Учитесь программировать

На днях привалило мне «счастье» - 100 с гаком гигабайтов базы данных. Очень важных и очень интересных. Однако сразу всплыло несколько "но":

1. База создана в Borland Interbase 7.5.
2. Сами важные данные хранятся в виде BLOB-записей в графическом формате.

Сначала пришлось изрядно повозиться только для того, чтоб просто открыть базу, т.к. общедоступный Firebird этого формата не понимает. Потом выяснилось, что ни одна из популярных программ для работы с базами Interbase не умеет в пакетном режиме выуживать из оттуда BLOB-записи и сохранять их в виде файлов. Задача еще усложнялась тем, что мало выудить файл, надо еще его сохранить под правильным именем, которое хранится в отдельном столбце в таблице.
Делать нечего, пришлось экспортировать базу в формат SQLite. В принципе, на этом можно было бы и остановиться, SQLite вполне себе общеупотребимый и удобный формат, но опять проблемы:

1. BLOB-записи из Interbase почему-то сконвертировались в HEX-строки SQLite (хотя тоже в формате BLOB). Т.е. из бинарного вида они превратились в ASCII: "04В458A4C1...". Т.е. напрямую с этими данными работать не получится — придется извлекать, конвертировать в бинарный вид и уже после этого открывать в графическом редакторе. Либо, как вариант, можно пройтись по базе и перекодировать данные.
2. Сама идея хранить файлы в базе данных мне кажется сугубо порочной. Для файлов уже создана отличная база данных и называется она — файловая система.
3. Программы, которые я подобрал для извлечения BLOB-записей из SQLite, отлично работают на маленьких базах, но на больших либо денег просят, либо падают от недостатка памяти при экспорте >1000-й строки (а всего там их около 80 тысяч), а часто и то и другое.

Помог скрипт sqlite-blob-dumper.py. Пришлось его немного модифицировать (о слава тем далеким годам, когда я занимался программированием), чтобы имена экспортируемых файлов брались из базы, а не генерировались на основе номера строки, названия базы и столбца с данными и все заработало. Причем довольно быстро и без проблем с памятью.
Скрипт уже выгрузил 80% базы, когда я понял, что могу сэкономить еще одну итерацию: ведь файлы сохранялись все в том же HEX-виде и для перекодирования в бинарный вид я собирался использовать отдельную программу xxd.exe — хорошую, но медленную под Windows. Тормознул скрипт, модифицировал, добавив в него функцию перекодирования. Теперь файлы сразу сохраняются в нужном бинарном виде — существенная экономия времени и дискового пространства.

P.S.: Для особо прозорливых, кто догадался, что это за база: извините, не моё — не дам.

Халтурщики

Есть у меня один «любимый» заказчик, который из серии — «за копейку канарейку, чтоб басом пела». Ну очень любят на всем экономить. Сначала сэкономили на выборе участка строительства — строят в пойме реки. Потом сэкономили на изысканиях — выбрали таких изыскателей, что не особо утруждаясь нарисовали все без бурения «как попросили» проектировщики. На проект, думаю, тоже денег не много ушло — изыскания то были рисованы под самые простые проектные решения. Насчет строительства я не особо в курсе, но думаю, что и в этом они были верны себе.
Что в результате:

1. Дороги, отсыпанные местным грунтом, не держат строительную технику — грузовики уходят под грунт по самую крышу.
2. Уже построенные корпуса покосились через полгода после окончания строительства.
3. Строят рядом два новых здания: одно с осушением котлована иглофильтрами, другое со «стеной в грунте» из бетона. И тут беда: почему-то бетона на заливку буросекущих свай «стены в грунте» уходит на треть больше. Причем они скорее поверят в барабашку, который ворует под землей бетон, чем в суффозию.

И это они еще через экватор строительства не перевалили. А кто-то еще потом в этих домах квартиры купит. Бр-р.

