Местоположение на карговата система Багет, геоложка карта на района (променена от [54]) и граници на водосбора (червена пунктирана линия). Изследваната зона се отнася до долната част на водосбора (черна пунктирана линия), в средната планина долината Lachein, характеризираща се с надморска височина от 450 m a.s. до 750 m a.s.l. [55]. Снимките показват забележителни характеристики в района: (A) La Peyrère е пещера, свързана с основната дренажна система, (B) P2 Loss е точката на инжектиране за изкуствени проследяващи тестове, (C) La Hillère е временно възраждане, ( Г) Moulo de Jaur е временно възраждане и междинен пункт за наблюдение на трасиращ транспорт, (E) Las Hountas е многогодишният извор на водосбора и точката за възстановяване на трасера ​​и (F) B1 е измервателната станция (изпускане, вземане на проби от вода, и флуориметър), модифициран от [13].

пълнотекстово

Времеви редове за изхвърляне на валежи по време на изкуствени проследяващи тестове и времеви редове за възстановяване на инжектирането. Тестовете за изкуствено проследяване са проведени през април 2018 г. (изменено от [13]).

Свързване на Stochastic Karst Simulator (SKS) и модел за управление на буреносните води (SWMM) за решаване на обратния проблем въз основа на изкуствени проследяващи тестове. SKS се използва за симулиране на геометрията на тръбопроводната мрежа, а SWMM се използва за симулиране на поток и транспорт на разтворено вещество, като се приема моментална пълна хипотеза на смесване.

Симулация на карстова водопроводна мрежа над долната част на водосбора на Багет с помощта на алгоритъма SKS.

Инжектиране на индикатор (зелени ленти), експериментално разпределение на времето на престой (RTD; черна плътна линия) и симулирани криви на RTD: сивите линии представляват симулирана RTD за всички сценарии, зелените линии представляват симулирана RTD с коефициент на ефективност на Наш-Сатклиф (NSE), по-добър от 0.8 а червената линия е симулацията, осигуряваща най-добрата NSE (0.89).

Хистограмите изчисляват над 1000 симулации върху (a) коефициент NSE, (b) площ на участъка, (c) средна скорост на потока и (d) дължина на тръбата. Сивите ленти са за всички данни, а зелените ленти представляват симулациите, осигуряващи NSE, по-добър от 0,8 между симулирана RTD и наблюдавана RTD.

2D представяне на симулираните трасиращи пътища, извлечени от симулираните с SKS мрежи от синтетични тръбопроводи.

(а) скорост на потока заедно с трасиращия транспорт и (б) участък на потока заедно с трасиращия транспорт. Зелените линии отговарят на симулациите, осигуряващи NSE, по-добър от 0,8, а червените линии съответстват на симулациите, осигуряващи най-добрата NSE (0,89).

Резюме

1. Въведение

2. Материали и методи

2.1. Данни за проучване и полеви данни

2.2. Подход за моделиране

2.2.1. Симулация на кондукторна мрежа

2.2.2. Симулация на потока

2.2.3. Моделиране на транспорт на разтворени вещества

3. Резултати

3.1. Настройка на модела

3.2. Статистически анализ

150 h) RTD пиковете бяха слабо симулирани. Те съответстват на по-ниски пикови стойности в цялата наблюдавана RTD. Тук симулациите бяха избрани с помощта на коефициента NSE, който често се използва в хидрологията за оценка на многопикови времеви редове, но има тенденция да благоприятства високите стойности в ущърб на по-ниските стойности [68,69]. Освен това, като се вземат предвид трите последни инжекции, множествената пикова RTD форма не е възпроизведена. Напротив, основното възстановяване, съответстващо на инжектирането на индикатор 3 до 7 (

120 часа след първото инжектиране на следи), изглежда се възпроизвежда добре. Освен това изглежда, че някои симулации са извън обхвата, с ниски стойности на NSE (или отрицателни стойности). Предложеният тук подход за моделиране позволява изследване на набор от геометрия и гранични условия, достатъчно големи, за да се изследват техните ефекти върху транспорта на разтворени вещества. Също така статистическият анализ на резултатите изглежда адекватен, тъй като има приемлива част от симулацията, осигуряваща физически приемливи резултати.