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.