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《地下水流數(shù)值模擬軟件簡介》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、GMS地下水流數(shù)值模擬軟件中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院2010.10提綱什么是數(shù)值模擬什么是GMS軟件實例操作如何學(xué)習(xí)GMS軟件如何安裝GMS軟件什么是數(shù)值模擬數(shù)值模擬也叫計算機模擬。它以電子計算機為手段,通過數(shù)值計算和圖像顯示的方法,達到對工程問題和物理問題乃至自然界各類問題研究的目的。引自百度(http://baike.baidu.com/view/1196149.htm)地下水?dāng)?shù)值模擬的目的和意義地下水?dāng)?shù)值模擬的基本目的是預(yù)測地下水未來動態(tài),為水質(zhì)和水量的評價提供理論依據(jù)。任務(wù):模擬地下水的流向及地下水水頭與時
2、間的關(guān)系。地下水流數(shù)值模擬資料需求水文地質(zhì)參數(shù):滲透系數(shù),釋水系數(shù)源匯項研究區(qū)域范圍邊界條件初始條件模擬步驟建立概念模型選擇數(shù)學(xué)模型將數(shù)學(xué)模型進行數(shù)值化模型校正校正靈敏度分析模型驗證預(yù)測預(yù)測靈敏度分析給出模擬設(shè)計與結(jié)果后續(xù)檢查模型的再設(shè)計什么是GMS軟件GMS是GroundwaterModelingSystem的簡寫,是美國BrighamYoungUniversity的環(huán)境模型研究室和美國軍隊排水工程試驗工作站開發(fā)的用于地下水模擬的軟件包。GMS軟件的功能GMS運行方式以地下水流模擬為基礎(chǔ),在地下水流模擬的基
3、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:amodular3-DtransportmodelRT3D:multi-speciesreactivetransportmodelMODFLOW的由來MODFLOW是英文名稱ModularThree-DimensionalFinite-differenceGround-waterflowmodel(三維有限差分地下水流模型)的簡稱。由美國地質(zhì)調(diào)
4、查局于80年代開發(fā)出的一套專門用于孔隙介質(zhì)中地下水流動數(shù)值模擬的軟件。自問世以來,MODFLOW已經(jīng)在全世界范圍內(nèi),在科研、生產(chǎn)、環(huán)境保護、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動數(shù)值模擬的計算機程序。MODFLOW軟件的程序包水井補給河流溝渠蒸發(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障礙MODFLOW地下水建模的方法GridApproachConceptualModelApproachSolidApproach實例操作:
5、MODFLOW研究區(qū)域概況MODFLOW:ConceptualModelImportingtheBackgroundImageDefiningtheBoundaryBuildingtheLocalSource/SinkCoverageDelineatingtheRechargeZonesLocatingtheGridFrameCreatingtheGridInitializingtheMODFLOWDataConvertingtheConceptualModelRunningMODFLOW如何安裝GMS軟件安
6、裝文件破解文件雙擊將破解文件拷貝到安裝目錄下,將原有的文件覆蓋安裝目錄操作說明安裝成功如何學(xué)習(xí)GMS軟件水流Chapter2:GridApproachChapter4:ConceptualModelApproach溶質(zhì)運移Chapter6:GridApproachChapter7:ConceptualModelApproach概念模型根據(jù)詳細的地形地貌、地質(zhì)、水文地質(zhì)、構(gòu)造地質(zhì)、水文地球化學(xué)、巖石礦物、水文、氣象、工農(nóng)業(yè)利用情況等模擬的區(qū)域:含水層層數(shù):分層數(shù)據(jù)維數(shù):一維、二維、三維水流狀態(tài):穩(wěn)定流/非穩(wěn)定流
7、、飽和流/非飽和流介質(zhì)狀況:均質(zhì)和非均質(zhì)/各向同性和各向異性孔隙/裂隙/雙重介質(zhì)流體的密度差邊界條件和初始條件必要時需進行一系列的室內(nèi)試驗與野外試驗,以獲取有關(guān)參數(shù),如滲透系數(shù)、彌散系數(shù)、分配系數(shù)、反應(yīng)速率常數(shù)等。選擇數(shù)學(xué)模型根據(jù)概念模型進行選擇一維、二維、三維數(shù)學(xué)模型水流模型溶質(zhì)運移模型反應(yīng)模型水動力-水質(zhì)耦合模型(熱)水動力-反應(yīng)耦合模型水動力-彌散-反應(yīng)耦合模型將數(shù)學(xué)模型進行數(shù)值化絕大部分?jǐn)?shù)學(xué)模型是無法用解析法求解的,數(shù)值化就是將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為可解的數(shù)值模型。有限差分法:GMS-MOFLOW有限單元法:
8、FEFLOW模型校正將模擬結(jié)果與實測結(jié)果比較,進行參數(shù)調(diào)整,使模擬結(jié)果在給定的誤差范圍內(nèi)與實測結(jié)果吻合。調(diào)參過程是一個復(fù)雜而辛苦的工作,所調(diào)整的參數(shù)必須符合模擬區(qū)的具體情況。最近國外已花費巨力開發(fā)研究了自動調(diào)參程序(如PEST),大大提高了模擬者的工作效率。校正靈敏度分析校正后的模型受參數(shù)值的時空分布、邊界條件、水流狀態(tài)等不確定度的影響。靈敏度分析就是為了確定不確定度對校正模型的影響程度。模型驗證模