Гидрогеохимическое моделирование — это подход, который учитывает физические и химические аспекты для представления системы, состоящей из твёрдых, жидких и газообразных матриц.

С этой точки зрения, помимо химических реакций, учитываются геологические аспекты (минералогия, литохимия и гидрогеология), гидрологические явления, а также влияние атмосферных газов.

Например, для разработки гидрогеохимических моделей горнодобывающих объектов Water Services and Technologies разрабатывает и постоянно обновляет протоколы для их реализации.

Ниже представлены основные уроки, а также советы по полному созданию концептуальных и численных гидрогеохимических моделей на основе опыта Water Services and Technologies.

1- Любая модель — это пазл. Каждая часть важна и имеет своё место. Поэтому заручитесь поддержкой мультидисциплинарной и инновационной команды, чтобы получить разнообразное видение.

2- Качество результатов моделей зависит от качества исходных данных. Некачественные данные могут ухудшить результаты предсказаний. Первичная обработка данных и их анализ являются основополагающими. Для этого вам понадобятся статистические инструменты и критическое восприятие имеющейся информации.

3- Концептуальная модель описывает реальные явления. Численная модель описывает эти явления с помощью математических уравнений. Это означает, что необходимо проводить упрощения. Поэтому убедитесь, что применяемые упрощения соответствуют требуемой сложности.

4- Гидрогеохимические модели по своей сути описывают явления на основе взаимодействия водной и твёрдой фаз. Поэтому важно знать аспекты, связанные с гидрогеологией, гидрологией, геотехникой, геологией и минералогией, а также сами химические явления.

5- Геологические и минералогические аспекты будут в основном определять характеристики твёрдой фазы численной модели, например, литотипы и соответствующие минералогические фазы, которые необходимо учитывать. Представительность каждой литологической единицы предоставляется геологическими моделями. Убедитесь, что аналитические и инструментальные методы, используемые в минералогических анализах, соответствуют качественным и количественным требованиям.

6- Гидрогеологические параметры предоставляют информацию о времени пребывания, путях и предпочтительных зонах потока внутри структуры, а также о степени насыщенности. Вместе с геотехническими аспектами и критериями структурных композиций они поддерживают выводы о зонах окисления и восстановления, образовании уровня подземных вод, которые тесно связаны с редокс-потенциалом водной фазы. Водный баланс поможет выявить различные источники воды, а также возможные гидравлические связи.

7- Для проведения гидрогеохимических симуляций важно заранее установить возможные явления и реакции, особенно для интерпретации и понимания результатов. Поэтому следует рассматривать возможность окислительно-восстановительных реакций, влияние атмосферных газов, колебания pH и Eh, выщелачивание и растворение минералов, а также осаждение и насыщение водной фазы.

8- Выберите химические параметры, которые имеют значение для численной модели. Стандарты и диапазоны изменений выбранных параметров следует оценивать от стадии реализации численной модели до этапов калибровки и анализа чувствительности.

9- Численная модель реализована. Теперь пришло время её запускать. Полученные результаты следует критически анализировать. Если потребуется, вернитесь к концептуальной модели. Поэтому всегда выполняйте калибровку и анализ чувствительности численной модели для оценки согласованности её результатов.

Реализация численной модели составляет менее 10% затраченных усилий. Поэтому инвестируйте в концептуальную стадию и убедитесь в согласованности рассматриваемых явлений и параметров. В завершение, помните: всегда используйте интегрированный подход, который может стать отличительной чертой вашей работы.