地下水流模型MODFLOW簡(jiǎn)介PPT課件

1、MODFLOW地下水流數(shù)值模擬軟件提 綱目前國(guó)內(nèi)外主要地下水模擬軟件簡(jiǎn)介地下水?dāng)?shù)值模擬發(fā)展趨勢(shì) MODFLOW主要功能和主要模塊一點(diǎn)體會(huì)和經(jīng)驗(yàn) 1.主要地下水模擬軟件簡(jiǎn)介軟件名稱作者簡(jiǎn)介GMSBrigham young university集成了各種地下水模擬系統(tǒng)，包括、 、等模型Visual MODFLOW加拿大Watreloo水文地質(zhì)公司集成了各種地下水模擬系統(tǒng)，包括、等模型PMChiang等三維有限差分地下水流動(dòng)模擬與分析，能夠模擬抽水一起的地面沉降Feflow德國(guó)Wasy水資源規(guī)劃系統(tǒng)研究所三維有限單元地下水流的溶質(zhì)運(yùn)移模擬并可模擬熱運(yùn)移HST3D GUI-PIEKen. Kipp博士

2、的可視化界面Visual Groundwater加拿大Waterloo水文地質(zhì)公司專門的可視化，包括鉆孔、水位、地球化學(xué)資料的三維可視化，能夠把其他軟件模擬的網(wǎng)絡(luò)化離散數(shù)據(jù)三維可視化顯示Argus ONE美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局專門的可視化，可以作為、等模擬軟件的可視化平臺(tái)InHMWaterloo與Stanford大學(xué)地下水與地表水流及溶質(zhì)遷移耦合模型IGSMYoung Yoon博士地下水與地表水耦合模型2.地下水?dāng)?shù)值模擬發(fā)展趨勢(shì)(1)模型反演求參時(shí)，解的不惟一問題 模型中參數(shù)的不確定性將導(dǎo)致計(jì)算的水頭、流速的不確定性，從而影響到模擬結(jié)果的可靠性。(2)各學(xué)科之間難以溝通，側(cè)重的時(shí)間或空間尺度存在較大差

3、異地下水、地表狀況、土壤、植被、氣候變量和土地利用等都存在時(shí)空變異性，模型的耦合集成存在較大的難度。2.地下水?dāng)?shù)值模擬發(fā)展趨勢(shì)(3)勘探技術(shù)水平還有待于進(jìn)一步提高 隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)軟浸實(shí)現(xiàn)了對(duì)大量水文地質(zhì)學(xué)及地下水動(dòng)力學(xué)問題的模擬，其計(jì)算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們獲取數(shù)值模型所需野外資料的能力。因此，野外資料的準(zhǔn)確性及全面性就決定了數(shù)值模擬的精度。(4)物化反應(yīng)和生化作用的溶質(zhì)遷移模型 隨著污染的加劇，地下水中痕量污染物在遷移過程中發(fā)生的物化反應(yīng)和有微生物參加的生物化學(xué)作用所造成的對(duì)人體健康的可能影響將日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，考慮物化反應(yīng)和生化作用的溶質(zhì)遷移模型，特別是地下水中有機(jī)物質(zhì)

4、遷移模型將是另一個(gè)研究趨勢(shì)。2.地下水?dāng)?shù)值模擬發(fā)展趨勢(shì)（5）尚未建立地下水動(dòng)態(tài)模擬體系 近幾年來(lái)，隨著GIS技術(shù)的發(fā)展和普及，GIS已被廣泛接受為管理、存儲(chǔ)、查詢分析有關(guān)地理空間分布信息的成熟的工具和技術(shù)。隨著其本身空間分析功能和相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不在拓寬。隨著信息化成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的潮流和趨勢(shì)，地下水動(dòng)態(tài)模擬評(píng)價(jià)信息化已成為水文地質(zhì)工作的工作方向。如何充分利用GIS在數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理和可視化表達(dá)等地下水模擬重要環(huán)節(jié)上的優(yōu)勢(shì)，把GIS與地下水模型結(jié)合起來(lái)，為地下水模擬工作提供更為簡(jiǎn)單適用的新方法和統(tǒng)一高效的GIS平臺(tái)環(huán)境，已成為目前地下水動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)信息化建設(shè)的關(guān)鍵步驟，也是GIS在

