Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The FEM model of groundwater circulation in the vicinity of the Świniarsko intake, near Nowy Sącz (Poland)

Zdechlik Robert, Kałuża Agnieszka

Geologos

|

2019

|

Vol. 25, No. 3

255--262

EN

Modern hydrogeological research uses numerical modelling, which is most often based on the finite difference method (FDM) or finite element method (FEM). The present paper discusses an example of application of the less frequently used FEM for simulating groundwater circulation in the vicinity of the intake at Świniarsko near Nowy Sącz. The research area is bordered by rivers and watersheds, and within it, two well-connected aquifers occur (Quaternary gravelly-sandy sediments and Paleogene cracked flysch rocks). The area was discretized using a Triangle generator, taking into account assumptions about the nature and density of the mesh. Rivers, wells, an irrigation ditch and infiltration of precipitation were projected onto boundary conditions. Conditions of groundwater circulation in the aquifer have been assessed based on a calibrated model, using water balance and a groundwater level contour map with flow path lines. Application of the program based on FEM, using smooth local densification of the discretization mesh, has allowed for precise mapping of the location of objects that significantly shape water circulation.

2

Analiza numeryczna wypływu wody po awarii przewodu wodociągowego

Suchorab P., Kowalska B., Kowalski D.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

416--427

PL

W skali światowej, uszkodzenia i awarie nieodłącznie towarzyszą procesowi eksploatacji sieci wodociągowej. W ostatnich latach, minimalizacja strat wody, spowodowanych przeciekami z przewodów, stała się priorytetowym celem przedsiębiorstw zarządzającym systemami dystrybucyjnymi. Stąd też, metody i sposoby wykrywania przecieków przewodów wodociągowych uległy znacznemu rozwojowi. Jednakże, wiele z obecnie proponowanych metod jest niedostępnych dla przedsiębiorstw wodociągowych o ograniczonym budżecie. Obserwacja wypływu wody na powierzchnię terenu wzdłuż trasy wodociągu jest wciąż jedną z najprostszych i najtańszych wykorzystywanych metod. Wypływ wody na powierzchnię może nastąpić bezpośrednio po awarii lub w dużym odstępie czasu. Zdarza się również, że wypływ wody na powierzchnię nie wystąpi nigdy. Poza kosztami finansowymi, awarie przewodów wodociągowych powodują również konsekwencje społeczne, które mogą zagrażać zdrowiu, a nawet życiu, ludzi. Charakterystyka przepływu wody w gruncie jest zagadnieniem złożonym i zależy od wielu, zarówno zewnętrznych jak i wewnętrznych, czynników. Złożoność i różnorodność transportu wody w gruncie czyni obserwacje doświadczalne tego zjawiska trudnymi, zaś wnioski wyciągane na podstawie obserwacji mogą nie mieć charakteru uniwersalnego i ogólnego. Zakres prezentowanego artykułu obejmował analizę numeryczną wypływu wody po awarii przewodu wodociągowego przeprowadzoną w programie FEFLOW v 5.3. Analizę przeprowadzono dla różnych wariantów, różnicując zarówno powierzchnię otworu, jak i jego lokalizację względem osi przewodu wodociągowego. Uzyskane wyniki zostały poddane empirycznej weryfikacji w oparciu o pomiary laboratoryjne czasu pomiędzy awarią przewodu wodociągowego, a momentem wypływu wody na powierzchnię. Wyniki przeprowadzonej analizy sugerują, że zarówno rozmiar otworu jak i jego lokalizacja względem osi przewodu, nie wpływają znacząco na czas wypływu wody na powierzchnię. Jednakże, większe wartości czasu były obserwowane dla mniejszych wielkości otworów. Po przeprowadzeniu empirycznej weryfikacji wyników symulacyjnych, zauważono, że bezpośredni związek pomiędzy zmierzonymi i obliczonymi wartościami czasu był odnotowany jedynie dla pierwszego powtórzenia eksperymentu. Należy podkreślić, że zarówno model numeryczny jak i stanowisko laboratoryjne nie odzwierciedlały rzeczywistych warunków w sposób dokładny, ze względu na niezbędne uproszczenia jakie należało przyjąć celem symulacji komputerowej lub fizycznej doświadczenia.

3

Przegląd oprogramowania do numerycznego modelowania procesów środowiskowych w systemach geotermalnych

Zdechlik R., Tomaszewska B., Dendys M., Pająk L.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/2

1150--154

EN

Numerical modelling is widely spread tool used to estimating of the thermal water resources in geothermal systems. Researchers use this tool for the water thermal formation recognition and for simulations of environmental processes occurring in geothermal systems during the operating, given the available technical conditions. A choice of appropriate modelling method is determined by specification of research problems. For solving particular problems there was used software dedicated to hydrogeological modelling, with their separate codes/modules. There are comprehensive applications for modelling only geothermal issues, but there is also possibility adapting software and applications from another geological branches. TOUGH simulator (based on the finite difference method – FDM) is dedicated specially to geothermal issues. PHREEQC and related applications are apply for study of chemical composition of the thermal water. For simulating water circulation in geothermal systems and mass/heat transport issues there are used software applications like MODFLOW and SEAWAT (FDM), and FEFLOW or Aqua3D (based on finite element method – FEM). Development of numerical modelling in geothermic is nowadays related with using new algorithms, improving of data editing and processing, cooperation with GIS and creation possibilities for using conceptual modelling.

