Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року)

В Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України спільно з Інститутом геологічних наук НАН України проводять роботи зі створення інформаційної технології моделювання просторових процесів фільтрації води в неоднорідних геологічних середовищах. Її особливостями є використання математични...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Вісник НАН України
Дата:	2015
Автор:	Білоус, М.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2015
Теми:	Молоді вчені
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84896
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року) / М.В. Білоус // Вісник Національної академії наук України. — 2015. — № 6. — С. 68-73. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860147683532996608
author	Білоус, М.В.
author_facet	Білоус, М.В.
citation_txt	Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року) / М.В. Білоус // Вісник Національної академії наук України. — 2015. — № 6. — С. 68-73. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Вісник НАН України
description	В Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України спільно з Інститутом геологічних наук НАН України проводять роботи зі створення інформаційної технології моделювання просторових процесів фільтрації води в неоднорідних геологічних середовищах. Її особливостями є використання математичних моделей з розривними розв’язками у тривимірній постановці та застосування паралельних обчислень, що дозволяє розв’язувати задачі з великою кількістю невідомих. Розроблено архітектуру і виконано програмну реалізацію базових програмних модулів. Створене програмне забезпечення використовується для розв’язання задач з уточнення оцінки запасів підземних вод різних регіонів України, а обчислення виконуються на багатопроцесорних обчислювальних комплексах сімейства СКІТ в Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України. Институт кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины совместно с Институтом геологических наук НАН Украины ведут работы по созданию информационной технологии моделирования пространственных процессов фильтрации воды в неоднородных геологических средах. Ее особенностями являются использование математических моделей с разрывными решениями в трехмерной постановке и ориентированность на использование параллельных вычислений, что позволяет решать задачи с большим количеством неизвестных. Разработана архитектура и выполнена программная реализация базовых программных модулей. Созданное программное обеспечение используется при решении задач по уточнению оценки запасов подземных вод разных регионов Украины, а вычисления выполняются на многопроцессорных вычислительных комплексах семейства СКИТ в Институте кибернетики им. В.М. Глушкова. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine in collaboration with Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine are developing an information technology for simulation of spatial processes of water filtration in heterogeneous geological environments. The peculiarities of this technology are mathematical models with discontinuous solutions in three-dimensional formulation and orientation on the use of parallel computing, which allows to solve problems with a large quantity of unknowns. The architecture was developed and basic software modules have been implemented. Developed software is used for solving of the problems of refinement of estimation of groundwater resources for various regions of Ukraine. The multiprocessor computer systems of SCIT family of Glushkov Institute of Cybernetics are used as computing resources.
first_indexed	2025-12-07T17:50:44Z
format	Article
