第一讲地下水流数值模拟软件介绍

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地下水流模型MODFLOW简介

3.MODFLOW软件的程序包
水井补给河流沟渠蒸发蒸腾通用水头边界
模拟河流与含水层之间水力联系
模拟由于抽水引起地面沉降
模拟水平流动障碍
3.MODFLOW软件的程序包
MODFLOW子程序包功能：
3.MODFLOW简介：特点
（一）采用模块化结构
MODFLOW将具有相似功能的子程序组合成子程序包,主要包括水井、补给、河流、沟渠、蒸发蒸腾和通用水头边界 6 个子程序包。同时用户也可按实际需要选用其中某些子程序包进行地下水运动的数值模拟。这种模块化结构使程序易于理解、修改，并为进行二次开发添加新的子程序包。
大差异地下水、地表状况、土壤、植被、气候变量和土地
利用等都存在时空变异性，模型的耦合集成存在较大的难度。
2.地下水数值模拟发展趋势
(3)勘探技术水平还有待于进一步提高随着计算机的广泛应用，计算机软浸实现了对大量水文地质学
及地下水动力学问题的模拟，其计算能力远远超过人们获取数值模型所需野外资料的能力。因此，野外资料的准确性及全面性就决定了数值模拟的精度。 (4)物化反应和生化作用的溶质迁移模型
三维有限单元地下水流的溶质运移模拟并可模拟热运移
HST3D GUIPIE
Visual Groundwater
Ken. Kipp博士
ＨＳＴ３Ｄ的可视化界面
加拿大Waterloo水专门的可视化，包括钻孔、水位、地球化学资料的三维可视化，能够把其他软件
文地质公司
模拟的网络化离散数据三维可视化显示
Argus ONE 美国地质调查局专门的可视化，可以作为ＭＯＤＦＬＯＷ、ＳＵＴＲＡ等模拟软件的可视化平台
地下水流模型MODFLOW简介
提纲

地下水流模型MODFLOW简介课件-页 (一)

地下水流模型MODFLOW简介课件-页 (一)地下水流模型是一种计算机模型，用于研究地下水流的运动。

为了更好地了解和应用地下水流模型，我们首先需要了解该模型的常用软件，其中一种叫做MODFLOW。

本文将会对MODFLOW进行详细介绍。

1. MODFLOW是什么？MODFLOW是一种流行的地下水流计算机模型软件，由美国地质调查局（USGS）开发而来，自1979年开始使用。

MODFLOW是一种模块化软件，意味着不同的模块可以组合使用以应对不同的地下水问题。

2. MODFLOW的使用MODFLOW可以用于以下方面：- 地下水流动力学研究- 水文地质研究- 地下水管理- 地下水资源研究3. MODFLOW的特点- 模块化设计：不同的模块可以组合使用，而且每个模块都有其独立的输入和输出。

- 开放源代码：MODFLOW的源代码已经被公开，用户可以基于其开发新的模块，或是基于现有模块进行改进。

- 灵活性：用户可以根据实际情况调整模型中的参数，并进行敏感性分析和不确定性分析。

- 数据处理能力：MODFLOW可以处理多种文件格式，包括地理信息系统（GIS）数据。

4. MODFLOW模型输出- 地下水流量：模型可以计算不同地点和时间水量的流量。

- 水头数据：模型可以计算每个时间点的水头，这对于了解地下水水文和地下水资源管理都是非常重要的。

- 地下水位分布：模型可以显示地下水位变化，这对于地下水资源管理和地下水污染研究非常有用。

- 土壤水分分布：MODFLOW还可以计算并显示土壤水分的分布，这对于农业和生态系统研究都是非常重要的。

总结：MODFLOW是一种流行的地下水流模型软件，开放源代码，模块化设计，具有灵活性和数据处理能力，并能够提供地下水流量、水头数据、地下水位分布和土壤水分分布等输出数据。

如果您需要在地下水管理、地下水资源研究和水文地质研究方面进行研究，那么MODFLOW 这个工具将是一个非常可靠的选择。

地下水数值模拟任务步骤及常用软件

地下水数值模拟任务步骤及常用软件地下水数值模拟是指通过建立数学模型和运用计算机方法，利用计算机模拟地下水的水文过程，预测地下水的动态变化，并定量分析地下水资源的开发利用。

