Логос Гидрогеология
Программный комплекс
ранее НИМФА

Основные статьи:

• САПР Системы автоматизированного проектирования
• Геоинформационная система

«Логос Гидрогеология» (ранее «НИМФА») - один из пяти модулей программы инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования «Логос». Программный комплекс предназначен для решения задач водного баланса территорий и моделирования экологических процессов в сложной геологической среде.^[1]

2021: Цифровой продукт Росатома «Логос Гидрогеология» позволит решать задачи экологической безопасности и управлять рисками чрезвычайных ситуаций

23 декабря 2021 года Госкорпорация «Росатом» представила на рынке цифровой продукт «Логос Гидрогеология» - новый модуль пакета программ для инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования «Логос».

«Логос Гидрогеология» позволяет эффективно решать задачи экологической безопасности техногенных объектов, управлять рисками чрезвычайных ситуаций, а также успешно решать гидрогеологические задачи предприятий различных отраслей и проектов регионального развития. Новый модуль приобретает особое значение как инструмент рационального природопользования в условиях актуализации ESG-повестки и усиления экологического фактора в промышленном развитии.Как создать ПО для технологического моделирования на замену западному совместно с партнёрами. Опыт «СИБУРа» представлен на TAdviser SummIT 26.3 т

С помощью «Логоса Гидрогеологии» осуществляется оценка воздействия техногенных объектов на подземные воды и грунт, которое рассчитывается как для штатного режима работы предприятий, так и для вероятных аварийных ситуаций. С высокой точностью прогнозируется уровень затопления территорий (наводнения), риски прорыва плотин, подъема или понижения уровня воды от строительства плотин, дамб, каналов и других гидросооружений. Успешно решаются задачи моделирования поверхностного стока.

Рассчитывается возможный уровень загрязнений поверхностного пространства при нормальных и аварийных режимах работы предприятий, свалок твердых бытовых отходов и хранилищ отходов, уровень загрязнений за счет сезонных явлений (паводков или дождей), разлив пятна загрязнений, а также оценка концентрации и формы пятен, распространяемых по рекам.

Новый модуль является полностью импортонезависимым решением, что позволяет снять риски ограничения продаж лицензий и затруднений в техподдержке иностранного ПО. Он адаптирован для использования в операционной системе Astra Linux.

«Логос Гидрогеология» покрывает до 95% необходимого функционала основных коммерческих пакетов данной категории программных продуктов. Уникальным преимуществом модуля является возможность создания цифровых двойников нового поколения для техногенно-нагруженных территорий, в том числе региональные модели, которые не входят в типовую линейку представленных на рынке программных продуктов данной категории. Модуль работает как на персональных компьютерах, так и на рабочих станциях и суперкомпьютерах.

Цифровой продукт «Логос Гидрогеология» успешно апробирован на предприятиях атомной отрасли: его валидация проведена на 9 объектах, а успешное внедрение выполнено на 4 экологически значимых объектах Госкорпорации. Также модуль эффективно решил расчетные задачи в ряде федеральных проектов. В числе успешных кейсов создание геофильтрационной и геомиграционной модели территорий, благодаря которой получен прогноз распространения загрязнений в виде трехмерных ореолов и полей концентраций с прогнозным горизонтом от 60 до 100 лет. Также выполнен объектный мониторинг состояния недр на предприятиях, в ходе которого осуществлено геоэкологическое обоснование безопасной эксплуатации и вывода из эксплуатации промышленных объектов. В ряде проектов создана система объектного мониторинга состояния недр, при которой осуществляется прогноз и обоснование инженерных решений по обеспечению радиационной безопасности, а также разработка геологических, геофильтрационных и геомиграционных моделей.

«Подавляющее число коммерческих программных пакетов гидрогеологической направленности лишь частично используют возможности суперкомпьютеров для моделирования, кроме этого, в отношении зарубежного ПО усиливаются санкционные риски, включая ограничение продаж лицензий. Наряду с этим, по оценкам экспертов, объем рынка гидрогеологического направления может достигать порядка 50 млн рублей в год, в мире – порядка 1 млрд руб. в год. Поэтому возникает потребность создавать отечественные программные комплексы для того, чтобы снять импортозависимость от иностранного коммерческого обеспечения в области трехмерного моделирования, создавать новые сквозные технологии для того, чтобы мы могли использовать современные метолы расчета и суперкомпьютерные вычисления, а также рассчитывать класс задач закрытого характера. И вторая большая потребность - создавать цифровые модели нового поколения, в том числе и региональные, которые бы содержали в себе большой объем входных данных, подробную дискретизацию и множество процессов, влияющих друг на друга, - отметил в ходе презентации нового цифрового продукта начальник научно-исследовательской лаборатории РФЯЦ-ВНИИЭФ (Госкорпорация «Росатом») Виталий Пронин.

