвета, а заканчивалась в другом и уже в виде миллиона мелких отрезков зеленого цвета.

Тампонаж разведочных скважин

Знаю, что меня читают высокопоставленные коллеги из области инженерно-геологических изысканий. Обращаюсь к ним: пожалуйста, внимательнее относитесь к вопросу ликвидации геолого-разведочных скважин. Уже не первый раз ко мне обращаются за консультацией с вопросом что делать, когда вода по стволу незатампонированной скважины поступает из нижележащего напорного горизонта в котлован. Все это превращается в большой геморрой для строителей и финансовые и репутационные издержки для изыскателей.

Дайджест ссылок

Hydrogeology, groundwater modelling and related geoscience online resources. Подборка ссылок на интересные гидрогеологические ресурсы. В основном там руководства по моделированию с помощью различных инструментов. На языке вероятного противника, разумеется.

Guidelines for Evaluating Ground-Water Flow Models. Руководство по оценке качества геофильтрационных моделей.

Ground-water flow modeling is an important tool frequently used in studies of ground-water systems. Reviewers and users of these studies have a need to evaluate the accuracy or reasonableness of the ground-water flow model. This report provides some guidelines and discussion on how to evaluate complex ground-water flow models used in the investigation of ground-water systems. A consistent thread throughout these guidelines is that the objectives of the study must be specified to allow the adequacy of the model to be evaluated.

BGS Groundhog Desktop. Программа для рисования геологических разрезов. Бесплатная.

We believe that you should have access to geological software which is powerful, without it being complicated or expensive. Our software is available in both no-cost "Community" and low-cost "Professional" editions. With Groundhog, our mission is to provide you with a simple, effective way of visualising and interpreting site data as well as developing conceptual and 3D digital geological models.

iMOD. Еще один бесплатный препроцессор для MODFLOW.

iMOD is an easy to use Graphical User Interface + an accelerated Deltares-version of MODFLOW with fast, flexible and consistent sub-domain modeling techniques. iMOD facilitates very large, high resolution MODFLOW groundwater modeling and also geo-editing of the subsurface.

Simple-Yet-Effective SRTM DEM Improvement Scheme for Dense Urban Cities Using ANN and Remote Sensing Data: Application to Flood Modeling. Если вам доводилось вычищать крыши домов или верхушки деревьев из модели рельефа, скачанной с сайта NASA, то вот тут этот процесс вроде как попытались автоматизировать.

Digital elevation models (DEMs) are crucial in flood modeling as DEM data reflects the actual topographic characteristics where water can flow in the model. However, a high-quality DEM is very difficult to acquire as it is very time consuming, costly, and, often restricted.

Global groundwater modeling platform. А вот самую «вкусную» ссылку я приберег напоследок. Вдумайтесь только в масштаб: бесплатная, браузерная, всемирная платформа для создания геофильтрационных моделей. Очевидно, что по гибкости и удобству такая платформа не способна тягаться с десктопными решениями, но тем не менее.

The MAGNET global modeling platform is built directly on Google or Microsoft Bing Map web applications. Either may be used to develop MAGNET models.

Эмпирическая формула для определения коэффициента фильтрации при откачке

Постоянно её забываю, поэтому решил тут записать, чтоб потом проще было искать, когда очередной раз забуду:

К=130*q/m
где:
q - удельный дебит скважины, л/с
m - мощность напорного горизонта, м
К - коэффициент фильтрации, м/сут

Б.В. Боревский, Б.Г. Самсонов, Л.С. Язвин "Методика определения параметров водоносных горизонтов по данным откачек". 1979

Surfer 17

Оказывается, в последней версии Surfer-а появился Кокригинг. Это довольно полезный в нашем деле алгоритм интерполяции, советую ознакомиться.

Дайджест ссылок

6 aquifers that every hydrogeologist should visit on a lifetime. Пособие для путешествий для гидрогеологов.

Water is the origin of life, and ground is the underlying layer where humanity has evolved therefore we should have a different perspective of groundwater because of the aforementioned and since it involves the two of the four elements of life from the Greek culture. However, the general public appreciation for groundwater resources is close to zero, even from water resources specialist only the hydrogeologist are the ones that really believe that groundwater flows, that gravity is the main driven force, that groundwater discharge has an upgradient flow, that there are zones of no flow and that groundwater travel times can take months, years, decades or centuries depending on the weather conditions and the porous media. Hydrogeologist had to conceive a new sense of the metrics, where the main interest is not a hydraulic parameter value, but the relation in orders of magnitude with other values.

How to do more Groundwater Modeling (or any modeling) in less amount of time. Как ускорить процесс моделирования. Забавно, но главная идея — перестать быть т.н. «гидрогеологом-по-вызову». Но если перестать им быть, то зачем тогда моделировать быстрее?

This article will describe top strategies to optimize the groundwater modeler work, but somehow the article has the intention to stop the “mercenary groundwater profile” as the person that is involved in a high number of projects, has to deliver great amount of reports, is always on meetings and it is at office more than 60 hours per week.

