Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kalibracja modelu przepływu wód podziemnych na przykładzie ujęcia miejskiego w Koninie

Grodzka M., Treichel W.

Gospodarka Wodna

|

2013

|

Nr 8

311--316

PL

Przedstawiono proces tworzenia i kalibracji modelu przepływu wód podziemnych w rejonie ujścia wód podziemnych w Koninie. Model wykonany w programie Visual Modflow obejmował 5 warstw modelowych (3 warstwy wodonośne i 2 warstwy rozdzielające). Do kalibracji modelu początkowo zastosowano ręczną metodę "prób i błędów", uzyskując mało zadowalające wyniki zgodności położenia zwierciadła wody w punktach obserwacyjnych z wartościami obliczonymi. Następnie przystąpiono do przeprowadzenia automatycznej kalibracji parametrów z zastosowaniem pakietu optymalizacyjnego PEST. Zgodność pomiędzy wysokoscią zwierciadła wody obserwowaną a obliczoną za pomocą modelu matematycznego wzrosła do zadowalającego poziomu.

EN

The article presents the process of elabolatrion and calibration of an underground waters flow model in the area of the groundwaters intake in Konin. The model created in the Visual Modflow programme covered 5 model layers (3 water-bearing layers and 2 separating layers). Initially, the model was calibrated manually using the trial-and-error method what led to unsatisfactory results in the scope of conformity between the water-table location in observation points and the calculated values. In the next step, the automatic calibration of parameters with the use of the PEST optimisation package was carried out. The conformity between the water-table ІеvеІ observed and calculated with a mathematical model increased to a satisfactory degree.

2

Symulacja komputerowa procesu filtrowania wody i optymalizacja jego parametrów

Treichel W., Grabarczyk Cz.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2010

|

Nr 10

18-22

PL

Sformułowanie i rozwiązanie zagadnienia optymalizacji parametrów procesu filtrowania wody z zastosowaniem symulacji komputerowej. Układ równań podstawowych procesu filtrowania z warunkami granicznymi .Przykład obliczeniowy.

EN

Formulating and solving of the issue of optimalization of parameters for water filtering process using computer simulation. Basic equations system for filtering process with border conditions. Calculation example.

3

Wspomaganie decyzji w ocenie i racjonalnym wykorzystaniu zasobów wód podziemnych

Treichel W.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 442 Hydrogeologia z. 11

153--158

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie metod optymalizacji do oceny i racjonalnego wykorzystania zasobów eksploatacyjnych ujęć wód podziemnych. Ponieważ wielkość zasobów eksploatacyjnych wiąże się ściśle ze sposobem ich eksploatacji oraz rodzajem i wielkością warunków (ograniczeń), jakie muszą być spełnione, aby zapewnić zrównoważony rozwój danego obszaru, sformułowano zadanie symulacyjno-optymalizacyjne, który pozwoliło na określenie maksymalnego poboru z ujęcia oraz na znalezienie optymalnego rozkładu poboru poszczególnych studni, redukując jednocześnie jego negatywny wpływ na środowisko, w szczególności wysychanie sąsiadującej z ujęciem rzeki.

EN

The article presents the application of optimization methods for assessing and managing the exploitation resources of ground- water intakes. Since the volume of exploitation resources is closely linked to how they are used and to the type and values of the constraints that must be met to ensure the sustainable development of the region, the simulation-optimization approach is developed, which allows for the determination of the maximum intake discharge and to find optimal distribution of pumping rates of individual wells, while reducing its negative impact on the environment in this area, particularly the drainage of the adjacent river.

4

Optimization of groundwater quality monitoring network using information theory and simulated annealing algorithm

Treichel W., Kucharek M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 441 Hydrogeologia z. 10

193--199

EN

In this paper a methodology of assessment and optimization of groundwater quality monitoring network which takes into account the evaluation criteria derived from the Shannon information theory is presented. The fundamental criteria derived from this theory are: (1) the value of marginal information entropy, which is a measure of the amount of information containing in the data in a location of sampling point, and (2) the value of transinformation (mutual information) which measures the amount of information shared between each of two sampling points. Transinformation can be interpreted as an index of the stochastic dependence between the random variables corresponding to groundwater quality data recorded in different sampling points of monitoring network and shows the reduction of uncertainty included in one variable due to the knowledge of the other variable. In the optimization problem the objective function involving the value of transinformation of the investigated water quality parameters (Cl, Cu, Na) is minimized. To minimize the objective function the simulated annealing algorithm, which allows to find a satisfactory sub-optimal solution, was used. The proposed methodology was applied to optimize the groundwater monitoring network of contaminant reservoir Żelazny Most, one of the worlds biggest industrial waste disposal site, which collects post-flotation contaminants originating from copper ore treatment. The results show an increase in the effectiveness of the monitoring network by reducing the number of sampling points while maintaining an acceptable amount of information available in the network.