5、地下水研究應(yīng)用中向深層次發(fā)展的瓶頸問題。2.模擬軟件發(fā)展趨勢(shì)(1)各模擬軟件只側(cè)重某一方面，功能層次不齊。 模擬軟件的發(fā)展取決于地下水?dāng)?shù)學(xué)模型及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展兩個(gè)方面。模型是地下水模擬軟件的內(nèi)在核心，模擬軟件是模型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段。模型的發(fā)展將會(huì)擴(kuò)大軟件的適用范圍，提高模擬的精確度。軟件技術(shù)的應(yīng)用將大大提高模擬軟件的速度、質(zhì)量及現(xiàn)代化水平。盡管世界上地下水及其相關(guān)模擬軟件多達(dá)數(shù)百個(gè)，但由于地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性，到目前為止，還沒有任何一種地下水軟件能解決一切地下水問題。模擬者應(yīng)根據(jù)自己所從事的研究領(lǐng)域及模擬任務(wù)選擇合適的軟件。上述的GMS、Visual MODFLOW、Visual Groun

6、dwater等軟件都是比較流行的軟件。(2)遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)與地下水?dāng)?shù)值模擬軟件的耦合 遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)在地下水?dāng)?shù)值模擬中的進(jìn)一步應(yīng)用，地下水模型需要一個(gè)專業(yè)的G璐數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)前國(guó)際上的主流地下水模擬軟件都提供了與GIS(如ARCYm2FO)的數(shù)據(jù)接口，隨著GIS在水文地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛和深入，它們之間的聯(lián)系會(huì)更加密切。GIS與地下水模擬模型緊密集成技術(shù)將是將來(lái)的主要研究方向。2.模擬軟件發(fā)展趨勢(shì) MODFLOW是英文名稱Modular Three-Dimensional Finite-difference Ground-water flow model

7、(三維有限差分地下水流模型)的簡(jiǎn)稱。由美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局于80年代開發(fā)出的一套專門用于孔隙介質(zhì)中地下水流動(dòng)數(shù)值模擬的軟件。自問世以來(lái), MODFLOW已經(jīng)在全世界范圍內(nèi),在科研、生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃、水資源利用等許多行業(yè)和部門得到了廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為最為普及的地下水運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬的計(jì)算機(jī)程序。3.MODFLOW主要功能和主要模塊3.MODFLOW軟件的程序包水井補(bǔ)給河流溝渠蒸發(fā)蒸騰通用水頭邊界模擬河流與含水層之間水力聯(lián)系模擬由于抽水引起地面沉降模擬水平流動(dòng)障礙MODFLOW子程序包功能：3.MODFLOW軟件的程序包3.MODFLOW簡(jiǎn)介：特點(diǎn)（一）采用模塊化結(jié)構(gòu) MODFLOW將具有相似

8、功能的子程序組合成子程序包,主要包括水井、補(bǔ)給、河流、溝渠、蒸發(fā)蒸騰和通用水頭邊界 6 個(gè)子程序包。同時(shí)用戶也可按實(shí)際需要選用其中某些子程序包進(jìn)行地下水運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬。這種模塊化結(jié)構(gòu)使程序易于理解、修改，并為進(jìn)行二次開發(fā)添加新的子程序包。（二）離散方法簡(jiǎn)單 在空間離散上，MODFLOW 對(duì)含水層采用等距或不等距正交的長(zhǎng)方體剖分網(wǎng)格。 用戶易于準(zhǔn)備數(shù)據(jù)文件，便于輸入文件的規(guī)范化。MODFLOW 模擬系統(tǒng)中引入了應(yīng)力期的概念。整個(gè)模擬期可劃分為若干個(gè)應(yīng)力期，每個(gè)應(yīng)力期內(nèi)的外應(yīng)力，如抽水量、蒸發(fā)量、補(bǔ)給量等，保持不變， 每個(gè)應(yīng)力期可再劃分為若干時(shí)間段。（三）求解方法多樣化 求解方法可以分為直接求解和

