О дренажах и гидроизоляции

Какая-то сволочь (не будем показывать пальцем, как говорится) убедила некоторых экспертов Мосгорэкспертизы в том, что гидроизоляция может защитить фундаменты от подземных вод. Это при том, что в паспортах гидроизолирующих материалов пишется какую влажность они могут выдержать: 75-80%, но если фундамент в воде, то там влажность все 100% и никакая гидроизоляция тут уже не спасет.
Самое неприятное, что на период строительства и на первое время гидроизоляция вполне справляется, но через несколько лет все-равно начинает течь. После чего эксплуататоры здания прибегают к нам с выпученными глазами: «спасите от подземных вод». Глаза выпучиваются еще больше, когда они получают смету на проектирование и реализацию дренажа у уже существующего здания.
К счастью, большинство заказчиков это отлично понимают и для удовлетворения экспертов в отчетах пишется про возможность применения гидроизоляции, а основным вариантом все-равно остается дренаж.

Просто так

Кстати, заранее хочу извиниться перед читателями моего «уютненького» за чрезмерное злоупотребление казенным языком. В последнее время приходится много писать по рабочим делам, а там так принято. Переключаться не всегда получается. Надеюсь исправиться. Впрочем, это означит, что работы стало меньше. Не хотелось бы, однако.

Автоматическое составление формулы Курлова

Это не совсем программа - просто экселевская табличка, но думаю будет полезна коллегам и студентам.
Я ее заблокировал от редактирования, но без пароля, так что если кто-то захочет что-то под себя подправить, то ничего взламывать не надо.
При редактировании обратите внимание, что часть строк скрыта - там и ведутся все расчеты, я их убрал, чтоб глаза не мозолили.

Скачать можно по ссылке:
Google Docs (Меню File/Download as/Microsoft Excel(.xlsx)).

"Программа" распространяется по лицензии GPL.


Инструкция по применению: вбиваете значения в оранжевенькие ячейки, получаете формулу Курлова в зелененьких (там получается сокращенный вариант формулы - только состав и минерализация, если надо что-то еще добавить, а сами не можете - пишите, я сделаю).
Вопросы, дополнения и исправления крайне приветствуются.

В версии 0.2:

• Убрал глюк с пустыми скобочками.
• Пока не придумал, что делать если % мг-экв какого-либо компонента полностью до тысячного знака после запятой равны % мг-экв другого. Изящно решить не получается, а городить трехэтажные вложенные проверки не хочется. 

В версии 0.6:

• Коллега любезно согласился помочь с проблемой равных % мг-экв.

В версии 0.7:

• Слабопресная -> Слабосолоноватая

Оригинал этого сообщения был опубликован мною на форуме Все о геологии.

Экспертиза

Уважаемый эксперт из ...-экспертизы порадовал в одном из своих последних заключений, перепутав понятия «нестационарная постановка» и «безнапорная постановка». А что — и там и там фигурирует «постановка».
Зла на них уже нет никакого —  теперь придется разводить политес в ответе на замечания.
Вообще, я наверное много буду писать про этих господ. Классический образчик избирательного правоприменения: если ты «дружишь» (сиречь бабло заносишь) со штатными экспертом, то твои отчеты будут проходить экспертизу, как нож сквозь масло. Если не «дружишь», то будь готов к тому, что твоя писанина отправится прямиком к самому въедливому и упертому внештатнику, который перед тем как нарисовать свою закорючку, все мозги тебе ржавой чайной ложкой вынет.

Инструментарий — моделирование

Программ, а чаще даже программных комплексов для создания геофильтрационных моделей создано великое множество. Одних только классификаций можно придумать штук несколько: аналитические, полуаналитические, численные, конечно-разностные и конечно-элементные, профильные, радиальные и трехмерные и т.д. и т.п. Конечно же я не могу похвалиться досканальным знанием каждой из них. Более того, относительно хорошо я разбираюсь от силы в двух-трех программных комплексах.
Одной из самых популярных программ для гидрогеологического моделирования является разработка Геологической Службы США — MODFLOW. Программа работает в консольном режиме, принимая на входе специально сформированные текстовые файлы, и на выходе — тоже файлы. Не сложно догадаться, что эффективно работать с такой программой в «голом» виде решительно невозможно. Для облегчения труда модельеров было создано множество т.н. препроцессоров — программ, предназначенных для удобной и интерактивной подготовке данных для MODFLOW. Большинство из них также представляют инструментарий для визуализации полученных результатов расчетов.
К таким препроцессорам относятся такие программы как: GMS, Visual Modflow, PMWin и многие, многие другие.
У каждой программы есть свои достоинства и недостатки. GMS, к примеру, являясь мощным мультипроцессорным комплексом с весьма развитой Gis-оснасткой, в тоже время не может похвастаться особой стабильностью в работе, особенно с большими объектами.
Visual Modflow — наоборот достаточно стабилен, но в нем крайне сложно работать с моделью на уровне отдельных ячеек (впрочем, у GMS с этим тоже не все в порядке, хотя и получше) и список поддерживаемых программ-процессоров ограничивается собственно самой MODFLOW, PEST и парой довесков для расчета геомиграции.
Своим ученикам (да, я преподаю моделирование на курсах повышения квалификации) я всегда советую начинать с простого, но очень мощного (не в последнюю очередь, благодаря своей простоте) программного пакета Processing Modflow (PMWin).
Об этой замечательной программе я буду еще много писать — это мой любимый инструмент, в ней я делаю 90% своих моделей. К её несомненным достоинствам стоит отнести удобство и интуитивную простоту работы с модельной сеткой. Ну, а самое главное — программа не делает попыток думать за пользователя. Это сперва кажется не очень удобно, особенно в процессе обучения, зато когда сталкиваешься с реальной проблемой, все эти свистелки и перделки только мешают. Работая в PMWin, ощущаешь модель на самом низком уровне — ниже только вручную файлы набивать. В то же время, при должном умении, создание модели «с нуля» в этой программе занимает не больше времени, чем в более навороченных аналогах.

