شبیه سازی پروژه عمران با کامسول

شبیه سازی پروژه عمران با کامسول دانش سه بعدی از ساختارهای پیچیده زمین شناسی و ادغام آنها در مدل های هیدروژئولوژیکی یک پیش نیاز برای مطالعه دینامیک فرآیندهای هیدرولیکی در مقیاس های مختلف است. این پست وبلاگ چالش های مختلف را در فرآیند ادغام چنین سازه هایی از نرم افزار مدل سازی زمین شناسی سه بعدی در یک مدل عددی جریان آب زیرزمینی توضیح می دهد.
برای مدل سازی آب های زیرزمینی تعداد زیادی بسته نرم افزاری تخصصی در بازار موجود است. بسیاری از آنها از شبکه های ساختاری استفاده می کنند و نیاز دارند که زمین شناسی از تعداد ثابتی از لایه ها در جهت z که در کل مدل زمین شناسی وجود دارد ساخته شود. با این حال، در ساختارهای پیچیده زمین شناسی در مقیاس کیلومتر، پهنه های گسل ممکن است در زوایای دلخواه وجود داشته باشند. انگیزه اصلی استفاده از نرم‌افزار COMSOL، علی‌رغم این واقعیت که هنوز به طور گسترده برای مشکلات آب‌های زیرزمینی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، توانایی آن در وارد کردن هندسه‌های پیچیده‌تر، کار با مش‌های بدون ساختار و درمان مناطق گسلی به عنوان شکستگی‌های هیدرولیکی است.

آموزش کامسول مدل سازی سه بعدی زمین شناسی

مدل سازی سه بعدی زمین شناسی به طور فزاینده ای برای درک بهتر روابط ساختاری فضایی مورد استفاده قرار می گیرد. شکل 1 یک مدل زمین شناسی را در مقیاس منطقه ای (تقریباً 4 کیلومتر در 4 کیلومتر) در کوه های ژورای سوئیس نشان می دهد. هدف اصلی این پروژه بررسی تاثیر یک تونل (برنامه ریزی شده) بر گردش آب زیرزمینی با توجه به افق های مکرر انیدریت باربری در این منطقه و مشکلات احتمالی تورم در حین تبدیل انیدریت به گچ است.
نقطه شروع مدل آب زیرزمینی COMSOL یک مدل سه بعدی زمین شناسی ساختاری در مقیاس منطقه ای بود که در نرم افزار مدل سازی زمین شناسی GOCAD تهیه شد. سپس سطوح مختلف زمین شناسی به COMSOL Multiphysics منتقل شدند. اولین تلاش ما برای انتقال هندسه بین دو نرم افزار بر اساس فایل های DXF یا STL منجر به پیچیدگی در مراحل بعدی پردازش شد. بنابراین ما یک استراتژی خاص را اتخاذ کردیم که به ما امکان می داد مدل های پیچیده زمین شناسی را وارد کنیم:

آموزش comsol شبیه سازی پروژه عمران با کامسول

سطوح مختلف زمین شناسی ابتدا به عنوان فایل های xyz ASCII از GOCAD صادر شده و در COMSOL با توابع درون یابی وارد می شوند. برای رزولوشن باید یک معاوضه پیدا کرد، زیرا امتیازهای بسیار کم منجر به از دست رفتن اطلاعات می شود و امتیازهای زیاد باعث ایجاد فایل های بیش از حد بزرگ می شود.
سپس از توابع درون یابی در سطوح پارامتری ویژگی های هندسی استفاده می شود. هندسه های ساده را می توان تنها با این دو مرحله وارد کرد، اما برای هندسه های پیچیده تر، مرحله سوم ضروری است.
توابع درون یابی همیشه بالای یک پایه مستطیلی تعریف می شوند، اما همه مرزهای لایه یا خطاها در واقعیت به این شکل عمل نمی کنند. بنابراین، سطوح متقاطع باید با عملیات بولی کوتاه شوند. از آنجایی که عملیات درون یابی و بولی ممکن است هندسه اصلی را تغییر دهد، ما همیشه سطوح پردازش شده را به صورت بصری با هندسه اصلی در GOCAD مقایسه می کنیم. علاوه بر این، ما به طور سیستماتیک فاصله بین نقاط و سطوح را تجزیه و تحلیل می کنیم و تنظیمات را تا رسیدن به دقت کافی (محدوده متر تک رقمی) تنظیم می کنیم. راه اندازی مدل عددی
توالی هندسه های آبی و آبخوان در منطقه بزرگ، گردش آب زیرزمینی را که توسط گرانش هدایت می شود، کنترل می کند. توزیع پتانسیل های هیدرولیکی در مقیاس بزرگ به طور مستقیم به توپوگرافی بستگی دارد. شکل 5 نشان می دهد که چگونه اطلاعات چینه شناسی مربوطه در واحدهای هیدرولیکی مشابه ترکیب می شوند.

آموزش کامسول معماری

نتایج شبیه ساز تأثیر پیشرفت هندسه آبخوان، آکویتارد و تونل با تغییر فلش‌های جهت جریان قابل مشاهده است (شکل 6). ساده‌سازی مدل زمین‌شناسی با گروه‌بندی واحدهای زمین‌شناسی به آبخوان‌های منطقه‌ای و محلی و همچنین آبخوان‌ها نیازمند تمرکز بر جنبه‌های هیدرولیکی اصلی واحدهای سنگ‌شناسی مختلف است. با این وجود، می توان اطلاعات پایه با ارزشی را از مدل منطقه ای به دست آورد، که می تواند در آینده با پایه داده های بهبود یافته از داده های نظارتی سازگار شود. ادغام اطلاعات پیچیده زمین شناسی در مدل های عددی جریان آب زیرزمینی ما را قادر می سازد تا گردش آب زیرزمینی را به صورت سه بعدی در مقیاس محلی تونل تجسم و محاسبه کنیم. محاسبات سناریو با مدل هیدروژئولوژیکی محلی برای مقایسه طرح‌های مختلف تونل (به عنوان مثال، سیستم زهکشی) استفاده می‌شود که می‌تواند به تصمیم‌گیری سهامداران در مراحل مختلف پروژه کمک کند. برای مطالعه بیشتر در زمینه شبیه سازی تشعشع نیمرسانا با کامسول به پست قبلی مراجعه کنید.