Зоны подтопления

В последнее время ко мне в почту часто приходят вопросы по поводу федеральной программы по определению зон затопления и подтопления. В крайне невнятном ТЗ от государственного заказчика часто прямым текстом бывает указано, что зоны подтопления определяются на основе архивных данных изысканий. Исполнитель несет отчет в экспертизу и получает логичное замечание о необходимости проведения режимных наблюдений. В особо тяжелых случаях требуют годовой ряд наблюдений, хотя формально можно ограничиться периодом проявления процесса (СП 11-105-97).
В принципе, зоны подтопления можно нарисовать и вовсе без режимных наблюдений — основываясь на параметрах, полученных при откачках. Для этого есть формулы Каменского и Форхгеймера, а можно и вовсе модель сделать. Однако, именно режимные наблюдения есть прямой метод по изучению процесса подтопления и поэтому крайне желательно применять именно их.

Дайджест ссылок

Geology of Britain. Интерактивная геологическая карта Британии. Круто сделано. У нас, кстати, тоже есть нечто подобное, но масштаб помельче.

What is the relevance of confined / unconfined aquifer type on groundwater flow? Любопытная статья о напорных и безнапорных горизонтах и как их моделировать.

Maybe confined or unconfined aquifer are terms that would sound familiar from your first hydrogeology class, however it´s a simple definition about the location of the hydraulic head over the vertical limits of your aquifer. It might be that you have employed those terms in different reports, or maybe you have seen this aquifer classification on some environmental impact assessments or geological reports, but which is the relevance of this classification on the groundwater flow? This article talks about the comparison of the the confined / unconfined aquifer condition based on numerical modeling with some discussion about the convertible character of the aquifer.

The limits of modelling: knowing we don’t know. Коротенькая, но очень правильная статья о том, как ошибки в концептуальной модели приводят к неверным прогнозным решениям. Там очень занятная мысль есть: попытка восстановить на модели реальную (гидро)геологическую среду по данным бурения — это все-равно, что нарисовать человека, видя только его палец.

Modelling the impact of mine developments on groundwater is critical for protecting ecosystems and agriculture, but it can go astray if we don’t recognise that all models lack certainty.

Australian groundwater modelling guidelines. В статье выше нашел эту ссылку (там еще несколько есть, кстати). Молодцы австралийцы — заботятся о коллегах-гидрогеологах. Такие шикарные руководства по моделированию пишут.

This paper is part of a series of works commissioned by the National Water Commission on key water issues. This work has been undertaken by Sinclair Knight Merz and the National Centre for Groundwater Research and Training on behalf of the National Water Commission.

Хозяйке на заметку

Когда заказчик зовет вас в экспертизу снимать замечания эксперта к вашему отчету — сперва убедитесь, что эксперт ваш отчет вообще видел. Иначе рискуете попасть в не самую приятную ситуацию.

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.

Расчет-недорасчет

Заметка уже не актуальна.
Бывает так, что нормативная база входит в противоречие со здравым смыслом. Скажем больше, в отдельных областях хозяйственной деятельности такое положение вещей является скорее нормой, чем исключением. В нашем случае такое тоже случается. К примеру, по московским нормативам, если подземная часть проектируемого здания будет заглублена более чем на 10 метров от поверхности земли, то для такого здания надо делать расчет влияния на грунтовые воды. Даже если вода залегает на 25 метрах и даже в страшном сне не поднимается до отметок, сопоставимых с дном котлована. А «гидропрогноз» делать надо, никуда не денешься, иначе экспертизу не пройдешь. Что делать?
Что делать, что делать. Выкручиваться. Естественный уровень грунтовых вод в течение года «гуляет» вверх-вниз с амплитудой примерно в 1-2 метра. Соответственно, если от дна котлована до УГВ меньше метра, то можно посчитать прогноз для повышенных (паводковых) уровней подземных вод, задав повышенную инфильтрацию, к примеру. Котлован естественно затопит, с чем мы доблестно будем бороться методами открытого водоотлива и даже будем знать примерную величину водопритока. Ерунда, конечно, но формально требования законодательства мы выполнили.
Однако бывает так, что никакими сезонными колебаниями не заставишь подземные воды затопить котлован. В этом случае я даю прогнозную картинку с «паводковыми» уровнями, показываю на ней, что даже в случае ужасного паводка котлован останется сухим. Далее для наукообразия делаю простой расчет: Δω=ω∙S, где: ω — величина инфильтрации, а S — площадь здания, ну а Δω, соответственно, — величина дефицита инфильтрации, возникающего в результате строительства. Халтура, но опять же, формально влияние здания на подземные воды учтено.