5

Obliczanie parametrów technicznych ujęć lewarowych w warunkach współdziałania studni

Treichel W.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2008

|

nr 431, Hydrogeologia

259--266

PL

W artykule przedstawiono metodę obliczania infiltracyjnych ujęć wód podziemnych współpracujących ze złożonym lewarem. Zastosowano numeryczną metodę Newtona-Raphsona do rozwiązywania układów równań nieliniowych. Przedstawiono praktyczne zastosowanie ogólnej metody obliczania złożonych układów lewarów klasycznych dla układu składającego się z 10 studni rozmieszczonych prostoliniowo w warstwie wodonośnej o zwierciadle swobodnym. Pokazano, że opracowany program komputerowy, wykorzystujący środowisko programistyczne MATLAB, może być sprawnym narzędziem analizy złożonych układów ujęć lewarowych.

EN

In this paper a method of calculating shallow groundwater intakes cooperating with a compound classic siphon is presented. The Newton-Raphson method is applied for finding a solution of the resulting system of non-linear algebraic equations. Practical application of the general method of calculating the compound system of classic siphon is presented for a hypothetic example consisting of a row of 10 wells located in a shallow phreatic aquifer. The paper shows that the computer program developed under MATLAB environment can be an efficient tool for analysis of such compound siphon water intakes.

6

Zastosowanie entropii informacji do oceny sieci monitoringu jakości wód podziemnych

Kucharek M., Treichel W.

Ochrona Środowiska

|

2006

|

R. 28, nr 3

45-49

PL

W pracy przedstawiono metodę oceny sieci monitoringu jakości wód podziemnych pod kątem ilości informacji, jaką sieć monitoringu jest w stanie dostarczyć do systemu kontroli. Traktując sieć monitoringu jako sygnałowy system komunikacyjny, mający zdolność przekazu informacji hydrologicznej, można do tego systemu zastosować kryteria oceny wykorzystujące pojęcia z teorii informacji Shannona. Podstawowym kryterium jest wartość marginalnej entropii informacyjnej, obliczona dla każdej lokalizacji punktu pomiarowego, która stanowi narzędzie pomiaru ilości informacji zawartych w danych. Na podstawie wartości tego kryterium zaproponowano warianty zmniejszenia liczby punktów pomiarowych w analizowanej sieci monitoringu wód podziemnych zbiornika odpadów poflotacyjnych "Żelazny Most", gromadzącego odpady powstałe w procesie przeróbki rudy miedzi. Zaprezentowano wyniki badań dotyczące pomiarów właściwości fizyczno-chemicznych wody ze 132 piezometrów przedpola wschodniego zbiornika. Badania zostały oparte o kampanię pomiarową wykonaną w 2000 r. W ocenie wzięto pod uwagę zagęszczenie sieci monitoringu wokół składowiska, przy czym analizowany obszar podzielono na trzy strefy, w zależności od odległości od zapory. Przeanalizowano sposób rozmieszczenia punktów pomiarowych, uwzględniając wartość entropii w poszczególnych strefach. Porównano entropię informacyjną na różnych etapach zmniejszania sieci kontrolnej. Wykazano, że prawidłowa ocena funkcjonalności sieci monitoringu wód podziemnych w rejonie składowiska odpadów poflotacyjnych "Żelazny Most" może w przyszłości pomóc w podejmowaniu decyzji związanych z ograniczeniem jego wpływu na środowisko.

EN

With this method, the groundwater quality monitoring network is assessed in terms of the amount of information that can be supplied to the control system. If we assume that the monitoring network is a signal communication system capable of providing hydrological information, we can use the assessment criteria dealt with in the Shannon information theory. The fundamental criterion derived from this theory is the value of marginal information entropy calculated for each location of the sampling point. These values are assumed to be the measure of the amount of information included in the data. Furthermore, some variants are proposed of how to reduce the number of measuring points in the existing monitoring network. Our study involved the groundwater monitoring network serving a reservoir (called "Żelazny Most") which receives post-flotation contaminants originating in the course of copper ore treatment. The reservoir has been classified as one of the world's largest industrial waste disposal site. The paper shows the results of physicochemical analysis of the groundwater from 132 piezometers located in the E forefield area. Samples were taken in the year 2000. The assessment of the network also included its density. The area under analysis was divided into three zones according to the distance from the barrage. The combination of spacing between the control points was analyzed in terms of the entropy value for each zone. The information entropy values were compared at each stage of reducing the number of the measuring points. A reliable assessment of the performance of the groundwater quality monitoring network will be of considerable help to environmentalists whose decisions about abating the environmental impact due to such industrial waste disposal sites must be based on dependable information.

