Schematyzacja warstwy wodonośnej – naturalny system wodon reprezentowany jest przez model koncepcyjny będący uproszczeniem rzeczywistych warunków hydrogeologicznych. Zakres schematyzacji powinien odzwierciedlać aktualny stan rozpoznania budowy geol oraz warunków zasilania i drenażu warstwy wodon. Tworzenie modelu rozpoczyna się od wstępnego wyznaczenia poziomych i pionowych granic. Decyduje o tym uwarunkowanie geol i zaleganie nieprzepuszczalnych warstw. Ograniczenie obszaru filtracji stanowią rzeki i zbiorniki pow. Ograniczeniem zasięgu rozprzestrzenienia utworów wodo może być również naturalna granica utworów wodo, wododział wód podz lub linia prądu. Ważne jest wyznaczanie stref bezpośrednich i pośrednich kontaktów hydraulicznych istniejących pomiędzy warstwami wodon. Warunki graniczne początkowe i brzegowe – Warunki początkowe określają wartości funkcji H (położenie zw wody, wysokość hydrauliczna) na całym obszarze filtracji w momencie czasu to przyjmowanym jako początek rozwiązania. H= f(x,y,z,t). Ważne dla warunków obliczeń filtracji nieustalonej. Warunki brzegowe – charakteryzują przyjęte w obliczeniach zasady zmiany naporu hydrostatycznego i wydatku strumienia wód podz na granicach zewn bądź wewnątrz obszaru filtracji. Mogą mieć charakter punktowy, liniowy, powierzchniowy. Warunki I rodz DIRICHLETA – określają wartość funkcji H na brzegu obszaru lub w jego wnętrzu. W modelowaniu wymusza się je zadając bloku obliczeniowemu wysokość zw wody które może być stała H=const bądź zmienną w czasie H= f(t). Najczęściej modelowane są nim: poziomy wody w rzekach o dobrej więzi hydraulicznej z w wodon, rzędne obniżonego zw wody w dogłębionych studniach, wypływ wód podz na pow terenu. Warunki brzegowe II rodz NEUMANNA – określają wartość przepływu na brzegu obszaru lub w jego wnętrzu. Na modelu realizuje się w postaci stałego Q lub zmiennego od czasu Q wydatku wody. Odwzorowuje się nim: zasilanie zewn z infiltracji opadów, znane wydajności studni, nieprzepuszczalne granice obszaru filtracji. Warunek III ROBINSA – stanowią liniową kombinacje warunków I i II i oznaczają stały lub zmienny przepływ zachodzący w wyniku zmian różnicy ciśnień. Jest realizowany w blokach gdzie przepływ jest utrudniony w wyniku dodatkowego oporu. Zadawany: zasilanie lub drenaż przez cieki występuje w podłożu zakolmatowanym, przesączanie wody podz przez utwory słabo przepuszczalne, przepływ przez przeszkody. Sposoby migracji zanieczyszczeń – Mechanizm transportu masy zan w wodach podziemnych zachodzi w oparciu o czynniki: adwekcja (unoszenie przez wody podz), dyfuzja(wyrównywanie stężeń w mieszaninie), dyspersja ( rozproszenie zan w wyniki różnic prędkości różnych strug), sorpcja. Stosuje się 1 z 3 programów (MOC3D, MT3D, MT3DMS). Należy zdecydować jaka subst zanieczyszczająca będzie śledzona(subs wskaznikowa np. chlorki azotany) dla wybranego składnika należy wybrać tło hydrogeochemiczne, wskazać miejsce iniekcji zan np. składowisko i określić czy wielkość będzie stała czy zmienna. Uwzględnić należy w tablicach :dyspersje, wsp opóźnienia migracji R i porowatość aktywą.Modelowanie hydrogeologiczne a schemat obliczeniowy- Przedstawienie prognozy hydrogeologicznej dla obszaru na którym rozpoznana zmienność ośrodka filtracji bądź złożoność zabudowy hydrotechnicznej wyklucza użycie schematów obliczeniowych wymaga zastosowanie metody modelowania. Modle hydrogeologiczny to układ zastępczy moliwie mało komplikowany lecz działający analogicznie do układu rzeczywistego skonstruowany w skali laboratoryjnej w celu dogodniejszego badania procesów filtracji. Charakteryzuje się wysoką dokładnością obliczeń, wiarygodnością obl, przepisy stawiają przymus stosowania badań (modelowanie), tańsze niż kompleksowe badania terenowe, badania prognostyczne, elastyczne. Modele fizyczne, analogowe, numeryczne. Schematy obliczeniowe – rozwiązywanie określonego problemu w oparciu o istniejący schemat obliczeniowy. Musi odpowiadać realizowanemu zadaniu. Zestaw równań przypisany do schematu pozwala na obliczenie żądanych wielkości. Zastosowanie schematu jest często ograniczone