fulltext	68 ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 6 БІЛОУС Максим Володимирович — кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Інституту кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, maksbilous@ukr.net УДК 004.9; 519.8; 556.3 ІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ АНАЛІЗУ ПРОСТОРОВОЇ ДИНАМІКИ ПІДЗЕМНИХ ВОД У ПРИРОДНО СКЛАДНИХ ГЕОЛОГІЧНИХ СЕРЕДОВИЩАХ За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року В Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України спільно з Інсти- тутом геологічних наук НАН України проводять роботи зі створення ін- формаційної технології моделювання просторових процесів фільтрації води в неоднорідних геологічних середовищах. Її особливостями є викорис- тання математичних моделей з розривними розв’язками у тривимірній постановці та застосування паралельних обчислень, що дозволяє роз- в’язувати задачі з великою кількістю невідомих. Розроблено архітектуру і виконано програмну реалізацію базових програмних модулів. Створене програмне забезпечення використовується для розв’язання задач з уточ- нення оцінки запасів підземних вод різних регіонів України, а обчислення виконуються на багатопроцесорних обчислювальних комплексах сімей- ства СКІТ в Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України. Ключові слова: фільтрація, підземні води, метод скінченних елементів, розривні розв’язки, чисельне моделювання, паралельні алгоритми. Вступ Підземні води є природним ресурсом, значущість якого сьо- годні важко переоцінити. За даними Європейської комісії, 20 % поверхневих вод на території ЄС серйозно забруднені і близько 70 % населення залежить від підземних вод як джерела питної води. У США, за даними Агентства із захисту навколишнього середовища, понад 140 млн чол. використовують підземні води як питні (95 % сільського населення і 35 % міського). У Кана- ді, за даними урядових сайтів, від використання підземних вод залежить 30 % населення. В Україні показник залежності населення від використання підземних вод як питних також doi: 10.15407/visn2015.06.068 ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 6 69 МОЛОДІ ВЧЕНІ оцінюють на рівні 30 %. Крім того, підземні води є джерелом технічних промислових вод і використовуються для зрошення. При цьому потреби у водних ресурсах часто перевищують обсяги, які можна видобувати без негативних наслідків для водоносних горизонтів. Так, за даними Європейської комісії, 60 % європей- ських міст надмірно експлуатують свої ресур- си підземних вод. Інтенсивне використання підземних вод часто призводить до виснаження водоносних горизонтів, що в свою чергу спричинює еколо- гічні катастрофи. Слід зазначити, що зміни у структурі гірських порід, зумовлені виснажен- ням водоносних горизонтів, є незворотними. Як приклад таких негативних наслідків можна навести опускання земної поверхні, викликане ущільненням порід через їх зневоднення. Так, за даними Американської геологічної служби, внаслідок інтенсивного відкачування підзем- них вод для потреб зрошення за період з 1925 по 1977 р. неподалік долини Сан-Хоакін у Ка- ліфорнії сталося опускання земної поверхні на 9 м. Іншим наслідком надмірного відкачування підземних вод і спричиненого ним зниження рівня ґрунтових вод (підземних вод верхнього водоносного горизонту) є зневоднення верх- нього шару ґрунтів, істотне зменшення рос- линності та зникнення води в колодязях. Не менш актуальною проблемою є забруднення підземних вод промисловими стоками, вито- ками відходів з підземних сховищ тощо. Наведені приклади демонструють важливі особливості режиму фільтрації підземних вод та його змінення внаслідок їх інтенсивного ви- користання. По-перше, це великі території, на яких проявляється негативний ефект трива- лого навантаження. Родовища підземних вод мають площу в десятки тисяч квадратних кіло- метрів і є складними системами, навантаження на окремі ділянки яких впливає на стан систе- ми в цілому. По-друге, проміжок часу, впро- довж якого триває постійне навантаження на водоносні горизонти, часто становить десятки років, і коли негативні зміни вже стали спосте- режуваними, виправити їх дуже складно або взагалі неможливо. На етапі проектування промислових об’єктів чи міст, а також у процесі розроблення рішень з усунення наслідків згаданих негативних явищ зазвичай виконують інженерно-геологічні дослідження, що охоплюють як експеримен- тальне обстеження геолого-гідрогеологічних умов території, так і математичне моделюван- ня змін у геологічному середовищі, які може спричинити проектований об’єкт. Зокрема, здійснюють математичне моделювання впли- ву проектованого об’єкта на режим фільтрації підземних вод. Спеціалізоване програмне за- безпечення, яке використовують у таких роз- рахунках, є програмною реалізацією обчис- лювальних схем дискретизації математичних моделей (систем диференціальних рівнянь у частинних похідних) за допомогою методу скінченних різниць (наприклад, MODFLOW) або методу скінченних елементів (наприклад, FEMWATER, FEFLOW). Перевага методу скінченних різниць полягає в легкості генеру- вання розрахункової сітки, проте її розмірність істотно зростає в разі необхідності врахування неоднорідностей геологічного середовища, по- верхневих водотоків, складних границь. Метод скінченних елементів дає змогу більш точно враховувати конфігурацію досліджуваного ре- гіону та особливості перебігу досліджуваних процесів, однак алгоритми генерування розра- хункових сіток є набагато складнішими. Співробітники Інституту кібернетики ім. В.