Схематизация геофильтрационной неоднородности и строения потока.

Схематизация геофильтрационной неоднородности и строения потока — это упрощение его гидрогеологической структуры. Неод­нородное, анизотропное строение заменяется условно однородным, изотропным или закономерно неоднородным. Схематизация проводится на основе геолого-генетического и литолого-фациального ана­лизов с учетом соотношения размеров элементов неоднородности R_к и сферы взаимодействия R_э.

Не претендуя на универсальность, можно указать следующую последовательность схематизации.

1)Выявляется пространственная-изменчивость фильтрационных свойств. Для этого на основании близости литолого-фациального со­става, общности геолого-структурных и геоморфологических условий выделяются типовые в фильтрационном отношение 'зоны или слои (мега- и макронеоднородность), для каждой зоны (или слоя) устанав­ливаются числовые значения m, к, Т.

2)В пределах каждой зоны, слоя оценивается возможность сведе­ния неоднородной среды к условно однородной, что отвечает проце­дуре выделения однородного в фильтрационном отношении гидрогео­логического элемента. Предварительную оценку выполняют по кри­терию . Если условие выполняется, то геофильтрационную среду в пределах выделенной зоны или толщи считают условно однородной, а расчетное значение к или Т вычисляют как среднее арифметическое или как среднее взвешенное по формулам и . При доста­точном объеме исходной информации правомерность выделения одно­родного гидрогеологического элемента подтверждается статистической обработкой данных. Если для многослойной системы удов­летворяются условия или, то она принимается за много­пластовую. Согласно рекомендациям при допустимой погреш­ности в расчетных значениях уровней воды ξ_доп — 0,05 слабопрони­цаемым (покровным) слоем в двухслойном пласте можно пренебречь, начиная с

где µ_в, m_п, к_п — средние значения водоотдачи, мощности и коэффи­циента фильтрации водоносной части покровного слоя

3)В пределах исследуемой области фильтрации устанавливают геометрические размеры элементов неоднородности R_н и преобладаю­щие размеры сферы взаимодействия (зоны влияния границ пласта или инженерного сооружения)

В последней группе на движение подземных вод оказывают влия­ние мега- и макронеоднородности, и эти элементы должны быть представлены в гидрогеологической структуре ГДС. Во второй группе на движение подземных вод оказывают влияние и мезонеоднородности, которые должны быть оставлены в схеме строения пласта. Это озна­чает, что строение пласта не усредняется, а отображается типовыми схемами закономерно неоднородного строения. В первой группе элементы неоднородности себя как самостоятельные элементы структуры потока не проявляют, и вся область «работает» как одно­родная.

Схема определения типов строения фильтрационной среды при схема­тизации фильтрационных свойств пласта

Относительность понятия неоднородности среды приводит к тому, что для одного и того же потока подземных вод в зависимости от. це­левого назначения расчетов (опытная откачка, прогноз работы круп­ного водозабора) строят разные по типу геофильтрашгонной среды расчетные схемы и модели.

Схематизация граничных и начальных условий. При математиче­ских расчетах с применением аналитических зависимостей упрощение закона действующих граничных условий может быть значительным; для методов моделирования такой схематизации не требуется. Упро­щение заключается в том, что мало изменяющиеся (относительно среднего) значения уровней-и расходов принимают за постоянные, сложные по форме графики изменения Н и Q заменяют на ступенчатые или изменяющиеся по какому-либо геометрическому закону (прямой линии, по параболе и т. п.).