GMS地下水模拟软件软件介绍.ppt

GMS软件介绍 　　地下水模拟系统（Groundwater Modeling System）,简称GMS，是由美国Brigham young University的环境模型研究实验室在综合Modflow、Modpath等已有地下水模型基础上研发而成的，是一个具有综合性、用于地下水模拟的图形界面软件。　 　　GMS图形界面由下拉菜单、编辑条、常用模块、工具栏、快捷键和帮助条六部分组成，使用起来非常便捷。 　　 　由于GMS软件具有良好的使用界面，强大的前处理、后处理功能及优良的三维可视效果，目前已成为国际上最受欢迎的地下水模拟软件。 GMS简要介绍 GMS是EMS套装软件的一个部分，是模拟计算地下水渗流和溶质（污染质）运移的软件； 可以计算2D和3D地下水动力场（ MODAEM、MODFLOW）和污染物浓度场（MT3DMS）； 计算并展示污染质的影响范围及其捕获区（MODPATH); 可以模拟计算包气带中的水流和溶质运移(FEMWATER)； 可以根据钻孔资料生成三维地层立体图和剖面图等； GMS的核心计算模块为MODFLOW，数学模型的计算采用有限差分法； GMS具有直观的可视化效果。 一、GMS各子模块功能简介 二、GMS数据的输入方式 三、基于GMS的地下水模拟模型 一、GMS各子模块简介 　GMS子模块可分为两种类型，一种是计算模块，另一种是辅助模块。 　计算模块主要包括Modflow、Femwater、Mt3dms、Rt3d、Seam3d、Modpath、Seep2d、Nuft、Utchem等。 　辅助模块包括Pest、Ucode、Map、 Tins、Borehole、Solid、T-progs、2D-Scatter　points、3D-Scatter　points等。 　下面将对各模块进行简要介绍。 Modflow子模块是由美国地质调查局于80年代开发出的一套专门用于模拟孔隙介质中地下水流动的三维有限差分软件。由于其结构的模块化、离散方法简单及求解方法的多样化等特点，已广泛用于模拟各类地下水流系统，并在应用中不断发展，目前已发展到Modflow2k，GMS4.0所采用是这一必威体育精装版版本。 Femwater子模块是用来模拟饱和流和非饱和流条件下水流和溶质运移的三维有限元耦合模型，还可用于模拟咸水入侵等密度变化的水流和运移问题。 Mt3dms子模块用来模拟地下水系统中对流、弥散和化学反应的三维溶质运移模型。在计算过程中，需与Modflow联合使用。 Rt3d子模块用来处理多组反应的三维运移模型，适用于模拟自然衰减和生物恢复。 Seam3d子模块用来模拟复杂生物降解问题的模型，包括多酶、多电子接收器。 Modpath子模块是确定给定时间内稳定或非稳定流中质点运移路径的三维示踪模型，需与Modflow联合使用。 Seep2d子模块是用来计算坝堤剖面渗漏的二维有限元稳定流模型，可用来模拟承压流和无压流问题，也可用来模拟饱和和非饱和问题。 Nuft子模块是用来模拟三维多相不等温水流和运移模型，它适合用来解决包气带中的一些问题。 Utchem子模块是用来模拟多相流和运移的模型，它对抽水和水位恢复的模拟较理想，是一个已经被广泛运用的成熟模型。 　　以上是GMS所包括的九个子模块。下面简单介绍一下GMS中的九个辅助模块。 Pest和Ucode子模块一般在使用Modflow、Feflow等计算模块时交替运用，来调整选定的参数，直到计算结果和野外观测值相吻合。 Map子模块用来在GMS中建立概念模型。它可以Tiff、Jepg等格式图件为底图，在图上确定表示源汇项、边界、含水层不同参数区域点、线、面的空间位置，快速建立概念模型。 Borehole子模块用来管理钻孔地层数据。多与Solid、T-progs模块联合使用，用来建立地质结构模型。 Solid子模块是利用钻孔数据建立实体模型，结合Tins模块可产生实际地层的三维立体模型，并可任意方向进行切割、旋转。 T-progs子模块是利用钻孔地层数据，采用转移概率的计算方法对区域地层进行模拟，以建立实际的三维立体模型。 　　Solid、T-progs子模块均可与Modflow子模块联合使用，建立真三维的地下水流模拟模型。 Tins是三维不规则网格，通常用来表示相邻地层的界面，多个Tins可用来建立Solid模型或三维网格。 2D-Scatter points和3D-Scatter points子模块分别用来管理二维和三维散点数据。利用散点数据，可进行空间插值。 　GMS软件模块多，功能全，几乎可以模拟与地下水有关的所有水流和溶质运移问题，与其它同类模型软件相比，具有许多优点。 　　1、概念化方式建立水文地质概念模型 　　建立概念模型是地下水数值模拟中重要的步骤之一，它除了网格化方式外，还有一种概