Hidrodinamička analiza procesa starenja bunara sa horzontalnim drenovima na beogradskom izvorištu podzemnih voda
Hydrodynamic analysis of radial collector well ageing at Belgrade well field
Докторанд
Božović, Đorđije M.Ментор
Polomčić, DušanЧланови комисије
Bajić, DragoljubRistić Vakanjac, Vesna
Milanović, Saša
Nikić, Zoran
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
Predmet istraživanja doktorske disertacije su bunari sa horizontalnim drenovima beogradskog
izvorišta podzemnih voda, drugog najvećeg izvorišta ovog tipa na svetu, čiji je režim rada opterećen
procesima intenzivnog starenja prisutnog od samog početka formiranja izvorišta, početkom 1950‒ih
godina. Istraživanja sprovedena u okviru izrade disertacije su imala za cilj definisanje nove
metodologije izučavanja procesa mehaničkog i biohemijskog kolmiranja drenova izradom detaljnih
3D numeričkih hidrodinamičkih modela, upotrebom postojećih, dostupnih i široko rasprostranjenih
računarskih programa. Istraživanja su realizovana simulacijom ostvarenog režima podzemnih voda
15‒godišnjeg trajanja na formiranom modelu, na kojem su bunari, zajedno sa mehanizmom
zahvatanja podzemnih voda, predstavljeni geometrijski, konstruktivno i hidraulički realno, dok su
drenovi simulirani upotrebom matematičkog (numeričkog) graničnog uslova treće vrste i
hidrodinamičkog uslova „dren“.
Hidrodinamička istraživanja s...u rezultirala predlogom optimalne, hidraulički reprezentativne i
hidrodinamički efikasne metodologije definisanja aktuelne vodozahvatne sposobnosti drenova
putem kvantifikovanja vrednosti hidrauličkih karakteristika drenova, kao i dinamike razvoja
procesa starenja praćenjem promena vrednosti koeficijenta propusnosti prifilterske zone drenova
tokom vremena rada bunara. Na osnovu rezultata hidrodinamičke analize, date su preporuke
optimalnog stepena diskretizacije vremena za simulaciju režima izdani i prostora modela u užoj
zoni bunara sa horizontalnim drenovima. Simulacija rada grupe hidraulički realno simuliranih
bunara je izvršena u uslovima optimalnog kapaciteta drenova, definisanog uz uvažavanje
kriterijuma biohemijskog kolmiranja i resursa podzemnih voda na lokaciji bunara.
The research presented in this Doctoral Dissertation focuses on radial collector wells at Belgrade
well field, the second largest public water supply source of this type in the world, whose operation
has been impacted by intensive well ageing processes since the well field's development began in
the early 1950's. The objective of the research conducted within the scope of the Dissertation was to
define novel methodologies for studying mechanical and biochemical clogging of radial collector
well laterals through detailed 3D numerical hydrodynamic modeling by means of existing,
accessible, and widely used computer programs. The groundwater dynamics observed over a
15‒year period were simulated on the model. The wells, along with their groundwater extraction
mechanism, were represented in real geometric, structural, and hydraulic terms, whereas the laterals
were simulated using a mathematical (numerical) boundary condition of the third type and the
hydrodynamic condition "lateral".
The hy...drodynamic investigations resulted in a proposal of an optimal, hydraulically representative,
and hydrodynamically efficient methodology for defining the current groundwater extraction
capacity of the laterals by quantifying the hydraulic properties of the laterals and the rate of advance
of ageing processes by monitoring the change in the coefficient of leakage of the near-lateral zone
while the wells are in operation. The results of the hydrodynamic analysis served as a basis for
recommending the optimal level of time discretization for simulating the dynamics of the aquifer
and the area of the model covering the immediate zone of the radial collector wells. The operation
of a group of wells represented in real hydraulic terms was simulated under the conditions of
optimal capacities of the laterals, which were defined applying criteria relating to biochemical
clogging and the groundwater resource at the well field.