Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow География arrow Гидрогеодинамическое моделирование взаимодействия подземных и поверхностных вод

ПРОГРАММНЫЕ РАЗРАБОТКИ КАФЕДРЫ ГИДРОГЕОЛОГИИ МГУ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА

Программы MCG и РЕЧКА [Гриневский, 1993, 2002] разрабатывались на кафедре гидрогеологии МГУ, главным образом, с целью дополнения «стандартных» алгоритмов взаимодействия ППВ учетом зависимого гидрологического режима водотоков и водоемов практически параллельно с аналогичными зарубежными пакетами, и определенное время эти программы активно использовались в научных исследованиях, учебной и производственной деятельности. В последние годы, в связи с облегчением доступа к профессиональным зарубежным программным комплексам моделирования, эти разработки во многом потеряли свою актуальность, главным образом, из-за ограниченных возможностей развития пре- и постпроцессорного обслуживания. Вместе с тем они принципиально не уступают зарубежным аналогам, а в некоторых случаях, как это отмечалось выше (см. разделы

2.3, 4.2) в них реализованы альтернативные подходы к моделированию процессов взаимодействия ППВ.

Программа РЕЧКА

Программа РЕЧКА (Гриневский, 1993) моделирует условия однопластовой плановой напорно-безнапорной фильтрации в условиях взаимодействия подземных вод и водотоков при зависимом гидрологическом режиме. Алгоритм программы использует метод прогонки по неявной разностной схеме для прямоугольных сеток. В качестве модели речного стока при этом используется гидрологическая модель, основанная, в зависимости от версии программы, либо на уравнении Шези, либо на нормированной кривой расхода (см. раздел 4.2).

Моделирование может вестись как относительно полных величин напора, так и в величинах понижения уровня подземных вод (см. раздел 4.3.1). Гидрогеодинамические условия взаимосвязи ППВ отвечают уравнениям (1.5) и (3.3), при этом процессы влагопереноса в ненасыщенной зоне под водотоком при свободной фильтрации не учитываются. В качестве характеристики гидрогеодинамического несовершенства водотока используется расчетная величина А для блока модели, которая предварительно рассчитывается по соответствующим зависимостям для широкой или узкой реки (см. раздел 1.4) и в процессе моделирования не изменяется.

Структура речной сети описывается специальной матрицей - строго сверху вниз по течению реки, начиная с притоков; при этом ее разделение на сегменты может соответствовать географическому делению на притоки. Каждый блок модели может представлять только один сегмент водотока, за исключением устьев притоков. Параллельное нахождение двух сегментов речной сети в одном блоке не допускается; разветвление русла также не предусмотрено.

Предусмотрен следующий состав исходной гидрологической информации в каждом блоке модели, зависящий от используемой при моделировании гидрологической модели водотока.

  • • При использовании модели Шези - расход Р, ширина Ь, уклон /о, коэффициент Шези С. Начальная глубина водотока рассчитывается из уравнения Шези (4.7) согласно заданным гидрологическим параметрам. Значения b, I, С при моделировании не изменяются.
  • • При использовании нормированной кривой расхода (4.12) - нормированные глубина и расход hp иР ; при этом коэффициенты кривой а и «2, а также тип геометрической формы русла (прямоугольная, треугольная или трапецеидальная (см. раздел 4.2.2) задаются для всего сегмента реки.

Реализация изменчивости независимых факторов формирования речного стока во времени (склоновый сток, внешние входящие расходы) предусматривает как абсолютный, так и цикличный режим изменчивости. При этом при цикличном характере изменчивости поверхностного питания она описывается линейной нормированной функцией коэффициентов динамичности (см. раздел 2.3), которая задается для одного или нескольких сегментов реки, для чего каждому речному сегменту присваивается также определенный тип динамичности поверхностного питания. Осадки и испарение с водной поверхности водотоков как отдельная статья их баланса не учитываются и могут быть заданы в сумме с поверхностным (склоновым) питанием.

В качестве особых форм взаимодействия ППВ в программе реализованы родники (см. раздел 1.5) и участки концентрированного (очагового) поглощения поверхностных вод (см. раздел 4.4), дебит которых зависит от уровня (понижения уровня) подземных вод; при этом они вписываются как притоки-оттоки в модельную конфигурацию речной сети.

По результатам моделирования состояние речной сети характеризуется расчетными значениями расходов и соответствующих глубин водотоков.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы