Калибровка фильтрационных модулей участков. Метод ЕП

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  МЕТОДА  ЕСТЕСТВЕННОГО  ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО  ПОЛЯ  (ЕП)  ДЛЯ  КАЛИБРОВКИ  ФИЛЬТРАЦИОННЫХ  МОДЕЛЕЙ  УЧАСТКОВ

       Фильтрационная модель — эффективное средство изучения динамики и качества подземных вод, в особенности на территориях, подверженных техногенной нагрузке. Построение и калибровка модели требует большого количества геологических и гидрогеологических данных, получаемых на поверхности, но, главным образом, — в скважинах.
       Результаты исследований по разработке количественной методики интерпретации данных естественного электрического поля (ЕП), возникающего при фильтрации подземных вод позволяют моделировать ЕП в зависимости от конфигурации потока подземных вод, гидрогеологических и физических характеристик пород.

       Для построения совместной фильтрационной и геоэлектрической модели разработана программа GWFGEM. Алгоритм работы состоит в следующем:

• на первом этапе по заданным значениям напоров, расходов, коэффициента фильтрации пород строится предварительная фильтрационная модель;
• на основе распределения напоров в объеме пород (полученного на первом этапе), данных электрических зондирований вычисляется потенциал ЕП, вызванный потоком подземных вод;
• фильтрационная модель изменяется до достижения соответствия расчетного и наблюдаемого ЕП.
  
         Программа реализована на основе метода конечных разностей и позволяет осуществлять детальную разбивку модельной области.
         Безусловно, этот подход не может быть реализован в отсутствии геологической и гидрогеологической информации, но позволяет сократить количество необходимых для построения модели данных, повысить точность построения модели и отбросить неверные варианты, противоречащие наблюдаемому распределению ЕП.
         Необходимые исходные данные: карта потенциала ЕП участка, данные электрических зондирований.
         Приводится пример фильтрационной модели связи поверхностных вод (водохранилище) и подземных вод на участке
  Резервного водохранилища водоподводящей системы фонтанов Петродворца (рис. 24). <Модель построена на основе гидрометрических (на створах водохранилища и реки), гидрогеологических (уровни в шурфах и траншее) и геофизических наблюдений (ВЭЗ, ЕП). Цифрами на рисунке показаны определенные в ходе моделирования значения коэффициента фильтрации слоев.

Рис. 24  ЧИСЛЕННАЯ ФИЛЬТРАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ
               Дамба Резервного пруда, г. Петродворец

       На разрезе указаны подобранные параметры слоев, определяющие поле напоров и электрическое поле: коэффициент фильтрации, удельное электрическое сопротивление и коэффициент тока течения.