|
Диалоговое окно "Расчет концентрации: 3D модель" открывает доступ к аналитическим зависимостям (для ограниченных и неограниченных в разрезе пластов), предназначенным для решения миграционных задач в трехмерной постановке.
Окно открывается через главное меню "Массоперенос > Пространственная дисперсия > 3D-дисперсия". Одновременно с основным окном открывается окно "3D: план (вид сверху)"
Диалоговое окно включает:
– опции выбора модельных условий;
– рисунок, отражающий выбранные условия; на рисунке дано трехмерное представление модели (3D), план (x-y) и разрез (x-z); нажатие кнопки мыши на рисунок – последовательное переключение рисунков в увеличенном масштабе;
– поля для задания параметров модели на схематичном разрезе и плане (вид сверху) модельной области;
– график изменения концентрации во времени или в пространстве;
– построение двумерных диаграмм,
– модуль формирования отчетов с описанием математических моделей,
– описание математической постановки решения двумерных плановых задач.
 
Пример диалоговых окон "Расчет концентрации: 3D модель" и "3D: план (вид сверху)"
Пояснительная таблица к кнопкам управления
|
Открытие pfd-файла с теоретической работой В.Г. Румынина "Модели пространственной микродисперсии в гомогенных водоносных горизонтах", посвященной миграции вещества в трехмерных профильных моделях
|
|
Создание отчета с полным описанием выбранной математической модели. В отчетах приводятся аналитические зависимости, на основе которых делаются расчеты. Необходимо наличие на компьютере редактора Microsoft Office Word
|
|
Открытие окна для построения двумерной диаграммы. Диаграмма отображает распределение концентрации на время t (поле "t") на прямоугольной области. Область ограничена расстояниями, заданными в полях "x_Max", "y_Max" или "z_Max"
Выбор области для построения двумерной диаграммы: осуществляется в списке "Карта"
x - y – план на глубине z (поле "z"), ограниченный расстояниями, заданными в полях "x_Max" и "y_Max"
x - z – разрез, проходящий по оси y (поле "y" в окне "3D: план (вид сверху)") и ограниченный расстояниями, заданными в полях "x_Max" и "z_Max"
y - z – разрез, проходящий по оси x (поле "x") и ограниченный расстояниями, заданными в полях "y_Max" и "z_Max"
Название пунктов в списке меняется в соответствии с заданными значениями в полях "t", "x", "y" и "z"
При наведении курсора мыши на кнопку появляется подсказка с информацией о диаграмме: максимальные значения координатных осей и время, на которое будет построена диаграмма.
При нажатии кнопки программа переходит в автоматический режим (включенная кнопка  ) расчета построения графика концентрации от времени. Появляется полоса выполнения задачи и открывается окно двумерной диаграммы. Для прерывания процесса выполнения задачи нажмите клавишу Esc
|
 
|
Кнопка включения/выключения. Включенная кнопка – графики строятся автоматически при изменении любого параметра. При выключенной кнопке для построения графика необходимо нажать кнопку 
|
 
|
Кнопка включения/выключения. При включенной кнопке программа строит только последний расчетный график и график из буфера обмена (при его наличии). При выключенной кнопке графики накладываются друг на друга
|
|
Построение графика по заданным параметрам. Кнопка доступна при выключенной кнопке  . При нажатии кнопки появляется индикатор выполнения расчета. Нажатие клавиши Esc – прервать расчет.
|
|
Открытие окна "Численные параметры". Может потребоваться при неустойчивом или неточном решении задачи.
|
|
Сохранить модель (выбранные условия и заданные параметры) в файл с расширением *.ac3D
|
|
Загрузить ранее сохраненную модель с помощью кнопки  . Открытие файла с расширением *.ac3D
|
|
Удалить график, построенный по данным из буфера обмена, см. кнопку  . На графике остается одна расчетная кривая
|
|
Значения, по которым построен текущий график, копируются в буфер обмена.
Shift + Click – копирвать график в буфер обмена
|
|
Построить график по данным, находящимся в буфере обмена. В буфере обмена должны находиться две колонки: расстояние (или время) и концентрация. Масштаб графика автоматически изменится в соответствии с новыми данными. График, построенный по данным из буфера обмена, отображается в виде синих точек
|
|
Открытие справочной системы по текущему окну
|
|
Сохранить данные модели и закрыть окно
|
Загрязнение в водоносный пласт поступает из
1) точечного источника,
2) линейного вертикального источника,
3) линейного горизонтального источника, расположенного перпендикулярно потоку или вдоль потока,
4) источника, заданного в виде вертикальной пластины, расположенной перпендикулярно потоку или вдоль потока,
5) объемного источника. Источник загрязнения может быть непрерывный или импульсный (мгновенный).
