Оценка эффективности программного комплекса Ansdimat 8.1. при подсчете запасов подземных вод (на примере месторождений Северодвинского артезианского бассейна) - Дипломная работа

Большое количество аналитических моделей плановой фильтрации, охватывающих многочисленные актуальные практические схемы однородного и неоднородного строения пластов, были разработаны еще в 60-70 годах. Однако расчеты по довольно сложным формулам, содержащим специальные функции, интегралы, ряды, нуждались в вычислительных машинах, доступность которых для специалистов была ограничена. Независимо от современных возможностей, аналитическое, и его более мощный аналог - численное моделирование, по прежнему продолжают оставаться «за кадром» в практике проведения гидрогеологических работ. Это ведет за собой оставление вопросов фильтрационных схем открытыми, а на параметры, используемые в расчетах, делается формальная ссылка. Проанализировать методы ранее проведенных гидрогеологических работ на выбранных участках: интерпретации опытно-фильтрационных работ (ОФР), подсчет запасов подземных вод, расчет зон санитарной охраны (ЗСО).Исследуемая территория расположена в центральной части Восточно-Европейской равнины в Присухонской низменности на левом берегу реки Сухоны, у истока Северной Двины. В административном отношении территория располагается в г. Из сложившихся природных условий для решения вопроса централизованного водоснабжения города было выбрано два участка - «Устюгский» и «Юдинский» (рисунок 1) [1]. Устюгское месторождение пресных подземных вод расположено на Северо-западной окраине города. Географические координаты центра месторождения и угловых точек приведены в таблице 1.Строение долины характеризуется наличием поймы и трех надпойменных террас. Пойма с абсолютными отметками поверхности 49-59 м имеет ширину до 3-4 км и ежегодно частично затапливается в паводки. Первая надпойменная терраса, абсолютные отметки поверхности которой 59-63 м, сохранилась на небольших участках в виде останцев на левом берегу р. Вторая надпойменная терраса с уровнем 67,5-70 м абс. высоты отделяется от поймы 10-метровым уступом, обращенным к р. Третья надпойменная терраса с абсолютными отметками поверхности 71-74 м, полосой шириной 250-1000 м, огибает II террасу и полого опускается к последней.Исследуемый район расположен в зоне умеренно-континентального климата [3]. Положение района (географическая широта 60°46", географическая долгота 46°21") обуславливает суровость климата. Среднегодовая температура составляет 1,ЧОС, абсолютный минимум отмечался в январе (-49ОС), абсолютный максимум - в июле ( 37ОС). Годовое количество осадков колеблется в пределах от 395 мм до 676 мм, среднегодовое количество осадков - 573 мм (рисунок 3). Выпадение осадков в течении года неравномерное, наибольшее количество их (60-80%) выпадает в виде затяжных моросящих или грозовых дождей в летний период.Все реки относятся к типу равнинных рек Европейского Севера. Характер питания и превышение количества осадков над испарением определяет гидрогеологический режим рек района. В половодье в реки поступает большое количество воды в размере 38 % годового стока, связанное с таянием снега. Минимальный сток (14 %) происходит в зимний период, когда реки скованы льдом и сток формируется за счет подземных вод. Река Малая Северная Двина длиной 68 км имеет северо-северо-восточной направление.Город характеризуется диверсифицированной структурой экономики [4], основными секторами которой являются промышленное производство, сельской лесное хозяйство, строительство, транспорт, связь, торговля. ОАО «Великоустюгский РМЗ» - предприятие, специализируется на ремонте агрегатов к тракторам, двигателей и др., производит установку и изготовление нестандартного оборудования на лесозаготовительную технику. ООО «Кисте - щеточная фабрика» - одно из старейших российских предприятий этого профиля, производит кисте - щеточные изделия для строительных и бытовых нужд. Предприятие на 99 % обеспечивает потребность населения города в отоплении и горячем водоснабжении.Геолого-гидрогеологические условия рассматриваемой территории даются по материалам разведочных работ для водоснабжения г.Двины расположена в зоне сочленения двух крупных структур Русской плиты - Московской и Мезенской синеклиз. Под отложениями квартера они прослеживаются в виде широких полос вдоль обоих склонов долины рек Мал.Северной Двина и Сухона. Нижнюю часть разреза (черевковские слои) повсеместно слагают пески и песчаники (4-39 м) с прослоями конгломератов и гравелитов. Верхняя часть вятского горизонта (комарицкие слои) представлена ярко окрашенными алевролитами, глинами и мергелями, содержащими отложения светло-серого известняка. Двины и Сухоны развиты фрагментарно и представлены валунными суглинками и глинами с редкими прослоями и линзами песков и супесей.По схемам геотектонического районирования рассматриваемая территория, относящаяся к северо-восточной окраине русской плиты, расположена в зоне сочленения нескольких надпорядковых структур. Это - Московская и Мезенская синеклизы, разделенные друг от друга Сухонской седловиной, соединяющей Онежский выступ кристаллического фундамента на северо-западе с Волго-Уральской ан

