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.