9、迭代求解。 MODFLOW原來(lái)含有兩種迭代求解子程序包 SIP方法（強(qiáng)隱式法）和SOR方法（逐次超松弛迭代法）。由于MODFLOW 的模塊化結(jié)構(gòu)，Mary Hill于1990年設(shè)計(jì)增加了一種新的迭代子程序包，即PCG子程序包，該子程序包采用PCG方法或稱為預(yù)調(diào)共軛梯度法迭代求解。對(duì)于 MODFLOW 的多個(gè)求解子程序包，用戶可以根據(jù)問題的實(shí)際情況選用比較合適的求解方法，也可以對(duì)于某一特定的實(shí)際問題，由于水文地質(zhì)條件的復(fù)雜選擇不同的求解子程序包。通過國(guó)內(nèi)多項(xiàng)實(shí)踐應(yīng)用 PCG法和 SIP 法實(shí)用可靠，而運(yùn)用 SOR 子程序包求解的結(jié)果精度低，不宜采用。 3.MODFLOW簡(jiǎn)介：特點(diǎn)3.MODFLO

10、W系列3.1Visual MODFLOW3.2 GMS-MODFLOW3.3 Processing MODFLOW 這個(gè)軟件包由Modflow (水流評(píng)價(jià))、Modpath (平面和剖面流線示蹤分析) 和MT3D (溶質(zhì)運(yùn)移評(píng)價(jià)) 三大部分組成, 并且具有強(qiáng)大的圖形可視界面功能。 設(shè)計(jì)新穎的菜單結(jié)構(gòu)允許用戶非常容易地在計(jì)算機(jī)上直接圈定模型區(qū)域和剖分計(jì)算單元, 并可方便地為各剖分單元和邊界條件直接在機(jī)上賦值, 做到真正的人機(jī)對(duì)話。用戶可單獨(dú)或共同運(yùn)行MODFLOW、MODPATH和MT3D三大部分。Visual MODFLOW的最大特點(diǎn)是將數(shù)值模擬評(píng)價(jià)過程中的各個(gè)步驟有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，從開始建模、

11、輸入和修改各類水文地質(zhì)參數(shù)與幾何參數(shù)、運(yùn)行模型、反演校正參數(shù)，一直到顯示輸出結(jié)果，使整個(gè)過程從頭至尾規(guī)范化、系統(tǒng)化。3.1 Visual MODFLOW結(jié)構(gòu)特點(diǎn) Visual MODFLOW 界面設(shè)計(jì)包括三大彼此聯(lián)系但又相當(dāng)獨(dú)立的模塊:輸入模塊運(yùn)行模塊輸出模塊Visual MODFLOW主要處理模塊：輸入模塊 允許用戶直接在計(jì)算機(jī)上賦值所有必要的輸入?yún)?shù)以便自動(dòng)生成一個(gè)新的三維滲流模型。輸入菜單把MODFLOW 、MODPATH 和MT3D 的數(shù)據(jù)輸入作為一個(gè)基本建模塊,這些菜單以邏輯順序排列并顯示, 指導(dǎo)用戶逐步完成建模和數(shù)據(jù)輸入工作。允許用戶直接在計(jì)算機(jī)上定義和剖分模擬區(qū)域, 用戶可隨意增