4

Rekonstrukcja drenażu subglacjalnego lodowca Werenskiolda (SW Spitsbergen) na podstawie modelowania numerycznego

Piechota A. M., Sitek S., Ignatiuk D., Piotrowski J. A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 451 Hydrogeologia z. 13

191--201

PL

W niniejszej pracy autorzy przedstawiają próbę rekonstrukcji drenażu subglacjalnego lodowca Werenskiolda na podstawie modelowania numerycznego w programie FEFLOW v. 6.0. Obszar modelu numerycznego obejmuje 36,2 km2 basenu politermalnego lodowca, z czego 75% wypełnia lód (27,1 km2). Bazując na badaniach przeprowadzonych w latach 2009–2011 na lodowcu Werenskiolda, podjęto próbę zastosowania modelowania przepływu dla odzwierciedlenia drenażu subglacjalnego w warstwie osadów moreny dennej i stropowej części skał podłoża. Na przedpolu oraz w jego strefie czołowej założono za Replewską-Pękalową (2004) występowanie wieloletniej zmarzliny i warstwy czynnej o miąższości do 2 m. Celem badań była próba określenia rozkładu dróg przepływu, ciśnienia pod lodowcem i na jego przedpolu. Rozkład przestrzenny ciśnienia i dróg przepływu wód pod lodowcem zależy od jego geometrii (miąższości), warunków termicznych, wielkości zasilania wodami ablacyjnymi i opadowymi oraz parametrów hydrogeologicznych podłoża. Wielkość wód przepływających przez warstwę wodonośną pod lodowcem i na jego przedpolu w okresie ablacyjnym została wymodelowana na 4624 m3/d, co stanowi ok. 8% sezonowych wód ablacyjnych i opadowych (z tego ok. 5% przepływa w osadach pod stopą lodowca). Pozostałe 92% wód ablacyjnych i opadowych jest transportowana turbulentnie systemem kanałów drenażu in- i subglacjalnego.

EN

The paper attempts to describe subglacial drainage of the Werenskiold Glacier based on numerical modelling using FEFLOW software version 6.0. The model covers 36.2 km2 of a polythermal glacier basin, 75% of which is filled with ice (27.1 km2). Numerical modelling was preceded by field research carried out on Werenskiold during the summers of 2009–2011. The model illustrates the subglacial drainage in a ground moraine layer and the top of the bedrock. Permafrost and active layer of a maximum thickness of 2 m under the glacier snout and in its forefield were assumed (Replewska-Pękalowa, 2004). The aim of this study was to obtain the subglacial groundwater flow field and the spatial distribution of hydraulic pressures beneath the glacier and in its forefield. The spatial distribution of hydraulic pressure and groundwater flow paths beneath the glacier are controlled by its geometry (thickness), thermal conditions, the amount of ablation and rainfall water, and the hydrogeological parameters of the bed. The water flux in the ablation season in the aquifer under the glacier and in its forefield was estimated at 4624 m3/day, what corresponds to 8% of the seasonal ablation water and rainfall (5% of which drains through the sediments under the glacier). The remaining 92% of the ablation water is evacuated through in- and subglacial channel system.

5

Ocena oddziaływania składowiska odpadów komunalnych w Tychach na środowisko wód podziemnych w świetle badań modelowych

Sitek S., Witkowski A., Kowalczyk A., Żurek-Pucek A. M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 442 Hydrogeologia z. 11

147--152

PL

Składowisko w Tychach-Urbanowicach składa się z trzech kwater, dwóch czynnych i jednej zamkniętej w 1994 r. W przeciwieństwie do pozostałych stara kwatera nie została zabezpieczona od dołu, co umożliwiło przenikanie odcieków ze składowiska do wód podziemnych. W celu dokonania oceny zasięgu i skali negatywnego wpływu starej kwatery składowiska na wody podziemne plejstoceńskiego poziomu wodonośnego stworzono model przepływu dla warunków ustalonych i model transportu dla warunków nieustalonych, wykorzystując oprogramowanie FeFlow. Do oceny migracji zanieczyszczeń wybrano bor. Rezultaty badań modelowych wykazały migrację zanieczyszczeń od składowiska w kierunku zgodnym z generalnym przepływem wód podziemnych do rzeki Gostyni. W wyniku dyspersji stężenie boru w wodach podziemnych maleje od 13 mg/l (pod nieczynną kwaterą składowiska) do 1–2 mg/l w odległości 300 m na południe od starej kwatery składowiska. Chmura zanieczyszczeń osiąga rozmiary 750 m długości i 250 m szerokości. Wykonane symulacje na modelu potwierdziły przypuszczenia zwiększenia się zasięgu chmury zanieczyszczeń do około 1 km długości. Można przypuszczać, że w najbliższych latach będzie obserwowany ciągły wzrost stężenia boru w wodach piezometrów znajdujących się na południe od składowiska (P17, P17a) do około 5–7 mg/l.

EN

The municipal landfill in Tychy-Urbanowice consists of three sites, the old one closed in 1994 and two others in use. The old part, against two other ones, is not lined and, as a result, the landfill leachate deteriorates the quality of groundwater. The objective of the modelling study was to apply 3D transport modelling for assessment and prediction of municipal landfill impact within the Quaternary aquifer. The transient transport models using FeFlow software have been constructed. For single-species transport model boron has been chosen. The results indicate that the contamination plume of boron has been moved downstream from the old landfill towards the Gostynia River. The plume is currently about 750 meters long and 250 meters wide. The highest concentration of boron is 13 mg/l under the old landfill and, as a result of dispersion, concentration decreases to 1–2 mg/l at the distance of 300 meters downwards from the old landfill, what was confirmed by both model simulation and monitoring network observation. The predictions made on the model show that contamination plume still spreads and higher level concentration of boron will be observed downstream from the old landfill site.