Visual MODFlow

Visual MODFlow Student Version

Visual MODFLOW is the most complete and easy-to-use modeling environment for practical applications in three-dimensional groundwater flow and contaminant transport simulations

האתר הרשמי של MODFlow

הורדת Visual MODFlow Student's Version v2.61

מדריך למשתמש

תרגיל – לימוד עצמי – שימוש בתוכנה

ב-2 החלקים שלפניכם נעשה 2 דברים: א] יצירת מודל זרימה של מי-תהום ב] קליברציה [כיול] של המודל [בתנאי מצב עמיד Steady State  ובמצב טרניסיאנט Transient].

בתרגיל זה נבחן את השפעת זרימת מזהמים שונים ממפעל Sunrise Corp אל עבר נהר ה-Perloux.

הקדמה:

לפני שנתיים מנהל מפעל Sunrice Corp גילה שכמות הדלק שנמכרה לא התאימה לנפח הדלק שנקנה במפעל עבור re-sale. בתחילה סברו שכמה עובדים במפעל גנבו מהמפעל. אולם, נמצא כי דליפות של דלק, הם-הם הגורם לאיבוד הדלק. בעיה זו דווחה בתחילה ל-USEPA והאזור שבו נמצא המפעל עבר הסתכלות ובחינה מדוקדקת על מנת לעמוד על הכמות של הזיהום (עקב הדליפה למי-התהום). סקר של אזור המחקר כלל את הנקודות הבאות:

1. קידוח כמה בארות boreholes על מנת לאפיין את הגיאולוגיה בתת-הקרקע.

2. ביצוע slug-test בכל אחד מהקידוחים על מנת לאפיין את התכונות ההידראוליות של הקרקע.

3. שאיבה של מי-התהום על מנת לאפיין את התכונות ההידראוליות של הקרקע.

4. ביצוע monitoring (בקרה) של גובה מפלס מי-התהום והכימיה של המים, במהלך פרק זמן של 6 חודשים.

תיאור האתר

האתר נמצא בסביבה טופוגרפית שטוחה, שגובהה הממוצע הוא כ-200רגל מעל פני הים (Above Mean Sea Level). השיפוע של האזור הוא מצפון-מערב נוטה לדרום-מזרח, לכיוון נהר ה-Proulx, אשר נמצא כ-2000רגל מהמפעל. נהר ה-Proulx זורם מצפון לדרום. גובה פני המים בנהר הוא 174-176רגל [מעל פני הים] בצפון המפה, והגובה בדרום המפה הוא 169-171רגל מעל פני הים (AMSL). עומק המים הממוצע בנהר: כ-5רגל.

קידוח תצפית באזור גילה שתת-הקרקע מורכבת מחול-סילטי הומוגני ומתחת לשכבה זו נמצאת שכבת-חלוקים gravel (הנמצאת 50רגל מתחת לפני השטח). עפ"י אנליזת slug-test ו-pumping test נמצא כי המוליכות ההידראולית, ערכה הוא 0.5-15 רגל/יום. ניטור (monitoring) מפלס מי-התהום גילה שמדובר בגובה מפלס מי-תהום שטוח, והוא עוקב פחות או יותר אחר הטופוגרפיה המקומית, עם נטייה קלה לכיוון נהר ה-Proulx.   

להלן מפה של האזור וחתך גיאולוגי של האזור:

מפה של האזור. במרכז מופיע מפעל חברת Sunrise וממזרחה לו נהר ה-Perloux

חתך גיאולוגי של האזור

 

לאחר הרצת האלגוריתם נקבל את המסך הבא: [יש לעקוב בפירוט אחר ההוראות. עניין טכני בלבד]

קיבלנו מפה של שטח המפעל, עם סימון של 4 חלקיקים [particles], הם המזהמים במפעל אותם נבדוק. בשלב הבא אנחנו נבנה באר-שאיבה בסמוך אליהם, ונשאב את מי-התהום מאזור זה, על מנת 'ללכוד' את המזהמים [נבחן את כיוון ההסעה שלהם אל עבר באר-השאיבה].

 חלק ב':

בחלק זה נריץ את הפונק' MODFlow ו-MODPath על מנת לעקוב אחר ההסעה של המזהמים, אל עבר באר-השאיבה שנקים בחלק זה, בסמוך למפעל.

אלגוריתם עבודה [יש לעקוב בפירוט חאר ההוראות. עניין טכני בלבד].

לאחר מעקב אחר ההוראות, נקבל את המסך הבא:

עכשיו אנחנו מוכנים לעבור לחלק ב': נכייל את המודל שיצרנו [מעקב אחר המזהמים שדלפו ממפעל Sunrise Corp], בתנאי מצב-עמיד, ללא שאיבה [Steady-State, non-pumping conditions].

כמו-כן נכייל את המודל בתנאי מצב-עמיד, עם תנאי-שאיבה (pumping conditions).

אלגוריתם עבודה:

לאחר מעקב אחר ההוראות, נקבל את המסך הבא:

תוצאות מודל הקליברציה [כיול]. בציר ה-X גובה עומד-המים Head [יחידות:רגל] בפועל (Observed), בציר ה-Y עומד-הים המחושב עפ"י המודל שיצרנו, על מנת לחזור את התנאים הקיימים בשטח בפועל. ניתן לראות שיש התאמה טובה מאוד Mean Abs. Error=0.990944 בין המודל המחושב לבין התוצאות בפועל. היינו: המודל שלנו מצליח לחזות היטב את התנאים האמיתיים הקיימים בשטח.

 זהו.. כרגע אתם הידרו-גיאולוגיים המוסמכים לעבוד בתוכנת Visual MODFlow Student Version [ניתן להוסיף לקורות-חיים =].