Основание для «стены в грунте»

Как я уже писал ранее, т.н. «стена в грунте» — далеко не всегда оказывается надежной преградой для фильтрации грунтовых вод в котлован. Тогда я отмечал качество строительных работ. Однако, это не единственная проблема при использовании этого метода защиты от подтопления.
Бывает так, что не только строители оказываются виноваты в возникновении бассейна на том месте, где ожидается подземный гараж. Весьма распространенная ошибка гидрогеолога-модельера заключается в неправильном выборе грунта основания для проектируемой «стены в грунте». Стена, заглубленная на метр-полтора в суглинки или супеси, не защитит котлован от подземных вод. Поток «ныряет» под стену и благополучно разгружается восходящей фильтрацией внутри периметра. В то же время, инженерную задачу укрепления стен котлована такая стена решает в полной мере.
Особенно коварны в этом плане широко распространенные в Москве отложения волжского яруса верхней юры (J₃v), представленные суглинками и глинами с частыми прослоями водонасыщенных песков. Практически всегда эти отложения подстилаются глинами оксфордского яруса (J₃ox). Коллеги часто допускают ошибку, задавая в качестве нижней (непроницаемой) границы модели волжские суглинки. При калибровке модели эта ошибка практически никогда не всплывает, т.к. вклад этого «горизонта» в плановую фильтрацию практически незаметен. Затем гидрогеолог без тени сомнения задает на модели стену в грунте до кровли волжских отложений, постулируя их непроницаемость. Но суглинки может и были непроницаемые при типичных градиентах плановой фильтрации в 0,005, но когда градиент достигает величины 5 и более, тут кто угодно «зафильтрует». Если мы хотим с помощью «стены в грунте» защититься от подземных вод, то «ставить» её надо только на мощные водоупорные отложения (региональный водоупор из оксфордских глин - хороший кандидат), заглубляясь туда на несколько метров, увеличивая путь обходной фильтрации.
Последнее слово всегда остается за проектировщиками и строителями, но уже на этапе изысканий (а гидрогеологические прогнозы делаются именно на этом этапе) должно быть четко отмечено: «стена в грунте» на суглинках - плохая преграда для подземных вод. И если проектировщик выбирает именно такую конструкцию, то он сразу должен проектировать и дренаж (кольцевой, а лучше пластовый), если не хочет бассейна на месте котлована. Я в своих отчетах этот момент всегда подчеркиваю, чтоб потом ни у кого не возникало желания повесить на меня всех собак — типа не предупредил, не сказал, что стена не стена и т.п.

Гидрогеологические исследования в местах развития ММП

Волею судеб занесло меня на месяц на Чукотку. Собственно говоря, я пока отсюда не уехал — пишу практически «из горящего танка». Занимаюсь оценкой гидрогеологических условий на будущем большом карьере (точнее не скажу, т.к. «коммерческая тайна»). Основных сложностей две:

1. За работу взялись очень поздно — предварительная программа работ была готова только в апреле, когда зимник, по которому сюда можно привезти серьезное оборудование, уже растаял.
2. Рудоносный массив пород, по всей видимости, характеризуется крайне низкой водопроницаемостью — простейшая прокачка желонированием привела к полному осушению скважины, а восстановление уровня по предварительным прикидкам займет больше месяца.

Ежедневно приходится придумывать новые способы оптимизации процесса изысканий, чтоб и опыт представительный сделать, и буровиков поскорее на следующую скважину перевести, дабы простоев не было. Очевидно, что в условиях отсутствия должного оборудования (в частности, лебедки и компрессора для эрлифта), такая оптимизация становится весьма творческой задачей.
Но не подумайте, что я жалуюсь. О таком поле я давно мечтал и знал на что иду.

О разделении труда

На днях пришло письмо от проектировщика ВК (водоснабжение и канализация) с просьбой помочь в расчете водопритока к дренажу с «верховодки». У человека явно серьезные проблемы с понятийным аппаратом (не потому что дурак, а потому что не учат у нас проектировщиков гидрогеологии, и правильно делают), но надо формулу найти и надо как-то ее применить. Нашли формулу, но из формулы стало ясно, что ничего не ясно — водоприток то с «верховодки» целиком и полностью определяется формой и размерами линзы водоупора, на котором образовалась эта «верховодка». Отсюда возникает необходимость в дополнительных инженерно-геологических изысканиях. В общем, все грустно.
И вот так оно везде. Для меня навсегда останется загадкой: почему проектировщиков регулярно заставляют заниматься гидрогеологическими расчетами, тогда как гидрогеологов довольно редко просят что-то проектировать. Хотя и такое случается, особенно в области лицензирования месторождений подземных вод. С довольно закономерным результатом, надо заметить. Уверен, что любой настоящий проектировщик будет со слезами от смеха смотреть на все эти «писульки», что называются у нас «проектом» водозабора или разработки месторождения.