М. Глуш кова НАН України спільно з ко- легами з Інституту геологічних наук НАН України виконали низку робіт зі створення ін- формаційної технології моделювання режиму фільтрації підземних вод у природно складних геологічних середовищах. Однією з її складо- вих є скінченно-елементний розв’язувач Над- ра-3D. Серед особливостей задач, на роз в’я- зання яких спрямоване це програмне забезпе- чення, слід відзначити такі. 1. Великі розміри модельованої території. Як уже зазначалося, розміри території родо- вищ підземних вод становлять десятки тисяч квадратних кілометрів. При цьому за наявнос- ті багатьох місць водозабору сумарний ефект навантаження проявлятиметься для всього ре- 70 ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 6 МОЛОДІ ВЧЕНІ гіону в цілому, а результати моделювання, ви- конаного для моделі, що описує все родовище, відрізнятимуться від результатів моделювання для набору дрібніших моделей, які описують його окремі частини. 2. Тривимірність геометрії досліджувано- го регіону. Важливим аспектом моделювання природних процесів є врахування їх просторо- вості та просторовості досліджуваних середо- вищ (особливо при моделюванні неоднорідних об’єктів значних розмірів). Одним із підходів є припущення щодо певної однорідності перебі- гу процесу в певному напрямку, що дає можли- вість замінити задачі в тривимірній постановці двовимірними задачами. У такий спосіб можна знизити вимоги до потужності обчислюваль- ної техніки та можливостей програмного за- безпечення і в разі правильного вибору моделі отримати розрахунки, адекватні досліджува- ному процесу. Разом з тим, сучасний розви- ток обчислювальної техніки (як персональних комп’ютерів, так і суперкомп’ютерів та бага- топроцесорних обчислювальних комплексів промислового призначення) і грід-технологій дозволяє виконувати повномасштабне моде- лювання тривимірних задач великих розмір- ностей (десятки і сотні мільйонів невідомих). 3. Багатокомпонентність геологічного се- редовища. Як правило, геологічне середовище родовищ підземних вод є поверховою систе- мою водоносних горизонтів, тобто водонапірні шари порід перемежовуються зі слабкопро- никними водотривами. Коефіцієнти фільтра- ції порід водотривів на кілька порядків менші, ніж коефіцієнти фільтрації порід водоносних шарів. При цьому кожен із пластів (і водонос- них горизонтів, і водотривів) має багатокомпо- нентну структуру — складається з різних типів порід з різними коефіцієнтами фільтрації. 4. Наявність тріщин, тонких включень. Крім відмінностей у параметрах складових геологіч- ного середовища, значний вплив на поведінку модельованого процесу можуть мати різнома- нітні тонкі включення, розміри яких значно менші за розміри компонент середовища. Як приклад можна навести тонкі прошарки глини, які внаслідок обводнення можуть відігравати роль поверхні ковзання. Одна з найбільших аварій в історії гідротехнічного будівництва сталася на греблі на річці Вайонт (північ Іта- лії, 1963 р.) через неврахування таких глиня- них прошарків у складі обводнених порід, що спричинило зсув довжиною 2 км, який витіс- нив воду через гребінь дамби. 5. Необхідність урахування при моделю- ванні різноманітних чинників навантажень, таких як опади, водовідбори, розгалужена ме- режа поверхневих водойм. Детальне врахуван- ня цих факторів зумовлює адекватність моде- лі, а відповідно й адекватність отриманих ре- зультатів розрахунків. Математичні моделі і метод скінченних елементів Математичні моделі процесів фільтрації води в багатокомпонентних середовищах є початково- крайовими задачами для систем диференці- альних рівнянь у частинних похідних. Вплив тонких включень та взаємодія двох складових середовища з різними коефіцієнтами фільтра- ції моделюються додаванням до базової систе- ми диференціальних рівнянь умов спряження, визначених на поверхнях контакту. Такі задачі чисельно розв’язуються методом скінченних елементів (МСЕ). Одним із напрямів розвитку МСЕ є розро- блена академіками НАН України В.