12、減剖分網(wǎng)格和模擬層數(shù), 確定邊界幾何形態(tài)和邊界性質(zhì),定義抽(排) 水井的空間位置和出水層位以及非穩(wěn)定抽排水量。參數(shù)菜單允許用戶直接圈定各個(gè)水文地質(zhì)參數(shù)的分區(qū)范圍并賦值相應(yīng)參數(shù),同時(shí)上、下層所有參數(shù)可相互拷貝。可預(yù)先定義水位校正觀測(cè)孔的具體空間位置和觀測(cè)層位, 并輸入其觀測(cè)數(shù)據(jù), 以便在后續(xù)的模型識(shí)別工作中模擬使用。3.1 Visual MODFLOW3.1運(yùn)行模塊 允許用戶修改MODFLOW、MODPATH 和MT3D 的各類參數(shù)與數(shù)值,包括初始估計(jì)值、各種計(jì)算方法的控制參數(shù)、激活疏干飽水軟件包和設(shè)計(jì)輸出控制參數(shù)等, 這些均已設(shè)計(jì)了缺省背景值。用戶根據(jù)自己模擬計(jì)算的需要,可分別單獨(dú)或共同執(zhí)行水

13、流模型(MODFLOW )、流線示蹤模型(MODPATH ) 和溶質(zhì)運(yùn)移模型(MT3D)。3.1 Visual MODFLOW3.1輸出模塊輸出模塊允許用戶以三種不同方式展示其模擬結(jié)果: 1）在計(jì)算機(jī)屏幕上直接彩色立體顯示所有的模擬結(jié)果; 2）直接在各類打印機(jī)上輸出各種模擬評(píng)價(jià)的成果表格和成果圖件; 3）將所有模擬結(jié)果以圖形或文本的文件格式輸出, 輸出圖形包括可以標(biāo)記出滲流速度矢量大小的平面、剖面等值線圖和平面、剖面示蹤流線圖以及局部區(qū)域水均衡圖等一系列圖件。3.1 Visual MODFLOW1）操作簡(jiǎn)單，容易上手，菜單簡(jiǎn)單劃分為輸入、運(yùn)行和輸出三大部分； 2）方便的實(shí)現(xiàn)確定模型區(qū)域和完全自

14、動(dòng)剖分，可在原有剖分基礎(chǔ)上任意擴(kuò)大剖分范圍或加密網(wǎng)格而不破壞原有的輸入數(shù)據(jù)； 3）自動(dòng)進(jìn)行給定范圍值內(nèi)的含水層參數(shù)優(yōu)化和垂向量調(diào)整，并可自動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)孔計(jì)算水位與觀測(cè)水位的誤差統(tǒng)計(jì)； Visual MODFLOW的優(yōu)點(diǎn)3.1 Visual MODFLOW4）在預(yù)報(bào)過程中，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算由于開采量變化產(chǎn)生的激發(fā)補(bǔ)給量，可動(dòng)態(tài)地反映地下水的補(bǔ)排關(guān)系及儲(chǔ)存量的變化情況 5）對(duì)任意劃定范圍能進(jìn)行分區(qū)水量均衡計(jì)算；6）Visual MODFLOW支持txt、dat、Excel、Mapinfo及dxf等格式的數(shù)據(jù)文件，采用的可視化數(shù)據(jù)處理手段能夠克服以往國(guó)內(nèi)各種數(shù)值計(jì)算產(chǎn)生的許多弊端，確保數(shù)據(jù)的安全性、通用性

15、和標(biāo)準(zhǔn)化； 7）可自動(dòng)地閱讀每次模擬結(jié)果，可輸出等值線圖、流速矢量圖、水流路徑圖、區(qū)段水均衡和打印并可借助Visual Groundwater軟件進(jìn)行三維顯示和輸出。Visual MODFLOW的優(yōu)點(diǎn)3.1 Visual MODFLOW1）模型中沒有為第二類邊界條件賦值的菜單，可在第二類邊界單元上通過Wells菜單加上注水井或開采井來(lái)實(shí)現(xiàn)地下水的側(cè)向補(bǔ)給或排泄； 2）在輸入數(shù)據(jù)文件時(shí)，如計(jì)算目的層的頂?shù)装鍢?biāo)高數(shù)據(jù)文件，模型自動(dòng)插值得到各單元的相應(yīng)數(shù)據(jù)，在一個(gè)單元的各點(diǎn)上數(shù)據(jù)是相等的。因此，為提高模擬的精度，剖分單元不能過大； 3）模型的計(jì)算步長(zhǎng)依輸入源匯項(xiàng)中最小的時(shí)間間隔來(lái)確定。注意問題 3.

