Отчет по НИР филиала СКФУ в г.Пятигорске за 2012 год

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
ГИДРОЛИТОСФЕРНЫМИ ПРОЦЕССАМИ
КИСЛОВОДСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
Район работ расположен в пределах территории Кавказских Минеральных Вод
(КМВ), имеющих статус особо охраняемого эколого-курортного региона и
занимающих особое место среди курортных регионов Росси.
Схема Кисловодского
месторождения минеральных вод .
Грунтовые воды
h 1 ( x, y, z, )
 2 h 1 ( x, y, z, )
 2 h 1 ( x, y, z, )
 2 h 1 ( x, y, z, )
 k 1, x
 k 1, y
 k 1,z
;

x 2
у 2
z12
0  x  L x ;0  y  L y ;0  z  L z1
Верхний пласт
2
2
2


 k 2, x  H 2 ( x, y, z, )  k 2, y  H 2 ( x, y, z, )  k 2, z  H 2 ( x, y, z, )  


x 2
у 2
z 2 2


H 2 ( x, y, z, )
 F2, x 
;
0  x  L x ;0  y  L y ;0  z  L z2
x
H 2 ( x, y, z, )


1
2
Средний пласт
2
2
2


 k 3, x  H 3 ( x, y, z, )  k 3, y  H 3 ( x, y, z, )  k 3, z  H 3 ( x, y, z, )  


x 2
у 2
z 3 2


H 3 ( x , y, z, )
0  x  L x ;0  y  L y ;0  z  Lz3
 F3, x 
;
x
H 3 ( x , y, z, )


1
3
2
2
2


 k 4, x  H 4 ( x, y, z, )  k 4, y  H 4 ( x, y, z, )  k 4, z  H 4 ( x, y, z, )  


x 2
у 2
z 4 2


H 4 ( x, y, z, )

 V( y j , )  ( x 0, j , y 0, j , z 0, j )
x
0  x  L x ;0  y  L y ;0  z  Lz4
H 4 ( x, y, z, )


 F4, x
Нижний пласт
1
4
Условные обозначения


Где:
h1 – напор в горизонте грунтовых вод;
Нi – напор в изучаемом i- м водоносном горизонте (i=2..4);
- коэффициенты фильтрации по пространственным координатам в
горизонте грунтовых вод (i=1) и i-го пласта (i=2..4);
– упругоемкость i-го пласта (i=2..4);
Fi,x-скорость течения в i- м водоносном горизонте (i=2..4);;
V–понижение напора, вызванное воздействием добывающей скважины ;
δ(x0,j, y0,j, z0,j)- функция, равная единице, если x=x0,j, y=y0,j, z=z0,j, и
равная нулю в других случаях;
x,y,z- пространственные координаты.
Грунтовые воды- верхний пласт







h1 x, y, Lz1 ,   h1 x, y, Lz1 ,   b1  H 2 x, y,0,   h1 x, y, Lz1 , 


H2 x, y,0,   H2 x, y,0,   b1  H2 x, y,0,   h1 x, y, Lz1 , 

Верхний пласт - средний пласт






H 2 x, y, Lz2 ,  H 2 x, y, Lz2 ,  b2  H 3 x, y,0,   H 2 x, y, Lz2 ,






H 3  x, y,0,   H 3 x, y,0,   b2  H 3 x, y,0,   H 2 x, y, Lz2 ,
Средний пласт - нижний пласт





H3 x, y, Lz3 ,   H3 x, y, Lz3 ,   b3  H4 x, y,0,   H3 x, y, Lz3 , 


H4 x, y,0,   H4 x, y,0,   b3  H4 x, y,0,   H3 x, y, Lz3 , 

Нижняя граница нижнего пласта


H 4 x, y, Lz4 , / z  0
.
Геометрические данные месторождения приведены в таблице (значения
параметров заданы в системе СИ).
Lx
Ly
350
1150
Lz1
140
Lz2
50
Lz3
60
Lz4
50
Физические параметры, используемые при моделировании объекта управления были заданы в виде
Водоотдача:
 = 0.00101/м.,
 = 0.0006 1/м.,
 = 0.0005 1/ м..
4
3
2
коэффициенты фильтрации по соответствующим координатам:
k1,x = 0,192 м /сут.,, k1,y = 0,192 м /сут.,, k1,z = 0,0195 м /сут.,
k2,x = 0,19 м /сут.,, k2,y = 0,19 м /сут.,, k2,z = 0,019 м /сут.,
k3,x = 0,14 м /сут.,, k3,y = 0,19 м /сут.,, k3,z = 0,019 м /сут.,
k4,x = 0,14 м /сут.,, k4,y = 0,19 м /сут.,, k4,z = 0,019 м /сут.,
параметры перетекания
b1 = 0,0003 сут-1,
b2 = 0,00033 сут-1,
b3 = 0,00035 сут-1.
Анализ объекта управления



Входные воздействия – заборные
скважины
Требуется управлять напором нижнего
пласта из условия , что в контрольных
скважинах будет обеспеченно заданное
падение этого напора.
Функция выхода – напор в контрольных
скважинах
Постановка задачи синтеза
Синтез РВР
Р результате расчетов получены следующие параметры регуляторов
1-йпласт (регулятор 1)
n1=1.006; E1=13.9; n2= besk. ;N4=1.0046; E4=0.00216 ; E2=19460.7
.
2-йпласт (регулятор 2)
n1=1.003; E1=47.305093 ; n2= besk. ;n4=1.0015; E4=0.00766;
E2=15941.9 .
3-йпласт (регулятор 3)
n1=1.00035; E1=640.38; n2= besk.; n4=1.00088; E4=0.016;
E2=12639.17 .
С.У. параметрами 1-го пласта
Система управления Кисловодским
месторождением М.В.

Благодарю за внимание