С. Дейне- кою та І.В. Сергієнком методика використання класів розривних функцій для побудови ма- тематичних моделей складних процесів у ба- гатокомпонентних суцільних середовищах та побудови обчислювальних схем підвищеного порядку точності їх чисельної дискретизації. В Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова ви- конано низку робіт з розвитку зазначеної мето- дики та її застосування для побудови й обґрун- тування математичних моделей (у площинних і просторових постановках) та обчислюваль- них схем для процесів різних типів. Зокрема, для стаціонарних і нестаціонарних процесів теплопереносу, фільтрації, зміни напружено- деформованого стану в областях з тонкими включеннями. ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 6 71 МОЛОДІ ВЧЕНІ Послідовність моделювання певного проце- су з використанням МСЕ має такий вигляд. 1. Побудова математичної моделі досліджу- ваного процесу у вигляді початково-крайової задачі для системи диференціальних рівнянь (з умовами спряження, з розривними роз- в’язками). 2. Побудова розрахункової схеми дискретиза- ції математичної моделі за просторовими та часо- вими змінними, отримання оцінок збіжності. 3. Побудова розрахункової сітки. 4. Побудова для розрахункової сітки системи лінійних алгебраїчних рівнянь (СЛАР). Взагалі побудована система може бути й нелінійною, і задачі, що зводяться саме до таких систем, ста- новлять сьогодні практичний інтерес. У цьо- му випадку використовують чисельні методи розв’язання нелінійних систем рівнянь, одним з етапів яких є побудова та розв’язання СЛАР. 5. Знаходження розв’язків СЛАР. 6. Розрахунок на основі знайденого роз в’яз- ку та розрахункової сітки набору величин, що характеризують модельований процес. 7. Візуалізація розрахованих величин, підго- товка звітів, аналіз отриманих результатів. Етапи 1—2 належать до математичного етапу, що передує розробленню програмного забез- печення. Користувач скінченно-елементного програмного забезпечення зазвичай обмеже- ний вибором математичних моделей процесу, що його цікавить, з моделей та розрахункових схем, наданих розробниками. Етап 3 є окремою великою задачею, що включає побудову геометрії модельованої об- ласті, прив’язку параметрів вибраної матема- тичної моделі до елементів геометрії, розбит- тя побудованої моделі геометрії на сукупність скінченних елементів (тріангуляцію). Роботи цього етапу виконуються інструментарієм пре- процесора. Етапи 4—6 виконуються скінченно-еле мент- ним розв’язувачем. При цьому більша частина часу моделювання витрачається на знаходжен- ня розв’язків СЛАР. Слід зазначити, що зазви- чай моделювання передбачає багатократне розв’язання СЛАР, оскільки інтерес має дина- міка досліджуваного процесу в часі, причому можуть знадобитися сотні й тисячі ітерацій. У разі нелінійних задач — це також багатора- зова побудова та розв’язання СЛАР у межах однієї ітерації за часом. Етап 7 виконується за допомогою інстру- ментарію постпроцесора. Як було зазначено, основною ідеєю МСЕ є зведення вихідної диференціальної задачі до побудови та розв’язання СЛАР, розв’язок якої визначає значення шуканої функції у вузлах розрахункової сітки. Значення розв’язку все- редині елементів обчислюють на основі отри- маних значень у вузлах сітки та вибраних ба- зисних функцій. Це означає, що розмірність СЛАР пропорційна (не менша) кількості вуз- лів розрахункової сітки і для площ розмірами десятки тисяч квадратних кілометрів, як при моделюванні родовищ підземних вод, стано- вить мільйони (або десятки мільйонів) невідо- мих. Для розв’язання таких задач за прийнят- ний час (тим більше, для багатократного роз- в’я зання при моделюванні нестаціонарних процесів) можливостей персональних ком п’ю- терів і традиційних обчислювальних алгорит- мів та програм недостатньо. Для цього вико- ристовують програмні реалізації паралельних алгоритмів, які функціонують на багатопроце- сорних обчислювальних комплексах (у тому числі з гібридними обчислювальними вузлами на графічних прискорювачах). Прикладом є кластерні комплекси сімейства СКІТ Інститу- ту кібернетики ім. В.