Особо отмечу потенциал цифрового продукта «Логос Гидрогеология» в объектном мониторинге состояния недр (ОМНС) - он позволяет наиболее эффективно использовать данные мониторинга при оценке техногенного воздействия на подземные и поверхностные воды, прогноза этого воздействия и обоснования природоохранных мероприятий. «Логос Гидрогеология» обеспечивает высокую достоверность выполненных оценок и качество принимаемых на их основе управленческих решений. А поддержка высокопараллельных вычислений и его обширный функционал позволяет с высокой эффективностью решать геомиграционные задачи для объектов, оказывающих интенсивное комплексное воздействие на геологическую среду. При этом «Логос Гидрогеология» активно развивается, включая в себя новые модули - поверхностного стока и подземной гидродинамики. Это позволит в перспективе решать нестандартные геоэкологические задачи, - рассказал заместитель начальника отдела ГИС-технологий и математического моделирования Центра ОМСН ФГБУ «Гидроспецгеология» Михаил Семенов.

«Логос Гидрогеология» решает очень специализированные задачи, однако в ситуации, когда экологическая безопасность помещена в фокус государственной политики и международных экономических процессов, новый цифровой инструмент Росатома будет крайне востребован федеральными надзорными органами, региональными структурами, промышленными компаниями. Наша общая цель – безопасность человека и окружающей среды при наращивании темпов промышленного развития, - заключил директор по математическому моделированию Госкорпорации «Росатом» Дмитрий Фомичев.

2017: Аттестация в Научно-техническом центре по ядерной и радиационной безопасности

В 2017 году программный комплекс «НИМФА» был готов и прошел аттестацию в Научно-техническом центре по ядерной и радиационной безопасности (НТЦ ЯРБ).

Программный комплекс РФЯЦ-ВНИИЭФ вместе с «Гидроспецгеологией» по заказу «Росатома». «НИМФА» представляет собой CAE-систему (computer aided engineering), которая визуализирует развитие процесса в пространстве и времени.^[2]

2014: Разработка геологического ПО ПК «НИМФА на замену импортному»

Федеральный ядерный центр в Сарове (РФЯЦ-ВНИИЭФ) совместно с ФГУГП «Гидроспецгеология» разрабатывают программный комплекс «НИМФА», предназначенный для моделирования влияния воздействия ядерных и радиационно опасных объектов «Росатома» на подземные, поверхностные воды и грунты.

По данным портала «Российское атомное сообщество», данный комплекс специалисты РФЯЦ-ВНИИЭФ разрабатывают еще с начала 1990-х гг., однако изначально он ориентирован на решение ограниченного круга задач в области моделирования движения подземных вод и подземного массопереноса.

В 2014 году «Росатом» принял программу сроком на три года, предусматривающую доработку и верификацию кода «НИМФА» для возможности его более эффективного использования для задач геомиграционного и геофильтрационного моделирования.

На 2016 год запланирована аттестация «НИМФА», после которой это ПО будет рекомендовано «Росатому» для принятия в качестве стандартного отраслевого программного продукта. При этом комплекс разрабатывается для использования на высокопроизводительных компьютерах, также разработанных РФЯЦ-ВНИИЭФ.

Модель участка Балтийской АЭС («НИМФА»)

По данным представителей «Гидроспецгеологии», для моделирования процессов в недрах в рамках обеспечения экологической безопасности «Росатома» используются, главным образом, импортные программные продукты. Причин для импортозамещения в организации называют несколько. Во-первых, хотя у импортных программ и открытые коды, но вносить в них изменения – это целая процедура. Также импортные программно-аппаратурные комплексы не годятся для их использования для обработки конфиденциальной информации.

Еще одной причиной создания собственного ПО в «Гидроспецгеологии» называют необходимость работы именно на высокопроизводительных вычислительных системах, в то время как импортные программные продукты ориентированы на ПК, откуда возникают вопросы ограничения объемов моделей (параметров модельных сеток).

«Сейчас по факту мы используем порядка миллиона ячеек, а те задачи, которые перед нами стоят, диктуют необходимость использования десятков миллионов ячеек. Такого рода задачи 20 лет назад даже не ставились. А сейчас мы стоим перед такой необходимостью, и ни один коммерческий импортный код не позволяет это сделать», - цитирует «Российское атомное сообщество» представителя «Гидроспецгеологии».

В «Гидроспецгеологии» полагают, что в перспективе программный комплекс «НИМФА» можно будет использовать не только в «Росатоме», но и в других структурах, например, в Минприроды для оценки запасов питьевых, минеральных и промышленных подземных вод.

Примечания