地下水流模型MODFLOW简介.ppt

MODFLOW地下水流数值模拟软件;提 纲;1.主要地下水模拟软件简介;2.地下水数值模拟发展趋势;2.地下水数值模拟发展趋势; ;2.模拟软件发展趋势;(2)遥感、地理信息系统和全球定位系统与地下水数值模拟软件的耦合 遥感、地理信息系统和全球定位系统在地下水数值模拟中的进一步应用，地下水模型需要一个专业的G璐数据结构，当前国际上的主流地下水模拟软件都提供了与GIS(如ARCYm2FO)的数据接口，随着GIS在水文地质领域中的应用日益广泛和深入，它们之间的联系会更加密切。GIS与地下水模拟模型紧密集成技术将是将来的主要研究方向。 ; MODFLOW是英文名称Modular Three-Dimensional Finite-difference Ground-water flow model (三维有限差分地下水流模型)的简称。由美国地质调查局于80年代开发出的一套专门用于孔隙介质中地下水流动数值模拟的软件。自问世以来, MODFLOW已经在全世界范围内,在科研、生产、环境保护、城乡发展规划、水资源利用等许多行业和部门得到了广泛的应用,已经成为最为普及的地下水运动数值模拟的计算机程序。 ;3.MODFLOW软件的程序包;MODFLOW子程序包功能：;3.MODFLOW简介：特点;（三）求解方法多样化 求解方法可以分为直接求解和迭代求解。 MODFLOW原来含有两种迭代求解子程序包 SIP方法（强隐式法）和SOR方法（逐次超松弛迭代法）。由于MODFLOW 的模块化结构，Mary Hill于1990年设计增加了一种新的迭代子程序包，即PCG子程序包，该子程序包采用PCG方法或称为预调共轭梯度法迭代求解。对于 MODFLOW 的多个求解子程序包，用户可以根据问题的实际情况选用比较合适的求解方法，也可以对于某一特定的实际问题，由于水文地质条件的复杂选择不同的求解子程序包。通过国内多项实践应用 PCG法和 SIP 法实用可靠，而运用 SOR 子程序包求解的结果精度低，不宜采用。 ;3.MODFLOW系列; 这个软件包由Modflow (水流评价)、Modpath (平面和剖面流线示踪分析) 和MT3D (溶质运移评价) 三大部分组成, 并且具有强大的图形可视界面功能。 设计新颖的菜单结构允许用户非常容易地在计算机上直接圈定模型区域和剖分计算单元, 并可方便地为各剖分单元和边界条件直接在机上赋值, 做到真正的人机对话。用户可单独或共同运行MODFLOW、MODPATH和MT3D三大部分。Visual MODFLOW的最大特点是将数值模拟评价过程中的各个步骤有机的结合起来，从开始建模、输入和修改各类水文地质参数与几何参数、运行模型、反演校正参数，一直到显示输出结果，使整个过程从头至尾规范化、系统化。; Visual MODFLOW 界面设计包括三大彼此联系但又相当独立的模块: 输入模块 运行模块 输出模块 ;输入模块　;3.1运行模块;3.1输出模块　;1）操作简单，容易上手，菜单简单划分为输入、运行和输出三大部分； 2）方便的实现确定模型区域和完全自动剖分，可在原有剖分基础上任意扩大剖分范围或加密网格而不破坏原有的输入数据； 3）自动进行给定范围值内的含水层参数优化和垂向量调整，并可自动进行观测孔计算水位与观测水位的误差统计； ;4）在预报过程中，系统自动计算由于开采量变化产生的激发补给量，可动态地反映地下水的补排关系及储存量的变化情况 5）对任意划定范围能进行分区水量均衡计算； 6）Visual MODFLOW支持txt、dat、Excel、Mapinfo及dxf等格式的数据文件，采用的可视化数据处理手段能够克服以往国内各种数值计算产生的许多弊端，确保数据的安全性、通用性和标准化； 7）可自动地阅读每次模拟结果，可输出等值线图、流速矢量图、水流路径图、区段水均衡和打印并可借助Visual Groundwater软件进行三维显示和输出。;1）模型中没有为第二类边界条件赋值的菜单，可在第二类边界单元上通过Wells菜单加上注水井或开采井来实现地下水的侧向补给或排泄； 2）在输入数据文件时，如计算目的层的顶底板标高数据文件，模型自动插值得到各单元的相应数据，在一个单元的各点上数据是相等的。因此，为提高模拟的精度，剖分单元不能过大； 3）模型的计算步长依输入源汇项中最小的时间间隔来确定。;注意问题 ;GMS是Groundwater Modeling System的简写，是美国Brigham Young University的环境模型研究室和美国军队排水工程试验工作站开发的用于地下水模拟的软件包。;MODFLOW FEMWATER MT3DMS RT3D SE