16、1 Visual MODFLOW注意問題 4）在MODFLOW目前的所有版本中均沒有撤消功能，因此建立或使用模型的時(shí)候注意備份文件，以免出現(xiàn)錯(cuò)誤無(wú)法恢復(fù)，造成不可挽回的損失。5）保存.GPR 文件時(shí)候，應(yīng)注意用英文名字或阿拉伯?dāng)?shù)字，不要用中文名字，如果用中文名字容易出現(xiàn)文件打不開的現(xiàn)象，應(yīng)注意。3.1 Visual MODFLOWGMS是Groundwater Modeling System的簡(jiǎn)寫，是美國(guó)Brigham Young University的環(huán)境模型研究室和美國(guó)軍隊(duì)排水工程試驗(yàn)工作站開發(fā)的用于地下水模擬的軟件包。3.2 GMS-MODFLOWMODFLOWFEMWATERMT3DM

17、SRT3DSEAM3D MODPATHSEEP2DNUFTUTCHEM3.2 GMS-MODFLOWGMS模塊GMS軟件的功能 GMS運(yùn)行方式以地下水流模擬為基礎(chǔ),在地下水流模擬的基礎(chǔ)上,建立一系列的水質(zhì)模擬。水量模擬軟件：MODFLOW/FEMWATERMODFLOW:有限差分法FEMWATER:有限元法水質(zhì)模擬軟件：MT3D/RT3DMT3D：a modular 3-D transport model RT3D：multi-species reactive transport model 3.2 GMS-MODFLOWMODFLOW地下水建模的方法Grid ApproachConceptu

18、al Model ApproachSolid Approach3.2 GMS-MODFLOWGrid Approach 網(wǎng)格法是一種最簡(jiǎn)單、最基本的建模方法, 對(duì)于水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單、研究區(qū)面積比較小的模型, 網(wǎng)格法也是一種有效的方法。3.2 GMS-MODFLOWConceptual Model Approach 概念模型建模的思想就是把三維網(wǎng)格的屬性用圖層相應(yīng)實(shí)體的屬性表示, 模型賦值和調(diào)參直接操作圖層上的實(shí)體。3.2 GMS-MODFLOWMODFLOW: Conceptual Model Importing the Background ImageDefining the Bound

19、aryBuilding the Local Source/Sink CoverageDelineating the Recharge ZonesLocating the Grid FrameCreating the GridInitializing the MODFLOW DataConverting the Conceptual ModelRunning MODFLOW3.2 GMS-MODFLOWSolid Approach 首先通過鉆孔資料，建立地質(zhì)實(shí)體模型，然后轉(zhuǎn)化為Conceptual模型，計(jì)算水流與溶質(zhì)運(yùn)移遷移規(guī)律。3.2 GMS-MODFLOW 1.FEMWATER：是用來(lái)模擬飽

20、和流和非飽和流環(huán)境下的水流和溶質(zhì)運(yùn)移的三維有限元耦合模型，還可用 于模擬咸水入侵等密度變化的水流和運(yùn)移問題。2.MT3DMS:是模擬地下水系統(tǒng)中對(duì)流、彌散和化學(xué) 反應(yīng)的三維溶質(zhì)運(yùn)移模型。模擬計(jì)算時(shí)，MT3DM和MODFLOW一起使用。3.RT3D是處理多組分反應(yīng)的三維運(yùn)移模型，適合于模擬自然衰減和生物恢復(fù)。GMS其它模塊3.2 GMS-MODFLOW 4.SEAM3D 用于模擬復(fù)雜生物降解問題(包括多 酶，多電子接收器)的模型。它包含有NAPL溶解包和 多種生物降解包，NAPL溶解包用于準(zhǔn)確地模擬作為污染源的飄羽狀NAPL，生物降解包用于模擬包含碳?xì)浠衔锩傅膹?fù)雜降解反應(yīng)。5.MODPATH:

21、是確定給定時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定或非穩(wěn)定流中 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)移路徑的三維示蹤模型。它和MODFLOW一起 使用，根據(jù)MODFLOW計(jì)算出來(lái)的流場(chǎng)，MODPATH可以追蹤一系列虛擬的粒子來(lái)模擬從用戶指定地點(diǎn)溢出 污染物的運(yùn)動(dòng)。這種追溯跟蹤方法可以用來(lái)描述給定 時(shí)間內(nèi)井的截獲區(qū)。GMS其它模塊3.2 GMS-MODFLOW 6.SEEP2D是用來(lái)計(jì)算壩堤剖面滲漏的二維有限元穩(wěn)定流模型。它可以用于模擬承壓和無(wú)壓流問題， 可以模擬飽和和非飽和帶的水流;對(duì)無(wú)壓流問題，模型可以只局限于飽和帶。根據(jù)SEEP2D的結(jié)果可以作出完整的流網(wǎng)。7. NUFT是三維多相不等溫水流和運(yùn)移模型，它非 常適合用來(lái)解決包氣帶中的一些問題。8.

22、UTCHEM是模擬多相流和運(yùn)移的模型，它對(duì)抽水和恢復(fù)的模擬很理想，是一個(gè)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用的成熟模型。GMS其它模塊3.2 GMS-MODFLOW9.PEST和UCODE是用于自動(dòng)調(diào)參的兩個(gè)模塊。在自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)時(shí)，交替運(yùn)用PEST或UCODE來(lái)調(diào)整選定的參數(shù)，并且重復(fù)用于MODFLOW、FEMWATER等的計(jì)算，直到計(jì)算結(jié)果和野外觀測(cè)值相吻合。10. MAP可使用戶快速地建立概念模型。在MAP模塊下，以TIFF、JEPG等圖件為底圖，在圖上確定表示源匯項(xiàng)、邊界、含水層不同參數(shù)區(qū)域的點(diǎn)、曲線、多邊形的空間位置，快速建立起概念模型。鉆孔數(shù)據(jù)(BoreholeData)用來(lái)管理樣品和地層這兩種格式的

23、鉆孔數(shù)據(jù)。樣品數(shù)據(jù)用來(lái)作等值面和等值線;地層數(shù)據(jù)用來(lái)建立TIN、實(shí)體和三維有限元網(wǎng)格。GMS其它模塊3.2 GMS-MODFLOW11.TINs即三角不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)(Triangulated Irregular Net works)，通常用來(lái)表示相鄰地層的界面，多個(gè)TINs就可 以被用來(lái)建立實(shí)體(Solid)模型或三維網(wǎng)格。實(shí)體是在不規(guī)則的三角形網(wǎng)絡(luò)(TIN)建立完成后通過一系列操作產(chǎn)生的實(shí)際地層的三維立體模型。GMS其它模塊3.2 GMS-MODFLOW啟動(dòng)GMS 模塊欄(選則基本模塊-如鉆孔數(shù)據(jù)處理模塊3Dgrid3Dmesh)基本工具欄（如點(diǎn)、線、面等）模型移動(dòng)、放大、轉(zhuǎn)動(dòng)工具三維結(jié)構(gòu)觀看的

24、方向及其它的顯示功能鼠標(biāo)位置或選取的目標(biāo)位置工作流程欄觀測(cè)孔擬合曲線 觀測(cè)孔擬合曲線 觀測(cè)孔擬合曲線 單元格水頭動(dòng)態(tài)曲線 選擇 Active Data Set Time series任意局部小區(qū)域水均衡 在3D grid 模塊下用鼠標(biāo)選中要計(jì)算的的單元格（如圖2-16黑色部分），在Data內(nèi)選擇Flow budget, 就會(huì)出現(xiàn)下面的結(jié)果（圖2-16），這就是計(jì)算的選擇區(qū)域的水均衡情況。輸入文件格式 1、初始水頭、地層數(shù)據(jù)輸入格式：.text文本或excel表格,點(diǎn)擊2Dscatter, 在 interpolationinterploatemodelflow layer,進(jìn)行插值。如圖2-17