В качестве постоянного источника загрязнения рассматривается постоянная концентрация (C0) или постоянный поток (Qc).
Рассматривается неограниченный в плане и ограниченный (или неограниченный) в разрезе водоносный пласт.
Пояснительная таблица к опциям выбора математической модели, миграционных процессов и граничных условий
Список "Источник"
|
Выбор источника возмущения
|
"Точечный"
|
|
"Линейный вертикальный"
|
|
"Линейный горизонтальный | –>" – источник расположен перпендикулярно потоку
|
|
"Линейный горизонтальный — –>" – источник расположен по направлению потока
|
|
"Вертикальная пластина | –>" – источник расположен перпендикулярно потоку
|
|
"Вертикальная пластина — –>" – источник расположен по направлению потока
|
|
"Горизонтальная пластина"
|
|
"Объемный источник"
|
|
Список "Непрерывный", "Мгновенный"
|
Выбор граничного условия – непрерывный источник загрязнения или Мгновенный. В первом случае граничным условием может быть постоянная концентрация C0 или постоянный массовый поток Qc, во втором – масса вещества M0.
|
Список "Решения"
|
Выбор задачи с указанием автора решения. Количество решений в списке зависит от выбора, сделанного в первых двух списках
|
Рамка "Процессы"
|
Флажок "Распад"
|
Учитывать распад загрязняющего вещества в растворе и на породе
|
Для ряда решений дополнительно учитывается возможность распада вещества на границе
Список рядом с флажком "Распад":
"λ; λB = 0" – учитывается распад только в водоносном пласте, на границе концентрация постоянна,
"λ = λB = 0" – учитывается распад в водоносном пласте и на границе,
"λ <> λB = 0" – учитывается распад в водоносном пласте и на границе, допускается различие констант распада для граничной концентрации и концентрации, попадающей в водоносный пласт
|
Флажок "Дисперсия"
|
Учитывается продольная и поперечная дисперсия при переносе вещества
|
В настоящей версии нет решений, пренебрегающих дисперсией
|
Флажок "Сорбция"
|
Учитывать сорбцию вещества на породе
|
В настоящей версии рассмотрена линейная равновесная сорбция
|
Фрагменты диалогового окна "Расчет концентрации: 3D модель" для задания параметров модели в разрезе: а) объемный источник с постоянной концентрацией; б) Мгновенный источник в виде вертикальной пластины, расположенный в неограниченном пласте; 3) источник с постоянной концентрацией на кровле водоносного пласта в виде горизонтальной пластины, учитывается инфильтрационное питание
Фрагмент диалогового окна "3D: план (вид сверху)" для задания параметров модели в плане
Черная точка на схемах, соединенная двумя пунктирными отрезками с полями "x" и "z" в окне "Расчет концентрации: 3D модель" или "x" и "y" в окне "3D: план (вид сверху)", условно показывает положение точки, в которой рассчитывается концентрация.
