nimfa

О ПК “НИМФА”

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС «НИМФА»

Инновационный гидрогеоэкологический программный комплекс (ПК) «НИМФА» создан для 3D моделирования фильтрации и переноса примесей подземными водами в пространстве со сложной геологической структурой с использованием как высокопараллельных СуперЭВМ так и персональных компьютеров.

 

ОПИСАНИЕ, НАЗНАЧЕНИЯ ПРОДУКТА

  • ПК «НИМФА» предназначен для численного моделирования нестационарных трехмерных изотермических геофильтрационных и геомиграционных потоков локального и регионального масштаба в насыщенно-ненасыщенных водоносных горизонтах, неоднородных по физическим свойствам. ПК обеспечивает моделирование в рамках моделей расчета, которые определяются следующими процессами и явлениями: нестационарная (стационарная) однофазная фильтрация с переменной влагонасыщенностью, нестационарная (стационарная) двухфазная фильтрация, многокомпонентный массоперенос, гидродинамическая дисперсия, молекулярная диффузия, радиоактивный распад (без учета цепочки превращений), равновесная сорбция, поверхностный сток и течение по открытым каналам.
  • При моделировании учитывается взаимодействие геофильтрационного и геомиграционного потоков с поверхностными водоемами и водотоками, а также опосредованно с атмосферными водными потоками (посредством задания на модели инфильтрационного питания и эвапотранспирации грунтовых вод).
  • Миграция растворенных радиоактивных и химических компонент (специй) рассматривается с учетом молекулярной диффузии, гидродинамической дисперсии, радиоактивного распада, а также задержки за счет обратимой сорбции на водовмещающих породах.
  • Источники загрязнения подземных вод и грунтов могут быть отнесены к разливам загрязняющих веществ на поверхность, к поверхностным водоемам и водотокам (в том числе технологическим), к нагнетательным скважинам и к участкам выщелачивания радиоактивных отходов из могильников и т.д.
  • Программный комплекс «НИМФА» не включает непосредственно модели источников загрязнения. Последние учитываются при моделировании как граничные условия и источники-стоки геофильтрационного и геомиграционного потоков и требуют специального обоснования при геофильтрационной и геомиграционной схематизации.
  • Программный комплекс «НИМФА» включает гидрологический модуль, позволяющий проводить расчет течений жидкости по поверхности модели территории, а также течений по открытым каналам. Данный модуль позволяет учитывать заводнения (осушения) территорий.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

  • использование концептуальной модели вместо сеточной
  • все расчеты проводятся в трехмерной постановке
  • используется метод конечных объемов
  • может использоваться неструктурированная сетка, способная адаптироваться к гидрогеологическим объектам
  • построение трехмерной сетки производится в параллельном режиме
  • запатентованным генератором (Патент на изобретение №2611892)
  • может использоваться как явная, так и неявная схема
  • модуль автоматической калибровки геофильтрационных задач
  • решение СЛАУ находится с помощью библиотеки LparSol (разработка РФЯЦ-ВНИИЭФ)
  • проведение расчетов в параллельном режиме с использованием ПК, компактных супер-ЭВМ и супер-ЭВМ с применением десятков тысяч вычислительных ядер

Средства разработки: Язык программирования C++ с применением библиотеки Qt.
Требования к операционной системе и дополнительному программному обеспечению: ПК реализован с использованием кроссплатформенного языка Python v.3.4 и множеством надстроек для него. Это позволяет функционировать препостроцессору как в среде Windows, так и в Unix-подобных средах.
Технические требования: Минимальная конфигурация персонального компьютера для запуска программы: процессор Intel Core i5 выше третьего поколения; 16 Гб оперативной памяти; 1 Гб свободного места на жестком диске (для сохранения результатов моделирования), графическая карта с поддержкой OpenGL от 1.5 и выше, операционная система Windows 7 64 bit и старше, а также Linux.