25、中，左邊為scatter point，右邊為對(duì)應(yīng)的模擬層的頂?shù)装澹瑢?duì)應(yīng)好后點(diǎn)擊map,出現(xiàn)了下面圖框中的：，即完成了一層插值，重復(fù)以上步驟，依次完成多層及水頭插值。例如：降雨補(bǔ)給、面開采輸入格式降雨用recharge 模塊輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為.text文本或excel表格，一般recharge rate包括兩種方式：一種是補(bǔ)給量不隨時(shí)間變化的（選constant）,另一種是隨時(shí)間變化的（選transient）在流程工作欄選擇相應(yīng)的區(qū)域?qū)搿?注意問題 1、在GMS目前的所有版本中（包括最新的GMS6.0）均沒有撤消功能，因此建立或使用模型的時(shí)候注意備份文件，以免出現(xiàn)錯(cuò)誤無(wú)法恢復(fù)，造成不可挽回的

26、損失。2、GMS5.0以前的版本不能不能直接導(dǎo)出JPG等圖件，只能用別的方法截取圖片，而GMS6.0則有直接出圖功能。3、保存.GPR 文件時(shí)候，應(yīng)注意用英文名字或阿拉伯?dāng)?shù)字，不要用中文名字，如果用中文名字容易出現(xiàn)文件打不開的現(xiàn)象，應(yīng)注意。如何學(xué)習(xí)GMS軟件水流Chapter 2：Grid ApproachChapter 4： Conceptual Model Approach溶質(zhì)運(yùn)移Chapter 6：Grid ApproachChapter 7： Conceptual Model Approach3.2 GMS-MODFLOW3.3 Processing MODFLOW Modflow 是

27、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（U.S.G.S）以有限差分方法為基礎(chǔ)開發(fā)的一款模塊化的地下水流動(dòng)模擬軟件。 目前，以Modflow為基礎(chǔ)研發(fā)的模擬地下水運(yùn)動(dòng)及溶質(zhì)運(yùn)移過程的計(jì)算軟件有很多，例如 Visual Modflow,GMS,Feflow, Processing Modflow等。 Processing Modflow for Windows(PMWIN)提供了一個(gè)可視化的界面，集成了MODFLOW-88, MODFLW- 96, PMPATH,MT3D, MT3DMS,PEST和UCODE. Processing MODFLOW 內(nèi)嵌的MODFLOW,MODPATH,MT3D等模塊和visual MO

28、DFLOW，GMS等軟件中的是一樣的,唯一不同的是在Processing MODFLOW中添加了Interbed-storage Package來(lái)實(shí)現(xiàn)由于抽取地下水引起的含水層的壓縮量。 由于MODFLOW,MODPATH,MT3D等的基本原理和前面介紹的比較一致，本節(jié)主要介紹下Processing MODFLOW 的Inerbed-storage Package。在Interbed-storage子程序包中,認(rèn)為彈性壓縮量與水頭的變化成正比,非彈性壓縮量與水頭的減少量成正比,通過在水量方程等號(hào)右邊添加一項(xiàng),將儲(chǔ)水率變化耦合到了地下水量方程中。在每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng),該子程序包會(huì)根據(jù)模擬的水頭與前期固

29、結(jié)水頭的關(guān)系合理分配儲(chǔ)水量的變化,是由彈性壓縮引起的還是由非彈性壓縮引起的。應(yīng)用該子程序包模擬由于含水層的非彈性變形引起的地面沉降時(shí),不需要在模擬過程中人為修改儲(chǔ)水率值。復(fù)合含水系統(tǒng)中擁有不同儲(chǔ)水率的多層含水層,那么可以用單一的彈性或非彈性儲(chǔ)水率說明含水層儲(chǔ)水率的變化。假設(shè)n層含水層的儲(chǔ)水率分別是Ss1,Ss2,Ssn,厚度分別為b1,b2,bn,并使用了一個(gè)等效儲(chǔ)水因子Ssystem,則等效儲(chǔ)水系數(shù)的值是: Ssystem=Ss1b1+Ss2b2+Ssnbn(1)3.3 Processing MODFLOW3.3 Processing MODFLOW在多孔介質(zhì)中，描述地下水流運(yùn)動(dòng)的三維偏微分