Пояснительная таблица к заданию параметров модели и построению графиков
Поле "x, м"
|
Расстояние по оси X от левой границы до точки, в которой рассчитывается концентрация. Подсветка поля зеленым цветом указывает на то, что поле участвует в построении графика
|
Поле "x, м" в окне "3D: план (вид сверху)"
|
Информационное поле. Дублируется значение из одноименного поля окна "Расчет концентрации: 3D модель"
|
Поле "z, м"
|
Расстояние по оси Z до точки, в которой рассчитывается концентрация. Значение в поле не должно превышать мощность водоносного пласта m. Начало координат (0) расположено на кровле пласта, если пласт ограничен в разрезе, и в центре источника загрязнения, если рассматривается пласт неограниченной мощности. Подсветка поля зеленым цветом указывает на то, что поле участвует в построении графика
Нажатие кнопки мыши и клавиши SHIFT – перемещает точку наблюдения на линию источника по оси Z
|
Поле "y, м" в окне "3D: план (вид сверху)"
|
Расстояние по оси Y до точки, в которой рассчитывается концентрация. Начало координат (0) расположено в центре источника загрязнения. Подсветка поля зеленым цветом указывает на то, что поле участвует в построении графика
|
Поле "t, сут"
|
Время от момента начала загрязнения. Единица измерения выбирается пользователем. Подсветка поля зеленым цветом указывает на то, что поле участвует в построении графика
|
Список вблизи поля "t"
|
Выбор единицы измерения времени: "Сутки", "Час", "Минута", "Секунда", "Год". Используется для построения графика изменения концентрации во времени. Поля, содержащие время, вводятся в выбранной размерности
|
Поле "C"
|
Информационное поле. Отображает расчет концентрации в точке (x, y, z) на момент времени t. Единица измерения выбирается пользователем
|
Список вблизи поля "C"
|
Выбор единицы измерения граничной (при задании концентрации в качестве граничного условия) и расчетной концентрации: "кг/м3", "г/л", "мг/л", "Бк/м3", "Бк/л". График изменения концентрации строится в выбранных единицах измерения
|
|
Поле "Co"
|
Граничная концентрация. Единица измерения выбирается пользователем (см. список вблизи поля "C")
|
Поле "Qc"
|
Массовый поток. Количество вещества в сутки (например, кг/сут), которое поступает в источник загрязнения. Единица измерения соответствует выбранной размерности (см. список вблизи поля "C")
|
Поле "Mo"
|
Масса вещества (например, кг). Количество вещества, которое мгновенно поступает в источник загрязнения. Единица измерения массы вещества соответствует выбранной размерности (см. список вблизи поля "C")
|
|
Поле "lx, м"
|
Размер источника по оси X
|
Поле "lx, м" в окне "3D: план (вид сверху)"
|
Информационное поле. Дублируется значение из одноименного поля окна "Расчет концентрации: 3D модель"
|
Поле "lz, м"
|
Размер источника по оси Z
|
Поле "ly, м" в окне "3D: план (вид сверху)"
|
Размер источника по оси Y
|
Поле "zs, м"
|
Расстояние по оси z от кровли пласта до верха источника. Поле доступно для ограниченного пласта
|
Поле "m, м"
|
Мощность водоносного пласта. Поле доступно при установленном флажке "Мощность"
|
Флажок "Мощность"
|
При выключенной опции рассматривается неограниченный в разрезе водоносный пласт
|
Флажок "Кровля"
|
Размещение источника на кровлю водоносного пласта. Опция доступна при установленном флажке "Мощность"
|
|
Поле "v_Darcy, м/сут"
|
Скорость фильтрации Дарси, м/сут. При наведении курсора на поле появляется подсказка с расчетом действительной скорости фильтрации: u = v / n
|
Поле "n, --"
|
Активная пористость
|
Поле "ε, м/сут"
|
Инфильтрационное питание. Поле доступно при расположении источника в виде горизонтальной пластины на кровле пласта и при выборе решения Leij et al., 2000. Eq. 31, учитывающего влияние инфильтрационного питания на миграцию. В этом случае водоносный пласт ограничен только со стороны кровли
|
|
Поле "λ, 1/сут"
|
Константа распада в растворе и на породе. При наведении курсора на поле появляется подсказка со значением периода полураспада в сутках и годах: T(1/2) = ln(2) / λ
Поле доступно при включенном флажке "Распад"
|
Кнопка "v"
|
Пересчет периода полураспада (в сутках) в константу распада (в 1/сут): λ = ln(2) / T(1/2)
Введите период полураспада в поле "λ" и нажмите кнопку "v". При одновременном нажатии кнопки и клавиши SHIFT – пересчет периода полураспада (в годах) в константу распада (в 1/сут)
|
Поле "λb, 1/сут"
|
Константа распада вещества на границе. Поле доступно при выборе пункта "λ <> λB = 0" списка, расположенного около флажка "Распад"
|
|
Поле "δx, м"
|
Дисперсивность по оси X. При наведении курсора на поле появляется подсказка с расчетом поровой дисперсии по оси X:
|
Поле "δz, м"
|
Дисперсивность по оси Z. При наведении курсора на поле появляется подсказка с расчетом поровой дисперсии по оси Z:
|
Поле "δy, м" в окне "3D: план (вид сверху)"
|
Дисперсивность по оси Y. При наведении курсора на поле появляется подсказка с расчетом поровой дисперсии по оси Y:
|
Поле "D_eff, м^2/сут"
|
Эффективный коэффициент молекулярной диффузии. При наведении курсора на поле появляется подсказка с расчетом порового коэффициента молекулярной диффузии:
|
Флажок "δy = δz"
|
При включенной опции устанавливается равенство дисперсивности по осям Y и Z. При этом поле "δy, м" в окне "3D: план (вид сверху)" становится невидимым
|
|
Поле "Kd, см^3/г"
|
Коэффициент сорбционного распределения. Поле доступно при включенном флажке "Сорбция"
|
Поле "ρ, г/см^3"
|
Плотность породы в сухом состоянии. Поле доступно при включенном флажке "Сорбция"
|
Поле "R, --"
|
Информационное поле. Фактор задержки. Рассчитывается по формуле:
Поле доступно при включенном флажке "Сорбция"
|
Построение графиков
Расчетный график изменения концентрации (в кг/м3, г/л или мг/л) строится в зависимости от времени в контрольной точке (поля "x", "y" и "z") или от расстояния на заданное время (поле "t"). Ось X графика меняется от 0 до максимального значения, указанного в поле "t_Max", "x_Max", "y_Max" или "z_Max" (в зависимости от графика, выбранного в списке "График"). Для перехода от линейного масштаба координатных осей к логарифмическому нажмите кнопку мыши на одну из осей.