Содержание

Введение

1 Общая часть

1.1 Физико-географические условия

1.1.1 Местоположение

1.1.2 Геоморфология и рельеф

1.1.3 Климат

1.1.4 Гидрография

1.1.5 Экономика

1.2 Геолого-гидрогеологические условия территории

1.2.1 Геологическое строение

1.2.2 Тектоника

1.2.3 Гидрогеологические условия

1.3 Геолого-гидрогеологическая изученность территории

2. Специальная часть

2.1 Природная гидрогеологическая модель Юдинского месторождения пресных подземных вод

2.1.1 Подсчет эксплуатационных запасов водозабора «Нокшино»

2.1.2 Расчет размеров зон санитарной охраны водозабора «Нокшено»

2.2 Природная гидрогеологическая модель Устюгского месторождения пресных подземных вод

2.2.1 Подсчет эксплуатационных запасов водозабора «СЕВЕРОЗАПАДНЫЙ»

2.2.2 Расчет размеров зон санитарной охраны водозабора «СЕВЕРОЗАПАДНЫЙ»

3. Расчетная часть

3.1 Обработка данных опытно-фильтрационного опробования и обоснование схемы интерпретации куста скважины 30р

3.1.1 Создание аналитической модели водозабора «Нокшено» для предварительного подсчета запасов и расчета поясов ЗСО

3.2 Обработка данных опытно-фильтрационного опробования и обоснование схемы интерпретации куста скважины 16р

3.2.1 Создание аналитической модели водозабора «СЕВЕРОЗАПАДНЫЙ» для предварительного подсчета запасов и расчета поясов ЗСО

3.3 Оценка дополнительных возможностей программного комплекса ANSDIMAT

Заключение

Список использованных источников

Большое количество аналитических моделей плановой фильтрации, охватывающих многочисленные актуальные практические схемы однородного и неоднородного строения пластов, были разработаны еще в 60-70 годах. Однако расчеты по довольно сложным формулам, содержащим специальные функции, интегралы, ряды, нуждались в вычислительных машинах, доступность которых для специалистов была ограничена.

Независимо от современных возможностей, аналитическое, и его более мощный аналог - численное моделирование, по прежнему продолжают оставаться «за кадром» в практике проведения гидрогеологических работ.

От части, это связано со снижением качества изысканий - исключением из их состава специального бурения и опытно-фильтрационных работ. Это ведет за собой оставление вопросов фильтрационных схем открытыми, а на параметры, используемые в расчетах, делается формальная ссылка. Изза этого применение численного моделирования является необоснованным и может привести к ошибочным результатам.

Другой аспект этой проблемы - долгое отсутствие программного обеспечения, в котором были бы сведены все аналитические схемы. И малое количество специалистов, умеющих эффективно применять его на практике.

Применение аналитических алгоритмов, собранных в единую программу, позволяет рассматривать различные варианты типовых схем применительно к какому-либо объекту. Что в свою очередь в разы повышает степень изученности данного объекта и дает более точную интерпретацию натурных наблюдений.

Одним из таких программных комплексов является - ANSDIMAT. Он предназначен для обработки данных опытно-фильтрационных опробований аналитическими и графоаналитическими методами практически по всем распространенным в гидрогеологической практике типовым схемам.

Цель работы - оценить эффективность программы ANSDIMAT в практике гидрогеологических работ.

Перед постановкой задач было выбрано два месторождения пресных подземных вод (МППВ): Юдинское и Устюгское, расположенные в пределах города Великий Устюг Вологодской области. Важным условием выбора участков было отсутствие ранее примененных к ним программных продуктов для оценки запасов, т.е. все расчеты велись в ручную.

Задачи исследования: 1. Собрать фондовую литературу, касающуюся проведенных ранее гидрогеологических работ на вышеперечисленных месторождениях подземных вод.

2. Проанализировать методы ранее проведенных гидрогеологических работ на выбранных участках: интерпретации опытно-фильтрационных работ (ОФР), подсчет запасов подземных вод, расчет зон санитарной охраны (ЗСО).

3. С помощью программного комплекса ANSDIMAT произвести интерпретацию ОФР, сделать подсчет запасов и рассчитать зоны санитарной охраны.

4. Сравнить результаты расчетов ANSDIMAT с результатами разведочных работ. Оценить возможности и выявить достоинства и недостатки данного программного продукта.

Фактический материал для исследования и сам программный комплекс предоставлен компанией ОАО «Петербургская комплексная геологическая экспедиция» (ПКГЭ) г. Санкт-Петербург, в которой автор работы проходил производственную практику.

Теоретические и практические знания по использованию ANSDIMAT были получены во время прохождения семинара в Институте Геоэкологии РАН (СПБО) 21-22 октября 2013 г.

Основным методом исследования являлось математическое моделирования с использованием аналитических решений программного комплекса ANSDIMAT.

Полевые работы на выбранных участках были проведены в рамках государственного контракта «Оценка состояния месторождений питьевых и технических подземных вод нераспределенного фонда недр с целью приведения их запасов в соответствие с действующим законодательством на территории Вологодской и Архангельской областей». Это позволило получить дополнительную информацию о состоянии выбранных месторождений.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю к.г-мн. Любимовой Т.В., генеральному директору ОАО «ПКГЭ» Васину О.В. и руководителю производственной практики начальнику партии региональных гидрогеологических работ Воронюку Г.Ю. программный ansdimat гидрогеологический