Websites where you can download complete groundwater flow models in MODFLOW. У меня периодически спрашивают, где нарыть примеры моделей. У меня теперь есть немного.

Just few websites had uploaded complete groundwater flow models in MODFLOW and are accessible to the general public. We have to admit that most of the websites come from public institutions in the US. We hope that in a near future we can have more resources to get model reports and the complete MODFLOW model.

Fault Zone Groundwater Flow Modeling with MODFLOW6 DISV and Model Muse -Tutorial. У меня в универе курсовая была посвящена похожей теме. Современные технологии, однако, далеко шагнули.

Conceptualization and simulation of groundwater flow in the area of influence of geological faults is really a challenge for numerical modelers. Besides the complexities and variety of faults there were some limitations of the numerical codes to simulate the mixed behaviour of faults and altered zones. We have developed an example tutorial to represent the main characteristics of groundwater flow in the fault zone for an applied case. The tutorial is developed in Model Muse with the MODFLOW DISV option for unstructured grid generation. Groundwater flow was analyzed on the water balance and a particle tracking simulation was done with MODPATH 7.

Modelling of a karst conduit system using Model Muse and MODFLOW-CFP. Схожая тема.

Karst systems are characterized by underground drainage systems formed by the dissolution of soluble rocks. The behaviour of these systems is hard to be conceptualized due to the uncertainty in the location and geometry of these underground caves and its connection with the porous media.

Spatial Data Management and Numerical Modelling: Demonstrating the Application of the QGIS-Integrated Platform at 13 Case Studies for Tackling Groundwater Resource Management. Жалко, конечно, что FREEWAT не поддерживает QGIS3, а возвращаться на устаревший уже QGIS2 даже ради замечательного FREEWAT не очень хочется.

The objective of this paper is to demonstrate the effectiveness of the QGIS-integrated FREEWAT platform and an approach combining spatial data management and numerical models to target groundwater management issues. FREEWAT is a free and open source platform integrated in a Geographic Information System environment and embedding tools for pre- and post-processing of spatial data and integrating numerical codes for the simulation of the hydrological cycle, with a main focus on groundwater.

Расчет-перерасчет

Года три назад я писал об одной особенности нашего законодательства, благодаря которой необходимо делать расчет влияния на грунтовые воды глубокозаглубленных зданий, даже если они в принципе с подземными водами никак не контактируют. К счастью, в СП 250.1325800.2016 этот момент особо подчеркнут (п.п.6.1.4):

Практически полное отсутствие взаимовлияния проектируемого сооружения и подземных вод характерно также для незначительного (менее 30 %) перекрытия водоносного пласта непроницаемым ограждением котлована (например, «стеной в грунте») при расположении подошвы фундамента сооружения выше уровня подземных вод. При этом результаты совместного рассмотрения гидрогеологических условий и проектных решений с обоснованием нецелесообразности дальнейших гидрогеологических расчетов также следует оформлять в виде пояснительной записки (заключения), включаемой в состав проектной документации.

Уже несколько отчетов заменил на такие вот пояснительные записки и не жалею. Как на это посмотрит экспертиза пока не понятно, а то есть отдельные специалисты — любители подменять нормативную базу тараканами из своей головы.

Расчет количества блоков модели

Сначала о грустном: ввиду претензий правообладателей пришлось удалить рубрику «Книжная полка гидрогеолога». Жалко конечно, но ничего не поделаешь.
Дабы подсластить пилюлю хочу поделиться одним расчетом, который будет полезен при обосновании смет на моделирование. В последнее время, в экспертизе довольно остро встал вопрос обоснованности размеров модели, размеров блоков и их количества. К счастью, в СП 250.1325800.2016 есть конкретные (ну не совсем уж конкретные, но хоть что-то) указания, какие надо брать величины.
По ссылке можно скачать Расчет количества блоков геофильтрационной модели согласно рекомендациям СП 250.1325800.2016. Документ открыт только для чтения, поэтому для ввода своих значений вам надо либо его скачать на локальный диск (если сохраните в формате Excel, то надо будет поиском и заменой заменить в документе pow на power), либо сохранить на свой персональный Google Drive. Но можно оставлять комментарии, особенно если обнаружились ошибки. Для сметного расчета я использовал такие значения параметров, дабы цена получалась наименьшая (но можно ввести любые, только будьте готовы к проблемам с их обоснованием в сметной экспертизе).

Как задавать область выклинивания водоносного горизонта

Среди некоторых специалистов «гидрогеологов» бытует мнение, что если рядом речка, то она обязательно должна быть включена в модель в качестве граничного условия. Даже если водоносный горизонт с ней гидравлически никак не связан и, к примеру, выклинивается на склоне террасы.

Не надо быть такими.

Границы выклинивания задаются либо как непроницаемые (т.е. граничное условие II рода с нулевым расходом) — если горизонт выклинивается на водоразделе, либо как граница типа Drain (III род с ограничением на то, что граница не может быть питающей) по кровле водоупора на участке выклинивания. Задавать там просто III род (GHB, River и т.п.) — ошибочно в большинстве случаев, не говоря уже о I роде.