При изменении параметров модели график автоматически строится при включенной кнопке  . Расчетная кривая отображается красным цветом. Если выбраны опции модели, для которых нет решения, на графике появится соответствующее предупреждение.
При выключенной кнопке  для построения графика необходимо нажать кнопку  .
При построении графика появляется полоса загрузки. Длительный процесс построения графика прерывается клавишей Esc.
Для наложения графиков друг на друга выключите кнопку  .
Для построения графика по данным, находящимся в буфере обмена, нажмите кнопку  . Появится график в виде синих точек.
Для удаления всех построений, кроме последнего расчетного графика, нажмите кнопку  .
Пояснительная таблица к опциям построения графика
Список "График"
|
Выбор графика для построения
C (t) – график изменения концентрации от времени t в точке x, y, z (см. поля "x", "y" и "z")
C (x) – график изменения концентрации по оси x на время t (см. поле "t")
C (y) – график изменения концентрации по оси y на время t (см. поле "t")
C (z) – график изменения концентрации по оси z на время t (см. поле "t")
При изменении графика происходит его автоматическое перестроение независимо от выбранных опций.
Название пунктов в списке меняется в соответствии с заданными значениями в полях "t", "x", "y" и "z"
|
Поле "t_Max"
|
Максимальное значение оси абсцисс на графике C (t). Единица измерения выбирается пользователем (см. список вблизи поля "t"). Поле доступно при выборе в списке данного графика
|
Поле "x_Max, м"
|
Максимальное значение оси абсцисс на графике C (x). Поле доступно при выборе в списке данного графика
|
Поле "z_Max, м"
|
Максимальное значение оси абсцисс на графике C (z). Поле доступно при выборе в списке данного графика
|
Поле "z_Max, м"
|
Максимальное значение оси абсцисс на графике C (z). Поле доступно при выборе в списке данного графика
|
|
Нажатие кнопки мыши на поле графика
|
Последняя расчетная кривая изменит цвет; цвета выбираются в случайном порядке
|
Нажатие кнопок 0, 1...9
|
Последняя расчетная кривая изменит цвет: за кажой кнопкой закреплен фиксированный цвет
|
Движение мыши по полю графика
|
Появляется подсказка с координатами положения курсора мыши
|
Движение мыши над графиком
|
Появляется подсказка с координатами, соответствующими максимальной концентрации, полученной при последнем расчете
|
Нажатие левой кнопки мыши в левом верхнем углу графика
|
Задать максимальное значение оси Y. Открытие окна для задания значения.
Окно "Максимальное значение оси Y"
При нажатии кнопки "OK":
–ось ординат перестраивается, –на графике остается последняя расчетная кривая, –кнопка  выключается, т.е. последующие расчетные кривые будут накладываться друг на друга.
Заданное значение действует до:
–включения кнопки  и нажатия кнопки  , –перестроения оси графика (переключение между линейным и логарифмическим масштабом оси Y), –нажатия правой кнопки мыши в левом верхнем углу графика |
Нажатие правой кнопки мыши в левом верхнем углу графика
|
Отменить установленное вручную максимальное значение оси Y (см. выше). При этом:
–ось ординат перестраивается, –на графике остается последняя расчетная кривая |
Нажатие кнопки мыши в нижнем левом углу графика (начало координат)
|
Переключение между построением оси y, график строится от нуля или от найденного минимального значения
|
Нажатие кнопки мыши на одну из координатных осей
|
Переход от линейного масштаба координатной оси к логарифмическому и наоборот
|
|