z uwagi na konieczność wprowadzania radykalnych uproszczeń. Jednak jeżeli schemat jest wystarczająco dokładny jest metodą o wiele prostszą i krótszą w przygotowaniu. Rowy i dreny w warunkach III rodzaju- moduł Drain symuluje prace systemów odwadniania oparte na rowach i drenach. Odbierają one wode z w wodono w ilości proporcjonalnej do różnicy pomiędzy wysokością hydrauliczną a rzędną położenia rowu/drenu. W praktyce moduł ten pozwala na odwzorowanie warunkiem brzegowym III rodz drenów/rowów niedogłębionych bądź dogłębionych z utrudnionym dopływem wody. Niedogłębione wymagają parametrów Przewodność hydrauliczna drenu Tdr (ustalana na podstawie kalibracji modelu), Rzędna położenia osi drenu Hdr (wynika z założeń projektu prac odwodnieniowych). Czas przepływu wody przez ośrodek filtracji - przewodność jest parametrem hydrogeologicznym który określa jednostkowe natężenie przepływu wody w przekroju prostopadłym do kierunku ruch strumienia. Przy filtracji poziomej wyraża się iloczynem wsp filtracji i miąższości warstwy wodon T= k*m. Przewodność obliczamy w zależności od tego co wybraliśmy w Layer type. Calculated powoduje ze przewodność jest obliczana na podstawie danych w tablicach stropu i spągu warstwy i wsp filtracji. Możemy również bezpośrednio wczytać tablice przewodności w Layer type wybieramy User specified. Kontrola odbioru wody przez studnie + depresja- Symulacja pracy studni odbywa się przy zastosowaniu warunku II rodzaju Q = const poprzez moduł Well. Symulację studni wprowadza się poprzez wprowadzenie jej wydajności z odpowiednim znakiem (+zatłaczanie wody do warstwy). W nieustalonych warunkach filtracji można symulować zmiany wydajności w określonych przedziałach czasu. Konieczne przy tym jest określenie w niej rzeczywistej wielkości depresji , pozwala to na sprawdzenie czy możliwy jest odbiór wody z symulowaną wydajnością. Różnica pomiędzy wysokością położenia zw wody dla stanów przed i po włączeniu studni jest depresją średnią w obrębie tego bloku. Obliczenie depresji w studni musi uwzględniać dodatkowy opór hydrauliczny. W sytuacji gdy rozpatrujemy studnie zupełną wielkość depresji w studni sr = Sbl+Q/Th (depresja w bloku +wydajność/przewodność hydrauliczna). W studni eksploatującej poziom wodon o zw swobodnym rzeczywistą depresje ustala się metodą kolejnych przybliżeń .Dyskretyzacja - prowadzi do podziału obszaru filtracji na pola elementarne w obrębie których przyjmuje się jednakowe odpowiadające wartością średnim parametry hydrogeologiczne i parametry strumienia wód podz. Wyróżniamy siatki regularne (kwadratowe, prostokątne) i nieregularne (wielokątów nieregularnych), zgodne z układem współrzędnych w metodzie różnic skończonych i niezgodne z układem współrzędnych w metodzie elementów skończonych. Siatka może być zagęszczona w miejscu które wymaga dokładniejszego odwzorowania. Model elektryczny – model elektryczny wykorzystuje podobieństwo procesów filtracji wody w ośrodku skalno gruntowym oraz przepływ prądu elek przez ośrodek przewodzący. Role przewodnika stanowi papier przewodzący lub elektrolit. Te dwa procesy są opisywane równaniami (prawo Ohma i darcyego ) między którymi można znaleźć pewne zależności. Przyjęcie odpowiednich skal porównawczych pozwala na przeliczenie wielkości obserwowanych w obszarze filtracji na odpowiednie wielkości w modelu elektrycznym i na odwrót. Mamy model ciągły wykonany z papieru przewodzącego a rozkład pola elek jest wymuszany przez odpowiednie napięcia na elektrodach. Model dyskretny- system wodonośny reprezentowany jest przez rezystory i kondensatory. Napięcia i natężenia oddają warunki zasilania i drenażu. Modelowanie rzeki III warunkiem- moduł River. Modeluje się rzekę o niepełnej więźi hydraulicznej z warstwą wodonośną. Wynika to najczęściej z występowanie warstwy słabo przepuszczalnej w korycie, warstwa kolmatacyjna. Program oblicza wartość przesączania Qrz (dodatnie przepływ z rzeki do warstwy). Symulacja wymaga wypełnienia 3 tablic: przewodności kontaktu hydraulicznego między warstwą a rzeką, rzędną zw wody w rzece i rzędną spągu warstwy kolmatującej.
FiStach0