7

Modelowanie przestrzennego rozkładu stężeń jonów Cl- w wodach podziemnych na przedpolu zbiornika odpadów poflotacyjnych "Żelazny Most"

Zawadzki J., Kucharek M., Treichel W.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2004

|

T. 7, nr 3/4

381-392

PL

Celem przeprowadzonych badań było modelowanie rozkładu oraz migracji zanieczyszczeń na przedpolu zbiornika "Żelazny Most". Do analizy wybrano pomiary własności fizykochemicznych wody z piezometrów usytuowanych na przedpolu zapory wschodniej i północnej. Badania oparte zostały o kampanię pomiarową wykonaną w 2000 roku. Wyznaczenie granicy rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń wód podziemnych jest złożonym zadaniem, wymagającym stosowania różnych metod. W pracy wykorzystano różne metody interpolacji danych: metodę odwrotnych odległości, metody krigingu punktowego i wskaźnikowego. Przeanalizowano wyniki otrzymane każdą z metod ze szczególnym uwzględnieniem krigingu wskaźnikowego. W ocenie wzięto pod uwagę skomplikowaną budowę geologiczną wokół składowiska. Porównano mapy zasięgu zanieczyszczeń i ich rozkład w wodach podziemnych. Prawidłowa ocena zasięgu i stężenia zanieczyszczeń wód podziemnych jest zasadniczym zagadnieniem ochrony środowiska naturalnego w pobliżu składowiska odpadów poflotacyjnych i wpływa na decyzje związane z ograniczeniem jego wpływu na środowisko.

EN

This paper presents the studies on a spatial distribution of groundwater salinity that comes from copper mining wastes. The main topic of this article is a modeling spatial distribution and migration of groundwater contamination. The samples were collected from the monitoring network surrounding reservoir of post-flotation contaminants, which is called "„Żelazny Most". Such a big object like "Żelazny Most" constitutes major hazard to the environment and to the health. To be able to protect this area, it is necessary to make very precision map of contaminant distribution. The goal was achieved by using the method of indicator kriging. This paper shows that the indicator kriging provides more precise information than other methods. The measurements were made in the year 2000 and included concentration of chlorine in groundwater. The accurate evaluation and interpretation of spatial extent of ground water pollution is very important but difficult task. Three methods were compared: the inverse distance method, point kriging and indicator kriging. The analysis focused on indicator kriging that is very sophisticated geostatistical method of spatial interpolation. It is appropriate for the data with very diversified distribution. This type of data are very popular in environmental problems. In contrast to other methods the indicator kriging allowed to generate probability distribution of pollution. This paper presents the results of interpolation of chlorine contamination. It was found significant differences between concentration of groundwater pollution depended on interpolation methods. The main goal of this work was to elicit credible information from the small data set. Described method can help to make decision about environmental policy and to give the possibility of maximum effective groundwater protection.

8

Odnawialność wód podziemnych szczelinowo-krasowego zbiornika Lubliniec-Myszków w świetle badań modelowych

Kowalczyk A., Rubin K., Treichel W., Wróbel J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2002

|

nr 404

51-66

PL

Główny zbiornik wód podziemnych (GZWP) 327 Lubliniec-Myszków jest zlokalizowany w obszarze monokliny śląsko-krakowskiej i zajmuje powierzchnię około 2100 km2. Kompleks wodonośny jest zbudowany z dolomitów, wapieni i margli triasu, a jego miąższość wynosi od 10 do 250 m. Na przeważającej części obszaru kompleks wodonośny jest przykryty serią utworów słabo przepuszczalnych triasu górnego i jury dolnej. Aktualna eksploatacja wód podziemnych z kompleksu wodonośnego serii węglanowej triasu wynosi około 48 mln m3/rok. W celu oceny odnawialności wód podziemnych zbiornika triasowego zbudowano model numeryczny systemu wodonośnego za pomocą programu z pakietu Modflow. Wykonano symulacje przepływu wód dla warunków ustalonych. W wyniku tych badań określono bilans krążenia wód w systemie wodonośnym. Ustalono, że odnawialność wód zbiornika triasowego wynosi 39 mm/rok (1,2 dm3/skm2). Głównym źródłem zasilania jest przesączanie się wód z poziomów przypowierzchniowych poprzez utwory słabo przepuszczalne; wynosi ono 25 mm/rok. Intensywność tego przesączania jest zróżnicowana w obszarze zbiornika i zmienia się od wartości poniżej 9 do 69 mm/rok.

EN

The Lubliniec-Myszków aquifer is situated in Cracow-Silesia monocline within an area of ca. 2100 km2. The water-bearing complex is composed of dolomites, limestones and marls of Triassic age with a total thickness of about 10-250 m. Throughout most of the area this is overlain by Upper Triassic and Lower Jurassic formations with a very low permeability. The total amount of water withdrawn from the aquifer is actually about 48 millions m3 per year. In order to recognize main sources of groundwater recharge of the Triassic aquifer a mathematical model of the system was developed using the Modflow computer code. In the model a steady-state groundwater flow was simulated to refine the water balance of the system. The water budget shows that the total renowable groundwater resources of the Triassic aquifer are equal to 39 mm per year (1.2 dm3/skm2). The main source of total renewal is induced leakage of water from shallow aquifer through semipermeable deposits of Upper Triassic formation and it is equal to 25 mm per year. However, this leakage is inhomogeneous over the aquifer and varies from less to 9 mm per year up to 69 mm per year.