М. Глушкова. Скінченно-елементний розв’язувач Надра-3D Програмні системи скінченно-елементного мо- делювання зазвичай складаються з двох ком- понент, які часто розвиваються окремо одна від одної, — пре/постпроцесора та скінченно- елементного розв’язувача (або декількох роз- в’я зувачів). Завдання пре/постпроцесора — надання зручного інструментарію підготовки вхідних даних та побудови розрахункової сіт- ки, а також інструментарію аналізу результатів. Завдання розв’язувача — побудова СЛАР та знаходження розв’язку у вузлах розрахункової 72 ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 6 МОЛОДІ ВЧЕНІ сітки. Саме розв’язувач і закладені в нього ма- тематичні моделі й алгоритми визначають за- стосовність системи для моделювання певного типу процесів, точність отриманого розв’язку та час його знаходження. Створений в Інституті кібернетики ім. В.М. Глуш- кова скінченно-елементний роз в’я зу вач Над- ра-3D було спроектовано як програмний комплекс моделювання взаємопов’язаних про- сторових процесів у багатокомпонентних се- редовищах. У ньому передбачено можливості моделювання процесів теплопереносу, фільтра- ції та напружено-деформованого стану. Осно- вною ідеєю при його проектуванні було макси- мальне відокремлення одна від одної підсистем формування та заповнення СЛАР МСЕ, під- системи зберігання даних СЛАР в оперативній пам’яті та підсистеми розв’язання СЛАР. Такий підхід забезпечив гнучкість розширення програ- ми і доповнення новими можливостями кожної із зазначених підсистем. Архітектуру програм- ного комплексу орієнтовано на розв’язання за- дач у дво- і тривимірних постановках з вико- ристанням лінійних або квадратичних базисних функцій МСЕ. При цьому передбачено його ви- конання на багатопроцесорних обчислюваль- них комплексах (розв’язувач реалізовано з ви- користанням технології MPI). На сьогодні основним напрямом розвитку програмного комплексу обрано моделюван- ня процесів фільтрації підземних вод. Серед практичних завдань, для вирішення яких ви- користовують результати такого моделюван- ня, можна назвати задачі, що виникають під час інженерно-геологічних досліджень при проектуванні водозаборів і будівництва (моде- лювання взаємодії проектованих споруд з гео- логічним середовищем, попереднє визначення зони зміни гідрогеологічних умов, розрахунок та оцінка стійкості зсувонебезпечних схилів, прогнозування зміни інженерно-геологічних умов після будівництва), та задачі моделюван- ня регіональних режимів фільтрації підземних вод, результати яких використовують, зокре- ма, для оцінки запасів підземних вод. Моделювання регіонального режиму фільтрації Чернігівського родовища підземних вод Спільно з фахівцями Інституту геологічних наук НАН України виконується робота зі ство- рення моделей фільтрації підземних вод різних регіонів України з метою уточнення оцінки їх запасів. Одним із завдань цієї роботи є моде- лювання режиму фільтрації Чернігівського ро- довища підземних вод. У межах запропонованої фахівцями-гео ло- гами моделі масив геологічного середовища Чернігівського родовища підземних вод вва- жають таким, що складається з 5 шарів. При схематизації басейну в розрізі розглядають три водоносні горизонти (комплекси) зони інтенсивного та значного водообміну і два ре- гіональні слабкопроникні шари між ними. Гра- ниці моделі задані з урахуванням отриманих на регіональній моделі Дніпровського артезі- анського басейну положень рівнів підземних вод у природних, порушених техногенезом та прогнозних умовах. Розміри моделі в площині XY становлять 184×222 км. При побудові тривимірної моделі геометрії геологічного середовища враховано просторову конфігурацію покрівель/підошов шарів порід і просторовий розподіл різних ти- пів порід у межах одного шару. При моделю- ванні режиму фільтрації враховано інфільтра- Модель масиву геологічного середовища Чернігівського родовища підземних вод ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 6 73 МОЛОДІ ВЧЕНІ цію на покрівлі, водозабори, вплив річкової системи. Особливістю побудованої моделі є набагато детальніше, ніж дозволяли скінчен- но-різницеві схеми, врахування геометрії роз- галуженої річкової мережі регіону. Моделю- вання виконували для розрахункових сіток різної детальності (від 400 тис. до 1,5 млн не- відомих) з використанням кластерних обчис- лювальних комплексів СКІТ Інституту кібер- нетики ім. В.