Однако должен отметить, если модель достаточно детализирована, то этот пресловутый участок выклинивания теоретически может и сам собой «нарисоваться» если задать речку в правильном слое, смоделировать переток через водоупор и т.п., но нужно ли это при решении конкретной инженерной задачи — вопрос.

СП 250.1325800.2016 — «Здания и сооружения. Защита от подземных вод»

В прошлой своей записи я обещал поделиться мнением о новом СП 250.1325800.2016. Я вообще люблю обещать о чем-нибудь рассказать, а потом благополучно об этом забываю, но не в этот раз. Уж больно любопытный документ. Сразу скажу, что по моему скромному мнению, он достаточно толково написан, хотя содержит несколько, скажем так, спорных моментов. Вот, один из них:

6.3.2.2 При постановке расчетов «в понижениях» (6.1.13—6.1.14) верификация модели может быть выполнена на основе данных по эксплуатации водозаборных скважин, систем водопонижения и дренажей (их производительности и вызванных ими изменениях уровней подземных вод). В этом случае критерием достоверности построенной геофильтрационной модели служит удовлетворительное совпадение натурных и модельных изменений уровней подземных вод.

При моделировании в пределах небольших по размеру зон влияния водопонизительных или дренажных мероприятий, когда формирование водопритоков и воронки депрессии в основном определяется геофильтрационными параметрами, полученными на площадке строительства, верификацию геофильтрационной модели, построенной для решения «в понижениях», допускается не проводить.

Как я вижу этот пункт: с оговорками, ограничениями и допущениями специалисту законодательно дается возможность «лепить» модель как левая пятка пожелает. Ну, т.е. без верификации. Берем фильтрационные параметры «по лаборатории», ну ладно, пусть даже ОФР сделают, ограничиваем площадь моделирования тремя размерами здания и считаем задачу «в понижениях». Впрочем, надо отметить, что этот подход применим только для расчета водопонижения, но не для «барражного эффекта» (и об этом прямо сказано в обсуждаемом СП). И что-то я не припомню, чтоб считал за последние несколько лет модели только с водопонижением, но без барража (хотя некоторые, пожалуй, и можно было).

Вообще я иногда использую эти самые «решения в понижениях». В понижениях удобно на модели режим обрабатывать — нивелируются ошибки в высотной привязке пунктов наблюдения. Для прогнозных же расчетов, как мне кажется, этот подход в основном применим в рамках диапазонного анализа: с его помощью можно сравнительно просто и быстро показать особенности работы того же водопонижения при различных значениях параметров (той же проводимости, к примеру, раз уж мы без верификации работаем).


Пользуясь случаем, хочу передать привет авторам этого СП (я знаю, что как минимум один из них меня точно читает). Ну, а я пока пойду дальше документ читать.

И еще разок о сметах

Шесть лет назад (ужас какой, как быстро летит время!) я писал об особенностях осмечивания работ на моделирование. Насколько я понимаю, идея с обновлением методик расчета смет так и осталась лишь идеей. Проблемы же никуда не делись, однако маразм достиг новых высот, точнее — глубин. Теперь отчет по гидрогеологическому моделированию (кстати, а вы в курсе что теперь действует новый СП 250.1325800.2016, в котором весьма подробно это самое моделирование описано, но об этом замечательном документе я чуть попозже напишу) рискует получить замечания не только от эксперта-геолога, но и от эксперта по сметам. И тут начинается цирк с конями: «а почему у вас так много ячеек, а почему такая большая область моделирования, давайте вы сделаете ячейки побольше, а область поменьше, а то у нас смета слишком большая получается» и т.д. Если вдуматься, это же бред какой-то: я при моделировании должен подстраиваться под смету, лишь бы она за лимиты не вышла и размеры области моделирования выбирать не из гидрогеологических предпосылок, а под смету подгонять.

У меня есть грешок — я люблю делать большие по площади модели, мне так удобнее. Особенно, когда нет проблем с факт-матом. А само сооружение делается либо на модели-врезке (редко), либо у него просто сильнее дробится модельная сетка (чаще).

Вроде бы пока удается решить проблему со сметчиками указанием размеров именно модели-врезки или участка с подробной сеткой. Получается и нашим и вашим — и цена по смете разумная и модель переделывать не надо.

О постановке на кадастровый учет зон подтопления

Занятный момент обнаружился: оказывается, если какая-либо граница зоны подтопления пересекает урез реки, то при попытке поставить такую границу на кадастровый учет придет отлуп, т.к. с точки зрения валидатора такого не может быть.
Таким образом, типичный в общем-то случай, когда при глинистом ложе реки наблюдается слабая связь между уровнем грунтовых и поверхностных вод (а то и вовсе отрыв уровней и режим «дождевания»), оказывается «вне закона». Фактически приходится фальсифицировать расчетные зоны подтопления для прохождения валидации кадастровой службы.