Азизджан фазилович бабаджанов

§ 1.2. Обзор методов моделирование процессов геофильтрации в задачах прогноза состояния подземных вод

В развитие изучения региональных гидрогеологических систем, организация использование подземных вод в питьевом и хозяйственно-бытовом водоснабжении, аналоговое, математическое моделирование с 80-х годов занимались ученые Биндеман Н.Н., Бочевер Ф.М., Веригин Н.Н., Плотников Н.И., Язвин Л.С., Полубаринова-Кочина П.Я., Силина-Бекчурина А.И., на основе процессов численного моделирования по гидрогеологическим условиям разрабатывала теория гидрогеологических расчетов В.М.Шестаков, В.А.Мироненко, В. Г.Руминин, Г. Е.Ершов, А.В.Лехов и др. [16; 611 б] – решены такие вопросы, как обоснование и прогноз состояний подземных вод.
Автором гидромеханического метода в фильтрационной теории является H.H.Павловский [64;752-с.]. В последствии он получил развитие в трудах В.И.Аравина, С.Н. Нумерова, В.В. Ведерникова и др. [9;256-с.].
На конец 1940-х – начало 1950-х годов приходится этап ведения расчетов с применением нестационарной фильтрации, главным образом, исходя из гидравлической теории фильтрации с учетом предпосылки Дюпюи. Согласно ей, принято фильтрационный напор считать вне зависимости от вертикальной координаты [67;664-с.]. Такие способы построены на широком использовании математической аналогии фильтрационной теории, а также теплопроводности и диффузии. В результате этого решения каждой дисциплины можно переносить в другую. К самым продуктивным в решении дифференциальных уравнений фильтрации следует отнести операторный метод [75;546-с.]. Создателями расчетных методик с гидравлическими решениями являются С.К.Абрамов, С.Ф. Аверьянов, В.И. Аравин, В.А. Барон, Ф.М. Бочевер, H.H.Веригин, Е.С. Дзекцер, Н.П. Куранов, H.H. Лапшин, В.А. Мироненко, А.Ж. Муфтахов, P.A. Нагуманов, С.И. Нумеров, П.Я. Полубаринова-Кочина, В.М. Шестаков, Ф.Б. Абуталиев, У.У. Умаров и мн. др. [66;22-с., 77;39-с.].
В 1966 г. В.П. Пилатовский [65;309-с.] усовершенствовал метод электрогидродинамических аналогий (ЭГДА), предложенный Н.Н.Павловским. В 1943 г. Г.Н.Каменским был введен в действие численный метод конечных разностей в гидрогеологии. В монографии И.К.Гавич «Теория и практика применения моделирования в гидрогеологии» [19;358-с.] дан обстоятельный обзор процесса моделирования. Продолжателем с 1990-х годов развития научной фильтрационной школы НИИ ВОДГЕО является профессор Н.П.Куранов [46;42-с.]. Не меньший вклад в развитие моделирования внесли отечественные ученые и ближнего зарубежья В.И. Аравин, И.К. Гавич, Г.Н. Каменский, A.B. Лебедев, Е.А. Ломакин, В.А. Мироненко, A.A. Самарский, В.М. Шестаков и др. [26;258-с., 66;22-с.].
Из зарубежных исследователей по вопросам моделирования фильтрации наибольшую роль сыграли М.Р.Anderson, J.Bear, C.A.Brebbia, J.F.Wang, О.Zienkiewich, W.Karplus, S.P.Larson, G.P.Lennon, J.А.Liggett, L.Luckner, Т.Narisimhan, G.F.Pinder, D.W.Peaceman, K.R.Rushton, I.Remson, Y.K.Cheung, P.C.Trescott, D.K.Todd, H.S.Hele-Shaw, G.M.Hornberger и др. [26;258-с.].
Как известно, самый приемлемый во всём мире способ моделирования фильтрации подземных вод при защите от подтопления – численный расчет на ЭВМ. Не отвечает требованиям дня аналоговое моделирование, вышли из производства такие установки, как ЭГДА, БУСЭ и УСМ. Физическое моделирование фильтрации в грунтовых лотках носит подчинённый характер и используется при исследовании единичных эффектов фильтрации. Потенциал компьютерной технологии представляет широкие возможности для мощной базы данных, отличавшийся содержанием обширной информации картографической и фактографической направленности с обязательной связью с топографической картой.
В настоящее время быстрыми темпами проводится математическое моделирование гидрогеологических процессов в ЭВМ и компьютерных устройствах при расчете элементов баланса подземных подземных вод. В научных трудах таких исследователей, как Ф.Б.Абуталиев, Н.Н.Ходжибаев, У.У.Умаров, И.Хабибуллаев, Ж.Х.Джуманов, П.П.Нагевич, И.Н.Грачева, О.В.Чеботарева и др. В гидрогеологии и инженерной геологии, мелиоративной гидрогеологии развивается методы определения количество подземных вод, просачивающихся во взаимосвязанные подземные водоудерживающие слои [9; 27 б, 71; 95 б].
А.А.Акрамов, И.Хабибуллаев, Ж.Х.Джуманов, И.Н.Грачева и др. разработаны методы, алгоритмы и программные комплексы для расчета расхода скважин и расходов в подземных водозаборных сооружениях, береговых водозаборов каналов и рек [8; 14 б, 41; 19 б, 86; 156 б].
Ряд программ гидрогеологического моделирования разработан в США, Дании, России, Канаде, Германии, Нидерландах, Японии и других ведущих научных центрах.