Обновления FAQ

Вопрос #14:
Для моделирования работы деталей элементов мелиоративных систем мне понадобится существенно сгущать сетку и тут есть ограничения на на размеры соседних ячеек. В текстах про Visual MODFLOW вычитал, что не более чем 1,5 раза и соотношение сторон ячейки не более чем 1:10. В некоторых примерах сетки видел нарушения этих ограничений, может не такое строгое оно?

Ответ:
Это ограничение не строгое. Это рекомендованное соотношение, которое можно нарушать (если честно, у меня нет ни одной реальной модели, где бы оно не было нарушено). Важно понимать, что в этих зонах часто не очень правдоподобно рисуются гидроизогипсы и могут быть ошибки при определении уровня в ячейках или скважинах. Т.е. в тех зонах, где для нас критична точность решения и рядом с существенными границами (особенно, где предполагаются существенные градиенты потока), сетку желательно дробить плавно.

Вопрос #15:
Где можно раздобыть примеры решения задач на Modflow для самостоятельного обучения моделированию?

Ответ:
В составе программного комплекса Processing Modflow (где скачать — см. выше) есть примеры и пошаговое руководство по созданию модели. Что насчет моих собственных примеров, то тут все довольно сложно. Специального набора примеров у меня нет, а «рабочие» модели либо слишком сложны, либо являются коммерческой тайной моих заказчиков, а часто и то и другое.

Граничное условие I-рода

Что такое граничное условие I-рода применительно к геофильтрационной схематизации — это граница с заданной на ней функцией изменения напора во времени H(t). В частном случае, когда напор постоянен и неизменен H(t)=const (если расчет ведется «в понижениях», то на такой границе понижение dH(t) = 0).
В природе границ I-рода не бывает. Вообще никогда. II-рода, кстати, тоже. Есть только III-род (т.е. граница с заданной на ней зависимостью расхода от напора Q=(Hг-H)/С), а все остальные граничные условия — это лишь частные случаи и упрощения. Ноги у этих упрощений растут из тех времен, когда расчеты велись с помощью аналитических формул. Конечно, третий род тоже считался аналитически, но вспомните как усложняются расчеты, когда возникает сопротивление на границе, а если оно нелинейно, то тогда вообще «тушите свет». Для академических упражнений в математике это может и семечки, но когда дело доходит до практики — не до изысков.
С появлением численных методов дело существенно упростилось, но все-равно исследователи продолжали по-возможности упрощать третий род до второго или первого, поскольку это позволяло иногда довольно существенно ускорить расчет.
Современный инструментарий гидрогеолога-модельера позволяет вовсе не использовать границы первого рода (со вторым чуть сложнее) — General Head Boundary с высоким значением проницаемости (Conductance) в принципе ничем не отличается от границы с заданным напором, а в случае чего — эту Conductance можно и скорректировать (только не забудьте это обосновать).

Гидрогеологический дайджест

Depletion of Central Valley's groundwater may be causing earthquakes. Снижение уровня подземных вод может служить причиной землетрясений. И наоборот, кстати.

For years, scientists have wondered about the forces that keep pushing up California's mighty Sierra Nevada and Coast Ranges, causing an increase in the number of earthquakes in one part of Central California.

Можно ли использовать воду из скважины в коттеджном поселке для питья? Добротная порция «страшилок» от уважаемого коллеги из Питера. Жаль, что в статье не приведена статистика о том, сколько коттеджных поселков водоснабжаются из нелегальных скважин. Подозреваю, что эта цифирь должна вселять железобетонную уверенность в завтрашнем дне у специалистов, занимающихся оценкой запасов подземных вод — без работы они точно не останутся. Разумеется, если у нас вдруг законодательство не изменится.

