Статья

Название статьи РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ДИСКРЕТИЗАЦИИ ДЛЯ МОДЕЛИ ГИДРОЛИТОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ БЛОЧНОЙ СТРУКТУРЫ
Автор С. Б. Сизов, Т. И. Дровосекова, В. И. Казорин, В. В. Цаплева
Рубрика РАЗДЕЛ I. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
Месяц, год 05, 2018
Индекс УДК 519.6
DOI
Аннотация В настоящее время в регионе Кавказские Минеральные Воды возникла тенденция к ухудшению качества гидроминерального сырья. Бесконтрольный водоотбор из скважин приводит к проникновению в воды месторождений загрязненных грунтовых вод. Улучшить ситуацию может прогнозирование объема загрязнений и контроль водоотбора. Для этого необходима качественная компьютерная модель гидрогеологических процессов, происходящих в регионе. В данной статье рассматривается возможность создания программы блочного типа, которая позволит реализовать модели гидрогеологических процессов любой сложности и масштабов. Поскольку речь идёт о большом регионе, форма геологических пластов и граничные условия между ними и на поверхности земли весьма разнообразны, поэтому модель становится весьма сложной. Решением этой проблемы может стать разработка программного обеспечения, позволяющего сформировать модель всего региона из отдельных блоков, для каждого из которых выбираются граничные условия, после чего эти блоки должны быть состыкованы между собой таким образом, чтобы результирующая модель была достаточно приближена к реальным условиям. Одна из проблем, возникающих при создании такой модели – стыковка границ и задание граничных условий между блоками. Таким образом, цель данной работы – разработка методики стыковки границ между блоками. В статье предложено выполнять двухуровневую дискретизацию модели, которая позволит разбить регион на блоки, и для каждого блока реализовать модель. Для каждого блока также поставлены граничные условия, как на границах пластов, так и на границах блоков. В ходе проектирования была создана универсальная система моделирования процессов, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных, в данном случае – гидродинамических процессов, определяющих величину давления в скважине. Построенная модель имеет блочную структуру, предназначена для исследования области произвольных размеров и формы. Полученные результаты могут быть использованы для оценки влияния промышленных предприятий на качество гидроминеральных ресурсов региона.

Скачать в PDF

Ключевые слова Гидролитосферные процессы; добывающие скважины; оптимизация; депрессионная воронка.
Библиографический список 1. Бондарева Г.Л., Дзанаев С.Б. Гидрогеологический отчет о режиме эксплуатации месторождений минеральных вод Кисловодского курорта за 2006 – 2009 гг. – Ессентуки, 2010.
2. Веселов Г.Е., Першин М.И. Проектирование распределенных систем управления гидролитосферными процессами // Известия вузов. Геология и разведка. – 2016. – № 1. – С. 99-105.
3. Гавич И.К., Семенова С.М., Швец В.М. Методы обработки гидрогеологической информации с вариантами задач. – М.: Высшая школа, 1981. – 160 с.
4. Григорьев В.В.,Быстров С.В..,Першин И.М.,Мансурова О.К., Першин М.И. Качественное распределение мод в системах с распределенными параметрами // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2016. – № 7. – С. 12-18.
5. Дровосекова Т.И. Особенности моделирования процессов фильтрации на языке Python // Университетские чтения – 2017 Материалы научно-методических чтений ПГУ. – 2017. – С. 15-21.
6. Дровосекова Т.И., Сизов С.Б., Русак С.Н. Моделирование тепловых процессов в резервуаре санитарной обработки гидроминерального сырья // Современная наука и инновации. – 2017. – № 3 (19). – С. 67-73.
7. Дровосекова Т.И., Першин И.М. Особенности моделирования гидролитосферных процессов региона Кавказских Минеральных Вод // Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям. – 2016. – Т. 1. – С. 229-232.
8. Лукнер Л., Шестаков В.М. Моделирование геофильтрации. – М.: Недра, 1980. – 357 с.
9. Малков А.В., Першин И.М. Першин М.И. Оптимизация количества водозаборных скважин при эксплуатации месторождений минеральных вод // Недропользование XXI век. – Февраль 2015. – № 1 (51). – С. 100-104.
10. Малков А.В., Першин И.М. Синтез распределенных регуляторов для систем управления гидролитосферными процессами // Мир лингвистики и коммуникации: электронный научный журнал. – 2007. – № 2. – С. 235.
11. Малков А.В., Першин И.М., Помеляйко И.С. Анализ экологического состояния гидроминеральной базы курорта Кисловодск // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. – 2016. – № 1. – С. 12-22.
12. Малков А.В., Першин И.М., Помеляйко И.С. Проблемы экологической безопасности гидроминеральной базы курорта Кисловодск // Актуальные проблемы гидролитосферы (диагностика, прогноз, управление, оптимизация и автоматизация): Сб. докладов.
– 2015. – С. 92-116.
13. Малков А.В., Цаплева В.В., Хмель В.В. Определение радиуса влияния гидрогеологических скважин // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. – 2009. – № 5. – С. 117-120.
14. Манторова И.В., Цаплева В.В. Изучение влияния техногенных отходов на гидролитосферу // Университетские чтения - 2015: Материалы научно-методических чтений ПГЛУ. – 2015. – С. 74-81.
15. Першин И.М., Кухарова Т.В. Описание многомерных объектов дифференциальным уравнением в частных производных // Системный синтез и прикладная синергетика:
Сб. научных трудов VII Всероссийской научной конференции. – 2015. – С. 150-158.
16. Цаплева В.В., Душин С.Е. Разработка математической модели влияния г. Бештау на гидролитосферу региона г. Лермонтова // Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ЛЭТИ. – 2011. – № 1. – С. 53-56.
17. Шагоянц С.А. Подземные воды Центральной и Восточной частей Северного Кавказа.
– М.: Госгеолтехиздат, 1959. – 306 с.
18. Drovosekova T.I., Pershin I.M. Peculiarities of modelling hydro-lithospheric processes in the region of Kavkazskiye Mineralnye Vody (caucasus mineral springs) // Proceedings of the 19th International Conference on Soft Computing and Measurements, SCM 2016. 7519732. – P. 215-217.
19. Pershin I.M., Pervukhin D A, Ilyushin Y.V., Afanaseva О.V. Design of distributed systems of hydrolithosphere processes management. A synthesis of distributed management systems // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 87. – 2017. 032029. – P. 1-7.
20. Pershin I.M., Pervukhin D.A., Ilyushin Y.V., Afanaseva О.V. Design of distributed systems of hydrolithospere processes management. Selection of optimal number of extracting wells // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 87. – 2017. 032030. – P. 1-6.

Comments are closed.