М. Глушкова. Зараз триває аналіз отриманих результатів і калібрування моделі за даними натурних спостережень. Висновки Розроблено інформаційну технологію скін- чен но-елементного моделювання просторових процесів фільтрації води, особливостями якої є математичні моделі з розривними розв’язками у тривимірній постановці та використання па- ралельних обчислень у програмній реалізації розроблених обчислювальних схем. Створене програмне забезпечення нині проходить апро- бацію з використанням у задачах оцінювання запасів підземних вод різних регіонів України. М.В. Белоус Институт кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины просп. Академика Глушкова, 40, Киев, 03680, Украина ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АНАЛИЗА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИНАМИКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ЕСТЕСТВЕННО СЛОЖНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ Институт кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины совместно с Институтом геологических наук НАН Украины ведут работы по созданию информационной технологии моделирования пространственных процессов фильтрации воды в неоднородных геологических средах. Ее особенностями являются использование математи- ческих моделей с разрывными решениями в трехмерной постановке и ориентированность на использование па- раллельных вычислений, что позволяет решать задачи с большим количеством неизвестных. Разработана архи- тектура и выполнена программная реализация базовых программных модулей. Созданное программное обеспече- ние используется при решении задач по уточнению оценки запасов подземных вод разных регионов Украины, а вычисления выполняются на многопроцессорных вычислительных комплексах семейства СКИТ в Институте кибернетики им. В.М. Глушкова. Ключевые слова: фильтрация, подземные воды, метод конечных элементов, разрывные решения, численное мо- делирование, параллельные алгоритмы. M.V. Bilous Glushkov Institute of Cybernetics of National Academy of Sciences of Ukraine 40 Glushkov Ave., 03680, Kyiv, Ukraine INFORMATION TECHNOLOGY FOR SIMULATION OF SPATIAL DYNAMICS OF GROUNDWATER IN NATURALLY COMPLEX GEOLOGICAL ENVIRONMENTS Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine in collaboration with Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine are developing an information technology for simulation of spatial processes of water filtration in heterogeneous geological environments. The peculiarities of this technology are mathematical models with discontinuous solutions in three-dimensional formulation and orientation on the use of parallel computing, which allows to solve problems with a large quantity of unknowns. The architecture was developed and basic software modules have been implemented. Devel- oped software is used for solving of the problems of refinement of estimation of groundwater resources for various regions of Ukraine. The multiprocessor computer systems of SCIT family of Glushkov Institute of Cybernetics are used as com- puting resources. Keywords: filtration, groundwater, finite element method, discontinuous solutions, numerical modeling, parallel algo- rithms.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84896
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0372-6436
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-07T17:50:44Z
publishDate	2015
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format	dspace
spelling	Білоус, М.В. 2015-07-16T18:01:32Z 2015-07-16T18:01:32Z 2015 Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року) / М.