В соответствии с действующим законодательством, эксплуатирующая организация должна самостоятельно подавать отчетность об объемах добычи подземных вод, положении уровней в питьевом водоносном горизонте и качестве подземных вод в контролирующие органы. Однако, если управляющая организация не получила лицензию на право добычи подземных вод, надзорные органы могут не подозревать о существовании водозаборной скважины в том или ином коттеджном поселке.
То есть, подобного рода скважины используются нелегально, без лицензии, что при проведении плановой проверки сотрудниками Роспотребнадзора или Росприроднадзора может повлечь за собой штраф до 1 миллиона рублей (статья 7.3 КОАП РФ) или полный запрет на эксплуатацию скважины и требование об ее ликвидации.

MOD16 for actual evapotranspiration measurement. Карта величины эвапотранспирации, полученных со спутниковых датчиков. Карты лежат на ftp-сервере в форматах GeoTIFF и hdf (т.е. легко подгружается в любой более или менее современных GIS-пакет).

This project is part of NASA/EOS project to estimate global terrestrial evapotranspiration from earth land surface by using satellite remote sensing data. MOD16 global evapotranspiration product can be used to calculate regional water and energy balance, soil water status; hence, it provides key information for water resource management.

Australian groundwater modelling guidelines. Кратенькое (всего-то 200 страниц) руководство по гидрогеологическому моделированию из далекой Австралии. Очень толковое, должен заметить: мне особенно понравились советы по построению диаграммы сопоставления наблюденных и расчетных значений — узнал несколько полезных приемов.

Groundwater models are computational methods that simulate the profile of an underground water system. They have proven to be useful tools to provide insight into complex water system behaviour; to address a range of groundwater problems; and to support decision-making processes.

Решение обратных задач с помощью Visual Modflow

На днях со мной связался автор одной очень любопытной программы, предназначенной для автоматизации решения обратной задачи геофильтрации с помощью Visual Modflow. С любезного согласия автора я выложил саму программу и её описание у себя на соответствующей странице (она всегда доступна в меню справа).

От себя добавлю, что лично мне кажется такой подход к решению ОЗ не отличается «физичностью» результата. Да, в результате получается очень похожая на фактическую модельная карта гидроизогипс, но это крайне редко бывает самоцелью. Считать какие-либо прогнозы на такой модели следует крайне осторожно. Тем не менее, в качестве первого приближения к решению обратной задачи такой подход имеет все права на существование.

Гидрогеологический дайджест

Прошу прощения за долгое молчание. Дел навалилось — не почать и край.

Уникальные геологические объекты России. Интересный ресурс для любителей побродить по геологическим достопримечательностям родного края.

Здесь представлена информация о геологических достопримечательностях России: сейчас в системе более 2600 уникальных геологических объектов (геологических памятников природы) и около 3800 стратиграфических объектов, т.е. стратотипов (типовых разрезов) и опорных стратиграфических разрезов.

Хочу представить интересный гидрогеологический блог: Gidahatari. Насколько я понял, это корпоративный блог перуанской фирмы, занимающейся гидрогеологическими работами. Вот, примеры последних записей:

• How to do a groundwater flow model with your company logo. Как сделать геофильтрационную модель с логотипом вашей фирмы. Не бином Ньютона, но результат вполне симпатичный — сойдет для украшения презентации.
• Feflow or Modflow? A recurrent question. А вот это уже более серьезная тема. Кстати, а в нашей стране есть гидрогеологи, активно использующие Feflow?

