This article deals with numerical modelling of contaminant transport in a locality near Bzenec. From the 1970s to the 1990s, this locality was subjected to groundwater contamination by chlorohydrocarbons (PCE, TCE, DCE). The locality is known for its drinking water supplies, which serve for over 100 000 people. Since 1992 remediation of the locality has been in progress, with several breaks due to funding problems. Numerical modelling was used as a method for assessing the efficiency of remediation and for predicting the contaminant transport until the end of 2006. In order to model contaminant transport, a 3D groundwater flow model was first created, calibrated and verified in steady state. Then the transport model was built to simulate contaminant transport. The modelling of contaminant transport was solved by using several scenarios where the input values for the dispersion, sorption and decay parameters were verified using measured values of contaminant concentration in the region of interest. and Článek se zabývá numerickým modelováním šíření znečištění v blízkosti Bzence. V průběhu 70. až 90. let minulého století došlo v této lokalitě ke kontaminaci podzemní vody chlorovanými uhlovodíky (PCE, TCE, DCE). Tato lokalita je významným zdrojem pitné vody pro více než 100 000 obyvatel. Od roku 1992 probíhájí v lokalitě sanační práce, které byly z finančních důvodů několikrát přerušeny. Pro ověření účinnosti sanačních prací a pro predikci šíření znečištění do konce roku 2006 byla využita metoda numerického modelování. Aby bylo možné simulovat proces šíření znečištění, byl nejprve sestaven, zkalibrován a verifikován třírozměrný model proudění podzemní vody pro ustálený stav. Potom byl vytvořen transportní model. Transport kontaminantu byl modelován v několika scénářích, lišících se hodnotami parametrů disperze, sorpce a rozpadové konstanty. Hodnoty těchto parametrů byly verifikovány pomocí měřených koncentrací znečišťujících látek v oblasti.
The paper presents the basic assumptions and relations for underlying the solution of ground water flow using an integral equations method. The basic laws of physics used for this solution are briefly introduced. The mathematical model describes the flow in a saturated domain both for the spatial and the plane problems. The principal parts of the numeric solution of the problem are treated in more detail. To provide an example of an application, a simple model of a dike is presented. For a homogeneous, isotropic dike the solution describes the development of the flow with time and the corresponding changes to the free surface of ground water. The resulting steady-state flow through the dike is compared with the published results (Polubarina-Kočina, 1952). Another example describes the flow through an nonhomogeneous, isotropic dike if a variable hydraulic conductivity depends on the geometric height. Singularities distributed within the domain are used for an iterative solution of the nonlinear partial differential equation describing the ground water flow. and Příspěvek uvádí základní předpoklady a vztahy pro řešení proudění podzemní vody metodou integrálních rovnic. Stručně jsou uvedeny základní fyzikální zákony potřebné pro řešení. Matematický model popisuje proudění v nasycené oblasti jak pro prostorovou, tak i pro rovinnou úlohu. Podrobněji jsou probrány hlavní části numerického řešení problému. Příkladem aplikace je jednoduchý model hráze. Řešení sleduje vývoj proudění v čase a odpovídající změny volné hladiny podzemní vody pro homogenní isotropní hráz. Výsledný ustálený stav proudění hrází je porovnán s výsledky publikovanými v literatuře (Polubarina-Kočina, 1952). Další příklad popisuje proudění nehomogenní isotropní hrází se součinitelem filtrace proměnným v závislosti na geometrické výšce. Pro iterační řešení nelineární parciální diferenciální rovnice proudění podzemní vody jsou využity singularity rozložené uvnitř oblasti.
The paper deals with determination of the effect of newly built driven road tunnels within the capital city of Prague on the groundwater flow pattern and groundwater table position. In order to assess the changes in groundwater flow in the vicinity of these underground structures, a numerical model was used. Despite the three-dimensional nature of groundwater flow in the vicinity of tunnel structures, under certain conditions the flow may be simulated as two-dimensional flow in a vertical plane. This plane’s direction corresponds to the prevailing direction of groundwater flow, and runs perpendicular to the tunnel tubes’ axis. The used numerical model is based on the equation of two-dimensional steady groundwater flow with free surface in a non-homogeneous anisotropic porous domain. The effect of tunnels on groundwater flow was subject of research in several versions considering different conditions before, during and after the construction of the tunnel structures. The results of numerical modelling have been assessed by means of piezometric head isolines, trajectories, hydraulic head values and seepage values. and Příspěvek se zabývá stanovením vlivu nově budovaných ražených silničních tunelů v oblasti hlavního města Prahy na režim proudění podzemních vod a na polohu hladiny podzemní vody. Pro ohodnocení změn proudění podzemní vody v okolí těchto podzemních staveb byl použit numerický model. Ačkoliv je proudění podzemní vody v okolí tunelových děl třírozměrné, je možné za určitých předpokladů simulovat proudění jako dvourozměrné ve svislé rovině. Tato rovina má směr odpovídající převládajícímu směru proudění podzemní vody a je vedena kolmo na osu tunelových trub. Použitý numerický model vychází z rovnice dvourozměrného ustáleného proudění podzemní vody s volnou hladinou v nehomogenním anizotropním porézním prostředí. Vliv tunelů na proudění podzemní vody byl zkoumán v několika variantách zohledňujících rozdílné podmínky před výstavbou, v průběhu výstavby a po výstavbě tunelových děl. Výsledky numerického modelování jsou vyhodnoceny pomocí izočar piezometrické výšky, trajektorií, hodnot hydraulických gradientů a velikostí průsaků.
When investigating contaminant transport in groundwater aquifers, it is important to take into account the aqueous-phase density. In order to get the required information, the knowledge of functional relationship between the contaminant concentration and the aqueous-phase density is necessary. In this paper, the relationship was found for ten solutes commonly occurring in groundwater, namely CaCl2, KCl, K2CO3, K2SO4, KHSO4, Na2CO3, NaCl, Na2SO4, MgSO4 and MgCl2. Linear, parabolic and power functions have been applied and several quantities (mass fraction, molality, molarity, molar fraction, ionic strength and mass-volume concentration) have been considered in order to get the best accuracy of the obtained relationship. Finally, the problem of multicomponent solutions was solved. A new method of density determination was developed which makes use of known single-component relationships. The method was tested and its efficiency was verified and documented. and Při řešení problémů transportu kontaminantů v prostředí podzemní vody je důležité vzít v úvahu hustotu proudící fáze. K její znalosti je nezbytně nutná znalost závislosti hustoty fáze na koncentraci kontaminantu. Článek přináší potřebné funkční závislosti získané pro deset různých látek běžně se vyskytujících v prostředí podzemní vody, konkrétně pro CaCl2, KCl, K2CO3, K2SO4, KHSO4, Na2CO3, NaCl, Na2SO4, MgSO4 a MgCl2. Tři funkce, lineární, kvadratická a mocninná byly použity v kombinaci s různými veličinami (hmotnostní zlomek, molalita, molarita, molární zlomek, iontová síla a koncentrace) při hledání nejpřesnější formy výsledného vztahu. Problém byl následně řešen pro vícesložkové roztoky. Byla nalezena nová metoda využívající znalosti jednosložkových závislostí. Přesnost této metody byla v článku ověřena a dokumentována.