В. Білоус // Вісник Національної академії наук України. — 2015. — № 6. — С. 68-73. — укр. 0372-6436 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84896 004.9; 519.8; 556.3 В Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України спільно з Інститутом геологічних наук НАН України проводять роботи зі створення інформаційної технології моделювання просторових процесів фільтрації води в неоднорідних геологічних середовищах. Її особливостями є використання математичних моделей з розривними розв’язками у тривимірній постановці та застосування паралельних обчислень, що дозволяє розв’язувати задачі з великою кількістю невідомих. Розроблено архітектуру і виконано програмну реалізацію базових програмних модулів. Створене програмне забезпечення використовується для розв’язання задач з уточнення оцінки запасів підземних вод різних регіонів України, а обчислення виконуються на багатопроцесорних обчислювальних комплексах сімейства СКІТ в Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України. Институт кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины совместно с Институтом геологических наук НАН Украины ведут работы по созданию информационной технологии моделирования пространственных процессов фильтрации воды в неоднородных геологических средах. Ее особенностями являются использование математических моделей с разрывными решениями в трехмерной постановке и ориентированность на использование параллельных вычислений, что позволяет решать задачи с большим количеством неизвестных. Разработана архитектура и выполнена программная реализация базовых программных модулей. Созданное программное обеспечение используется при решении задач по уточнению оценки запасов подземных вод разных регионов Украины, а вычисления выполняются на многопроцессорных вычислительных комплексах семейства СКИТ в Институте кибернетики им. В.М. Глушкова. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine in collaboration with Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine are developing an information technology for simulation of spatial processes of water filtration in heterogeneous geological environments. The peculiarities of this technology are mathematical models with discontinuous solutions in three-dimensional formulation and orientation on the use of parallel computing, which allows to solve problems with a large quantity of unknowns. The architecture was developed and basic software modules have been implemented. Developed software is used for solving of the problems of refinement of estimation of groundwater resources for various regions of Ukraine. The multiprocessor computer systems of SCIT family of Glushkov Institute of Cybernetics are used as computing resources. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Вісник НАН України Молоді вчені Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року) Информационная технология анализа пространственной динамики подземных вод в естественно сложных геологических средах Information technology for simulation of spatial dynamics of groundwater in naturally complex geological environments (information from scientific report at the meeting of Presidium of NAS of Ukraine, March 11, 2015) Article published earlier
spellingShingle	Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року) Білоус, М.В. Молоді вчені
title	Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року)
title_alt	Информационная технология анализа пространственной динамики подземных вод в естественно сложных геологических средах Information technology for simulation of spatial dynamics of groundwater in naturally complex geological environments (information from scientific report at the meeting of Presidium of NAS of Ukraine, March 11, 2015)
title_full	Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року)
title_fullStr	Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року)
title_full_unstemmed	Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року)
title_short	Інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 11 березня 2015 року)
title_sort	інформаційна технологія аналізу просторової динаміки підземних вод у природно складних геологічних середовищах (за матеріалами наукового повідомлення на засіданні президії нан україни 11 березня 2015 року)
topic	Молоді вчені
topic_facet	Молоді вчені
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84896
work_keys_str_mv	AT bílousmv ínformacíinatehnologíâanalízuprostorovoídinamíkipídzemnihvoduprirodnoskladnihgeologíčnihseredoviŝahzamateríalaminaukovogopovídomlennânazasídanníprezidíínanukraíni11bereznâ2015roku AT bílousmv informacionnaâtehnologiâanalizaprostranstvennoidinamikipodzemnyhvodvestestvennosložnyhgeologičeskihsredah AT bílousmv informationtechnologyforsimulationofspatialdynamicsofgroundwaterinnaturallycomplexgeologicalenvironmentsinformationfromscientificreportatthemeetingofpresidiumofnasofukrainemarch112015

Репозитарії

Схожі ресурси