Инструментарий

Мне очень хочется рассказать про все имеющееся в арсенале специалиста гидрогеолога-модельера программные средства, но это займет не один пост. И, пожалуй, даже и не два — посмотрим, как дело пойдет.
Поэтому начну с того, с чем регулярно приходится работать лично мне. Опишу свой, как говорится, workflow.
Создание геофильтрационной модели как правило происходит в несколько этапов:
1) Сбор и анализ имеющихся материалов. Если со сбором всё более или менее понятно — поднимаются связи в региональных фондах, достаются полулегально (о причинах этого маразма я обещаю как-нибудь рассказать) колонки скважин и отчеты по изысканиям, детальные карты и т.п.; то с анализом всего этого, нарытого праведно и неправедно добра, часто возникают затруднения. Лично мне удобнее работать с цифровыми данными, поэтому в первую очередь я перевожу все бумажные материалы в цифровой вид. Сканирую текст отчетов, карты (о них, кстати, будет еще много записей в этом блоге, ибо тема весьма благодатная), вбиваю в табличном виде содержимое колонок и так далее. Инструменты на данном этапе использую следующие: программа для сканирования и распознавания текста; Golden Software Surfer — для интерполяции точечных данных; GIS Mapinfo — привязка и векторизация карт и схем, а также создание новых (об этой замечательной программе я тоже еще буду много рассказывать); Microsoft Excel — ну, это понятно: работа с любыми табличными данными. Много еще каких программ используются на этом этапе по мере необходимости, но эти четыре поменяются мною всегда.
2) Второй этап — самый муторный, заключается в подготовке полученных на первом этапе данных к экспорту в программу моделирования. Тут используются все те же Excel и Surfer. Ну, и встроенные средства моделирующих программ, о которых позже.
Про следующие этапы — непосредственно моделирование и визуализацию результатов я расскажу в следующий раз.

Философское

Среди заказчиков и даже коллег смотреть бытует мнение, что мол «сейчас сделаем модель и выясним, как там все под землей творится».
Лично мне кажется, что использовать гфм в качестве инструмента познания — это ставить телегу перед лошадью.  Только когда у исследователя уже сложилась в голове четкая картина «мира», тогда следует приступать к моделированию. Но никак не наоборот — рассчитывая из каши в голове получить готовый обед из 16 блюд, который  представляет собой хорошая модель, если оставаться в рамках кулинарной терминологии.
Не получится, увы.

Для чего это все нужно

Если честно, то я пока толком и не придумал — зачем мне этот блог. Просто как то так получилось, что в голове возникло несколько мыслей, не поделиться которыми я не могу, а подходящей площадки для мыслеизлияния как-то не случилось поблизости. Всякие там фейсбуки с ЖЖ и вконтакты с гуглобаззами меня не прельстили. В общем, формат персонального стенд-алон блога мне на данном этапе кажется наиболее органичным.
Ах, да, что я тут, собственно говоря распинаюсь. Для чего нужно геофильтрационное моделирование. В первую очередь, гфм используется при оценке запасов подземных вод, являясь одним из наиболее популярных инструментов определения оптимального дебита скважин, зон санитарной охраны и т.д.
Гфм широко используется при проектировании гидротехнических сооружений. Моделирование часто необходимо при выборе методов защиты подземных вод от загрязнения. Ну, и мой так-сказать «конек», при оценке воздействия проектируемых сооружений или инженерных мероприятий на подземную гидросферу.
Прикладных областей применения геофильтрационного моделирования, на самом деле, еще очень много. Сходу я их всех и не упомню. Но обещаю по мере прояснения памяти дописывать этот пост.
А вот применение гфм при фундаментальных исследованиях лично мне всегда казалось несколько притянутым за уши. Впрочем, это вопрос дискуссионный и заслуживает отдельного поста.