О том, почему у нас аквапарки разваливаются

Вот такое письмо пришлось некогда писать после участия в совещании на объекте строительства, для которого я имел удовольствие считать гидрогеологический прогноз.
Само письмо под катом, а кому лень читать и разбираться, опишу в двух словах фабулу.
Был проект большого комплекса зданий с многоуровневой подземной автостоянкой. Подземная часть этой огромины благополучно перекрывала поток двух водоносных горизонтов - надморенного (безнапорного, грунтового) и напорного межморенного. Был выполнен вполне качественный проект, предусматривающий сооружение «стены в грунте» в качестве ограждения котлована и защиты фундамента от подтопления.
По финансовым соображениям застройщик отказался от многоуровневой автостоянки, оставив только один подземный этаж. Проекта водопонижения с учетом изменений, разумеется, никто не составлял — понадеялись на строителей. Последние оказались редкостными халтурщиками: решили ограничиться открытым водоотливом (это в песках, с водоносным горизонтом с уровнем воды на 4 м выше дна котлована), отказались от стены в грунте (ну, это ладно, вполне логично), но не сделали даже шпунтового ограждения котлована. Разумеется, как это и бывает при открытом водоотливе в дисперсных грунтах, имеет место жуткая суффозия. И что характерно — в трех метрах от котлована проходит городская теплотрасса и если суффозию не остановить, то строители рискуют получить фонтан горячей воды в котловане. Но строители оказались смелыми ребятами — на совершенно разумные замечания о необходимости нормального строительного (и желательно эксплуатационного) водопонижения, они ответили, что им все пох..й (пардон, прямая речь) и им ничего не страшно.
Кажется, теперь я понимаю, почему в нашей стране такая фигня во всем творится. Конечно, все халтурят по мере сил: и изыскатели, и проектировщики, и даже эксперты, но все надеятся на добросовестность строителя — уж он то на месте разберется и сделает по-уму. Не сделает, увы. И будет упорствовать в своем нежелании сделать работу хорошо. Нет,  даже не хорошо — просто нормально, чтоб дом не рухнул через 5 лет после сдачи. Куда там. После нас — хоть потоп.

P.S.: Справедливости ради стоит отметить, что по результатам состоявшегося совещания и написанных гневных писем (не только и не столько моих), строители таки сделали шпунтовую завесу и нормальное водопонижение.

Получение карты гидроизогипс по архивным данным инженерных изысканий

В ряду бредовых «хотелок» некоторых экспертов МГЭ достойное место занимает карта гидроизогипс, построенная по архивным скважинам. Желают они её видеть, не отдавая себе отчет в том, что смысла такая карта несет ровно 0 целых, 0 десятых. И вот почему. Во-первых, не секрет, что инженеры-геологи не особенно стараются при гидрогеологическом обследовании скважин — пошел мокрый песочек на шнеке, значит типа водоносный горизонт. Точность такого определения — плюс-минус полтора метра, если не хуже. А во-вторых, архивные данные обладают таким неприятным свойством, как разновременностью замеров. Какие-то изыскания делались в период зимней межени, а какие-то в период весеннего паводка. Все это приводит к тому, что попытка нарисовать по таким точкам гидроизогипсы или гидроизопьезы — бестолковое, а главное — методологически вредное занятие.
Особенно веселые картинки получаются, если не мудрствовать и запихнуть всё в какой-нибудь автоматический интерполятор типа Golden Software Surfer. Мало кто утруждает себя глубокими настройками параметров интерполяции, а в результате получаются «гидроизогипсы», говорящие о наличии источников/стоков в самих наблюдательных скважинах, что в свою очередь является свидетельством вопиющей безграмотности специалиста (но экспертов такие картинки радуют, что характерно).
Справедливости ради стоит заметить, что есть способ сделать всё методологически чисто: нужно снормировать архивные показатели с учетом колебаний уровня в ближайшей режимной скважине. Довольно кропотливая работа, даже при наличии этой самой режимной скважины, в которой к тому же имеются замеры на весь период, охваченный архивными данными. В противном случае, когда архивы у вас имеются, к примеру, с 1956 по 2002 гг, а режим есть только с 1980 по 1993, то задачка становится еще более нетривиальной. Анализ среднегодовых и среднемноголетних колебаний — это, поверьте, то еще развлечение. И вот только по таким нормированным показаниям можно строить вожделенную карту гидроизогипс. Смысла от которой все-равно немного — разве что показать плохому специалисту, куда и откуда вода течет, но ему она все-равно не поможет, а хорошему не нужна.
Однако, существует один частный случай, когда такая карта имеет хоть какой-то смысл — это когда одна или несколько внешних границ модели задаются I-родом с постоянным напором, полученным на основе интерполяции уровней воды в этих самых архивных скважинах. Но об этом грязном приемчике как-нибудь в другой раз.
И да, забыл уточнить: все вышесказанное имеет отношение к задачкам типа расчета барражного эффекта при освоении подземного пространства и прочих т.н. инженерно-гидрогеологических расчетах. Допустим, при поиске и разведке подземных вод такая карта строится обязательно и разумеется с применением множества методологических приемов и хитростей.