В работе рассмотрены теоретические и методические вопросы моделирования процессов региональной фильтрации и теплообмена в водонапорных системах подземных вод на электрических сеточных вычислительных машинах, а также описаны примеры моделирования фильтрации и теплообмена для ряда различных типов реальных водонапорных систем.
Часть первая работы посвящена рассмотрению методики моделирования фильтрации пресных холодных подземных вод в водоносных горизонтах и комплексах верхнего гидродинамического этажа. При этом главное внимание уделено особенностям построения расчетных фильтрационных схем моделей различных типов водонапорных систем, а также методике решения обратных и прогнозных задач и методике обработки результатов моделирования.
В части второй рассматриваются вопросы динамики подземных вод переменной плотности в глубоких водоносных горизонтах произвольной формы, многопластовых водонапорных системах и трещиноватых массивах. Описаны методы моделирования этих процессов и приведены примеры решения методических и реальных задач.
В части третьей рассмотрены вопросы теории и методы моделирования процессов теплообмена в водонапорных системах подземных вод.
Книга рассчитана на гидрогеологов, геологов, гидрологов, нефтяников, геофизиков, преподавателей вузов и студентов.
Табл. 4, ил. 27, список лит. — 109 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В современной гидрогеологии широко применяются и интенсивно развиваются методы математического моделирования, основанные на математическом подобии (аналогии) процессов различной физической природы, описываемых одинаковыми дифференциальными уравнениями.
Основным направлением развития методов математического моделирования в гидрогеологии является решение фильтрационных задач в зоне полного водонасыщения горных пород. Наряду с решением фильтрационных задач в последнее десятилетие сформировалось направление, связанное с развитием математической теории и моделированием процессов конвективного теплообмена и диффузии (тепломассопереноса) в потоках подземных вод.
Следует, однако, отметить, что математическое моделирование тепломассопереноса в горных породах имеет небольшое развитие вследствие как недостаточной разработанности теоретической и методической стороны проблемы, так и неприспособленности большей части современных аналоговых и цифровых вычислительных машин для решения математически сложных и больших по объему вычислений задач конвективного теплообмена и диффузии в горных породах.
Все многообразные направления в применении методов моделирования для решения задач фильтрации и тепломассопереноса в горных п'ородах можно с некоторой долей условности разделить на две большие группы: моделирование процессов фильтраиии и тепломассопереноса в горных породах на локальных участках водоносных горизонтов и моделирование фильтрации и тепломассопереноса в горных породах водонапорных систем в целом или в пределах крупных частей водонапорных систем, сохраняющих все их характерные особенности.
Широкое использование подземных вод для питьевого, технического водоснабжения и орошения земель привело к нару-ению их естественного режима на больших территориях, срав-имых с размерами водонапорных систем.
плу егиональные депрессии сформировались в результате экс-сквааЦИИ подземных В°Д сотнями и тысячами действующих ботаю*1' объединенных в десятки групповых водозаборов, ра-пРе ЩИх в условиях взаимодействия. В связи с развитием де-ии НаРУшаются условия взаимосвязи подземных и поверх-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие......
Часть первая
Моделирование фильтрации в водонапорных системах верхнего гидродинамического этажа
Глава I. Основы методики моделирования плановых фильтрационных
потоков на электрических сетках ........
§ I. Моделирование фильтрации на У?#<-сетках и сетках с токо-
вводами ................
§ 2. Моделирование нестационарной фильтрации на КС-сетках . Глава //. Методика моделирования фильтрации подземных вод
в водонапорных системах ...........
§ 1. Речные долины.............
§ 2. Артезианские бассейны платформенных областей.....
§ 3. Артезианские бассейны горно-складчатых областей ....
§ 4. Конусы выноса и предгорные впадины......
§ 5. Вопросы методики решения обратных и прогнозных задач на
сеточных моделях............
§ 6. Расчет баланса источников формирования эксплуатационных
запасов с помощью электрических моделей.....
Глава III. Примеры моделирования водонапорных систем на электрических сетках . . . ..........
§ 1. Моделирование района инфильтрационного водозабора
(р. Серга)..............
:§ 2. Моделирование многопластовой водонапорной системы юго-западной части Днепровско-Донецкого артезианского бассейна
9
14
20 26 32 36
39 45 49 49 63 Часть вторая
Моделирование потоков подземных вод переменной плотности в водонапорных СИГТРМЯ»-
_,_,„_.,...м»л вид не]
водонапорных системах
Глава IV. Уравнения и граничные условия потоков подземных вод
переменной плотности ............
§ 1. Фильтрация воды переменной плотности в водоносном горизонте произвольной формы......... .
§ 2. Фильтрация подземных вод переменной плотности в многопластовых водонапорных системах.......
§ 3. Плоская в разрезе фильтрация воды переменной плотности Глава V. Моделирование фильтрационных потоков подземных вод
переменной плотности ...........
§ 1. Моделирование фильтрационных потоков жидкости переменной
плотности на электрических сетках ....... "
§ 2. Исходная гидрогеологическая информация, постановка задач
и методика моделирования непотенциальных потоков . . "" § 3. Примеры моделирования фильтрационных потоков подземных
вод переменной плотности в водонапорных системах . .104 58
77 79
86 92
Часть третья оделирование процессов теплопереноса в водонапорных системах
<ва VI. Уравнения и граничные условия процессов теплопереноса
1 в водонапорных системах.........: 114
tea VII. Моделирование процессов тепломассопереноса на сеточных
аналоговых машинах............120
§ 1. Решение дифференциальных уравнений, описывающих процессы переноса конечно-разностными методами . . . 120 § 2. Моделирование процессов тепломассопереноса на сетках сопротивлений и сетках с токовводами.......123
§ 3. Моделирование процессов переноса на /?С-сетках . . . .130"
§ 4. Исходные гидрогеотермические материалы для моделирования 136
§ 5. Примеры моделирования процессов теплопереноса . . .139-
ICOK литературы............. 151
Цена: 150руб.
