Главгосэкспертиза

Решил рассказать о случившемся со мной недавно очередном разочаровании в людях.
Довелось мне считать прогноз влияния расширяющейся свалки на подземные воды. Глянул я на геологическую карту и ахнул: в 200 м ниже по потоку зияет конкретная такая дыра в водоупоре, а ниже залегает ни много ни мало — основной водоносный горизонт, эксплуатируемый для водоснабжения в не самом маленьком регионе нашей страны. Я как честный специалист все это дело задал на модели и получил закономерный результат: как вы свалку ни изолируйте, но загрязнение в горизонт через 10 лет попадет — к гадалке не ходи. Хорошо изоляцию сделаете (кто в теме, тем уже смешно) — меньше придет, да и только. Соответственно и выводы сделал: свалку не расширять надо, а убирать отсюда подобру-поздорову, и автограф свой честный поставил.
Что самое удивительное: именно в таком виде и с такими выводами мой отчет пошел в «Главгосэкспертизу». Честно скажу: не ожидал такой смелости от заказчика.
А вот от экспертизы я получил совершенно убийственные замечания. Дословно не помню, но смысл примерно такой: наличие окна водоупоре не подтверждено данными бурения (ну правильно, оно далеко за пределами площадки изысканий), а карты ваши — филькина грамота и никакого к ним доверия. Поэтому либо бурите там скважину (ага, кто нам разрешит), либо убирайте окно из расчетов и пишите положительные выводы.

Как бороться с осушенными ячейками

Я уже писал когда-то на эту тему. Пришло время немного обновить советы.
Модельные ячейки осушаются в том случае, когда уровень воды в безнапорной ячейке на каком-то из этапов расчета оказывается ниже её подошвы. В ряде случаев, это абсолютно нормальное явление, хотя по-возможности лучше этого избегать, но в большинстве ситуаций — такое поведение модели является результатом ошибки. Если площадные размеры модельной ячейки сильно превышают ее мощность, а градиент фильтрационного потока очень большой — с большой степени вероятности ячейка осушится. Когда подошва слоя активно «ныряет» вниз и «взлетает» вверх — тоже жди неприятностей.
Несколько способов борьбы с этим явлением:

1. Смириться. В ряде случаев, как я уже говорил, осушение — это вполне ожидаемая модельная картина, но сразу предупрежу: делать потом на такой модели прогнозные расчеты будет очень сложно, если вообще возможно. 
2. Дополнительно дискретизировать модельную сетку на проблемных участках. Способ очевидный, однако он не всегда помогает, а если и помогает, то увеличивает время счета, что критично при многовариантных расчетах или при использовании модулей автоматического подбора параметров типа PEST. 
3. Использовать опцию повторного обводнения (rewetting). Такая опция стала доступна в MODFLOW-2000/2005, однако будьте готовы к проблемам со сходимостью. Кроме того, скорость расчета после включения этого режима падает чуть ли не на порядок. 
4. Воспользоваться MODFLOW-NWT. Этот алгоритм был специально разработан для борьбы с нежелательным осушением ячеек. Работает в целом хорошо, стабильно и сравнительно быстро, но иногда излишне «сопротивляется» этому самому осушению, как-бы «размазывая» УГВ тонким слоем по подошве слоя.

MT3DMS и испарение

Удивительная штука: оказывается, MT3DMS (геомиграционная модель) «испаряет» воду вместе с растворенными солями. Неприятное открытие, надо иметь в виду.

Модуль для моделирования MODFLOW для qGIS

Благодаря записи An overview of Freewat, the new MODFLOW interfase in QGIS в гидрогеологическом блоге Hatari labs узнал о существовании такой замечательной штуке, как Freewat, а это ни много ни мало — целый препроцессор для создания и визуализации моделей MODFLOW-2005, MODFLOW-NWT, MODFLOW-OWHM, MODPATH, MT3DMS, MT3D-USGS, MODPATH, SEAWAT, UCODE-2014 в мощнейшем ГИС-комплексе qGIS.
И что самое главное: что qGIS, что Freewat — свободное программное обеспечение, распространяемое бесплатно.
Кстати о qGIS, я буквально недавно практически пинками заставил себя изучить базовую функциональность этого комплекса и остался весьма впечатлен. Он немного глючный (но не более, чем тот-же MapInfo, впрочем), но возможности у него просто безграничны. После перевода своего workflow под этот ГИС я уменьшил сроки подготовки графического материала для отчетов примерно в два раза. И это с учетом того, что я и 10% возможностей не изучил и процесс подготовки карт для отчета сопровождался отладкой этого workflow (т.е. последующие проекты будут готовиться еще процентов на 30 быстрее). В общем, рекомендую всеми руками и ногами.

Предварительные расчеты

Хочу дать очень полезный совет, а скорее сделать самому зарубку на память. Всеми силами избегайте выдачи заказчику любых предварительных результатов расчетов. Особенно в виде полноценного отчета. Особенно при отсутствии соответствующего пункта в ТЗ (разумеется, вставлять его в ТЗ — ошибка). Особенно, если расчеты основываются на слабом факт-мате.

Материалы для моделирования

Вопрос, который часто задают заказчики: какие материалы необходимы для создания модели по оценке воздействия здания на подземные воды и определения величины водопритоков в котлован?
Отвечаю:

1. Проектные решения, связанные с воздействием на подземные воды
2. Топоснова
3. Разрезы
4. Данные опытно-фильтрационных работ
5. Данные изысканий на сопредельных территориях (фондовые, как правило)
6. Отчет по инженерно-геологическим изысканиям
7. Колонки скважин

Наличие первых трех пунктов — критично. Остальные пункты указаны в порядке уменьшения важности.

Признание

Попал мне в руки один отчет, написанный коллегой, посвященный борьбе с распространением загрязнения от одной из многочисленных подмосковных свалок ТБО. Отчет в целом неплохой, хотя есть корявые моменты в схематизации и проблемы с четкость формулировок, но вот что бросилось в глаза: структура отчета и текст почти всех глав очень похожи на мои «творения». Одна глава так и вовсе слово в слово списана с моей.
Подозреваю, что кто-то где-то использует мои отчеты в качестве примера. Скорее всего при обучении специалистов, либо в экспертизе показывают «как надо».
Приятно, черт возьми. И да, хоть я и не против такого использования своих наработок, но не уверен, что со мной согласятся мои заказчики, являющиеся фактическими владельцам всех прав (кроме авторских, разумеется) на эти, с позволения сказать, произведения.

Гидрогеологический дайджест

• Нормативные документы: откачка воды из скважины. Шикарная библиотека. Практически, все что нужно.
• 10 reasons why a hydrogeologist should know MODFLOW. Если вы гидрогеолог и все еще сомневаетесь: стоит ли изучать MODFLOW, то вот вам 10 причин это сделать.
• Guidelines for Groundwater Modelling to Assess Impacts of Proposed Natural Resource DevelopmentActivities. Внушительное руководство по моделированию в горной гидрогеологии. 
• On model complexity in Geotechnical Engineering. Статья об избыточном усложнении геотехнических моделей. Вполне актуальна и для гидрогеологических расчетов.
• FieldMove Clino. Любопытное приложение для Android — что-то типа усовершенствованного геологического компаса. Довольно удобная штука, должно быть. Вот только сенсоры ориентации не у всех смартфонов работают на достаточном уровне.
• Законное использование водозаборных скважин. Часть I. Как и у кого получить разрешение. Часть II. Согласование с Роспотребнадзором. Часть III. Получение лицензии на скважину. Наворотили бюрократии наши законотворцы, продыху нет.