30、方程為：計(jì)算含水層的沉降量的沉降模型方程為：式中：Kxx，Kyy，Kzz分別為沿x，y，z坐標(biāo)軸方向的滲透系數(shù)（LT-1）；h為點(diǎn)（x，y，z）在t時(shí)刻水頭值（L）；W為源匯項(xiàng)（T-1）；Ss為點(diǎn)（x，y，z）處的儲(chǔ)水率（L-1）；t為時(shí)間（T）； 為立體計(jì)算域。上式中，dt表示厚度為A的含水層在dt時(shí)間內(nèi)的壓縮量。當(dāng)單元格水頭大于前期固結(jié)水位（它表示土體在某一時(shí)刻之前粘性土中曾達(dá)到過的最低孔隙水壓力水頭）時(shí)，Ssk是含水層骨架部分彈性儲(chǔ)水率；當(dāng)單元格水頭小于前期固結(jié)水位時(shí)，Ssk是含水層骨架部分非彈性儲(chǔ)水率。對(duì)于任何模型，若給定的前期固結(jié)水頭大于初始水頭，則指定前期固結(jié)水頭為初始水頭值。 將

31、qi添加到方程（1）的右端，再加上計(jì)算壓縮量的方程（2）及相應(yīng)的初始條件和邊界條件，構(gòu)成了求解地下水流和地面沉降之間的耦合模型。5、世上最美好的事是：我已經(jīng)長(zhǎng)大，父母還未老;我有能力報(bào)答，父母仍然健康。6、沒什么可怕的，大家都一樣，在試探中不斷前行。7、時(shí)間就像一張網(wǎng)，你撒在哪里，你的收獲就在哪里。紐扣第一顆就扣錯(cuò)了，可你扣到最后一顆才發(fā)現(xiàn)。有些事一開始就是錯(cuò)的，可只有到最后才不得不承認(rèn)。8、世上的事，只要肯用心去學(xué)，沒有一件是太晚的。要始終保持敬畏之心，對(duì)陽(yáng)光，對(duì)美，對(duì)痛楚。9、別再去抱怨身邊人善變，多懂一些道理，明白一些事理，畢竟每個(gè)人都是越活越現(xiàn)實(shí)。10、山有封頂，還有彼岸，慢慢長(zhǎng)途，終

32、有回轉(zhuǎn)，余味苦澀，終有回甘。11、人生就像是一個(gè)馬爾可夫鏈，你的未來(lái)取決于你當(dāng)下正在做的事，而無(wú)關(guān)于過去做完的事。12、女人，要么有美貌，要么有智慧，如果兩者你都不占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，那你就選擇善良。13、時(shí)間，抓住了就是黃金，虛度了就是流水。理想，努力了才叫夢(mèng)想，放棄了那只是妄想。努力，雖然未必會(huì)收獲，但放棄，就一定一無(wú)所獲。14、一個(gè)人的知識(shí)，通過學(xué)習(xí)可以得到;一個(gè)人的成長(zhǎng)，就必須通過磨練。若是自己沒有盡力，就沒有資格批評(píng)別人不用心。開口抱怨很容易，但是閉嘴努力的人更加值得尊敬。15、如果沒有人為你遮風(fēng)擋雨，那就學(xué)會(huì)自己披荊斬棘，面對(duì)一切，用倔強(qiáng)的驕傲，活出無(wú)人能及的精彩。5、人生每天都要笑，生活的下一秒發(fā)生什么，我們誰(shuí)也不知道。所以，放下心里的糾結(jié)，放下腦中的煩惱，放下生活的不愉快，活在當(dāng)下。人生喜怒哀樂，百般形態(tài)，不如在心里全部淡然處之，輕輕一笑，讓心更自在，生命更恒久。積極者相信只有推動(dòng)自己才能推動(dòng)世界，只要推動(dòng)自己就能推動(dòng)