Экология и охрана природы

Процесс моделирования распространения загрязняющих веществ от промышленных объектов включает в себя следующие этапы:

Создание 3D модели гидрогеологического объекта

На основании информации, предоставленной заказчиком, выбираются границы моделируемой области и количество рассматриваемых водоносных горизонтов. При этом, для получения корректных результатов моделирования, границы области выбираются таким образом, чтобы на них был известен уровень грунтовых вод или значение потока. Для обеспечения этого требования границы моделируемой области рекомендуется выбирать по линиям рек, озер, водоразделам.

Далее на основании карт уровней высот и данных по гидрогеологическим скважинам с литологическим описанием породы строится 3D модель гидрогеологического объекта.

По желанию клиента, на основании известных уровней грунтовых вод, значения инфильтрационного питания и фильтрационных параметров гидрогеологической модели объекта могут быть уточнены путем калибровки модели движения грунтовых вод.

Моделирование движения грунтовых вод в насыщенных средах

Используя уравнения фильтрации, рассчитывается распределение напоров грунтовых вод в рассматриваемом гидрогеологическом объекте, и определяются направление и скорость их движения.

Моделирование движения воды и загрязняющих веществ в ненасыщенных средах

Используя математические модели движения жидкостей в ненасыщенных средах (зоне аэрации) в изотермических или неизотермических условиях, на основании метеорологической информации (интенсивности выпадения дождевых осадков, температуре и относительной влажности воздуха и т. п.) рассчитываются изменения влагосодержания и скорость движения влаги в зоне аэрации. Это позволяет определить значение инфильтрационного питания грунтовых вод, если эти данные отсутствуют у заказчика.

Используя уравнения конвективной диффузии и сорбции, на основании результатов моделирования движения воды в ненасыщенной среде, рассчитывается изменение концентрации загрязняющих веществ в зоне аэрации. Это позволит определить интенсивность поступления загрязняющих веществ с поверхности грунта в грунтовые воды, которая, как правило, не известна.

Моделирование переноса загрязняющих веществ грунтовыми водами

На основании данных распределения уровней грунтовых вод на рассматриваемом гидрогеологическом объекте, предоставленных заказчиком или полученных путем моделирования, рассчитывается распространение загрязняющих веществ в грунтовых водах.

Моделирование теплового загрязнения окружающей среды

Расчет распространения тепла от промышленного источника тепла или при закачке в грунтовые воды нагретых жидкостей, т.е. моделирование теплового влияния теплоэлектростанции, атомной электростанции, добычи полезных ископаемых на окружающую среду.

Анализ пространственного распределения данных

На основании данных по уровню грунтовых вод, концентрации загрязняющих веществ в определенных скважинах или других пространственных данных, мы рассчитываем их пространственное распределение в интересующем регионе с использованием методов геостатистики.

Стохастическое моделирование

Как правило, при моделировании движения грунтовых вод и переносе растворенных в них загрязняющих веществ для каждого водоносного горизонта задаются усредненные значения фильтрационных и миграционных параметров. В тоже время, значения этих параметров для определенного водоносного горизонта можно описать вероятностным законом (для определенного значения параметра задается относительная частота его появления).

Если промоделировать распространение загрязняющих веществ, учитывая, что для данного водоносного горизонта фильтрационные и миграционные параметры могут изменяться в определенных пределах с заданной частотой, получим не конкретное значение концентрации загрязняющего вещества, а вероятность его нахождения в некоторой области. Эти результаты будут более надежны при оценке риска попадания загрязняющих веществ в определенный водный объект (водозаборную скважину, водохранилище, реку) и помогут принять правильное управленческое решение.

Наши специалисты помогут вам решить как классические задачи, например, моделирование движения грунтовых вод и перенос растворенных в них загрязняющих веществ, так и оригинальные, например, расчет интенсивности поступления загрязняющих веществ с поверхности грунта в грунтовые воды и оценка риска загрязнения водных объектов путем стохастического моделирования.