地下水数值模拟在地下水资源管理、环境保护、地下水污染防治等领域具有广泛的应用。

1.建立地下水数学模型：根据地下水的特征和要研究的问题，建立合适的数学方程和边界条件，描述地下水系统的基本运动规律。

2.选择合适的计算方法：根据模型的特征和要求，选择合适的数值计算方法，如有限差分法、有限元法、边界元法等。

3.模型参数的确定：对于地下水数学模型中的一些参数，如渗透率、初始压力等，需要通过现场实测或实验室测试获得，并进行合理的插值和外推处理。

4.数值模拟的实施和验证：利用计算机软件进行数值计算，模拟地下水系统的动态变化，并通过对模拟结果的与实测数据的比较，验证模型的可靠性和准确性。

5.模型的应用和优化：在模型建立和验证的基础上，利用模型进行不同方案的对比研究，优化地下水资源的管理和利用方式。

1.MODFLOW：是美国地质调查局开发的地下水流动模型，是目前最常用的三维地下水数值模拟软件之一、具有强大的建模和计算功能，可以模拟各种地下水问题。

2. FEFLOW：是德国DHIGmbH公司开发的强大的地下水和污染物运移模拟软件，可模拟多孔介质中的多个相（水、气和污染物）的运动和相互作用，广泛应用于地下水资源管理和环境保护领域。

3.MODPATH：是美国地质调查局开发的地下水路径分析软件，可以模拟地下水流动路径，并用于评估污染物传输路径和确定水源保护区等。

4.SEAWAT：是美国地质调查局开发的海岸带地下水模拟软件，结合了MODFLOW和MT3DMS，可以模拟地下水和盐水的运动、混合和溶解反应等。

5. GMS（Groundwater Modeling System）：是美国Aquaveo公司开发的集成地下水模型软件平台，集成了多个地下水模型的功能和算法，提供了友好的图形界面和强大的后处理功能。

GMS地下水模拟软件软件介绍

GMS地下水模拟软件软件介绍GMS（Groundwater Modeling System）地下水模拟软件是一个专业的地下水模拟工具，用于建模地下水系统，并模拟地下水流动、传输和污染传输。

GMS软件提供了一系列先进的功能和工具，使用户能够创建复杂的地下水模型，进行多种类型的模拟和分析，并生成详细的可视化结果。

本文将介绍GMS软件的主要功能和优势。

##主要功能1.地下水建模：GMS软件提供了直观的界面和工具，帮助用户创建地下水模型。

用户可以轻松地导入和处理地形地貌数据、地下水位数据、水文地质数据等各种数据，以便构建真实的地下水模型。

2.模拟工具：GMS软件支持多种地下水模拟方法，包括有限元法、有限差分法和有限体积法等。

用户可以根据需要选择合适的模拟方法，并进行多种不同类型的地下水模拟，如地下水流动、地下水污染传输等。

3.数据处理：GMS软件内置了丰富的数据处理工具，帮助用户对输入数据进行处理和分析。

用户可以进行数据插值、网格划分、数据匹配等操作，以优化地下水模型的建立和模拟效果。

4.地下水管理：GMS软件提供了强大的地下水管理功能，帮助用户对地下水系统进行监测和管理。

用户可以设置不同的监测点和监测参数，实时监测地下水系统的运行状况，以及对地下水资源进行合理管理和保护。

5.结果展示：GMS软件支持多种结果展示方式，包括二维和三维可视化模型、地下水流线图、浓度分布图等。

用户可以通过这些可视化结果直观地了解地下水系统的运行情况，并对地下水模型进行效果评估和优化。

##优势1.全面的功能：GMS软件拥有丰富的功能和工具，可以满足用户在地下水模拟和分析方面的各种需求。

无论是建模、模拟、数据处理还是结果展示，GMS软件都提供了一系列强大的功能，使用户能够轻松地完成地下水模拟工作。

2.用户友好的界面：GMS软件拥有直观简洁的界面设计，用户可以通过简单易懂的操作步骤完成地下水模拟工作。

软件提供了详细的帮助文档和教程，帮助用户快速上手并熟练使用各种功能和工具。

PetraSim 地下水数值模拟软件

产品详细说明PetraSim是用于TOUGH2模拟程序家族的图形化界面。

TOUGH2及其衍生程序由伯克利劳伦斯国家实验室（Lawrence Berkeley National Labroatory）研发，因其在孔隙和裂隙介质中水流和热运移的强大模拟能力而被认可，包括挥发性有机化合物的多组分混合物（TMVOC）。

TOUGH2已用于包括环境修复和Y ucca山地下水流在内的多相、多组分问题。

PetraSim以交互式3D环境，包括网格剖分，参数定义和结果展示，使建模者充分应用TOUGH2的功能。

PetraSim解放了分析者，让他们可以专注于模型本身，同时自动处理TOUGH2输入和输出文件的繁琐细节，从而大大降低了TOUGH2的使用难度。

具有PetraSim的TOUGH2版本包括TOUGH2和T2VOC可执行程序，为用户减少了成本和复杂性。

PetraSim的主要特点包括：完全交互式的模型生成和结果展示。

3D模型控制和视觉反馈。

利用直观对话框的定义参数。

集成化网格生成。

集成化网格和单元格编辑。

自动生成模型的输入文件。

集成化3D等值面，矢量和等值线绘制。

集成化时间记录图和数据对比。

最近改进的PetraSim包括了对新模块TOUGHREACT和TOUGH-Fx/HYDRA TE的支持。

TOUGHREACT是孔隙裂隙介质中多相流体非等温流化学反应的数值模拟程序。

矿物集合体与液体之间的反应能在局部平衡或动力速率下发生。

气相可以是化学活性的。

沉淀和溶解反应能够改变地层的孔隙度和渗透性，也能改变岩石的不饱和流特征。

TOUGH-Fx/HYDRA TE 是模拟含水层系统状态的新程序。

对于达西定律有效的任意大小的（从实验室到水库）复杂地质介质中的典型普通自然CH4-氢氧化物沉积物（即，永久冻结带和深海沉积物），TOUGH-Fx/HYDRA TE通过求解质量和热量平衡藕合方程，能够模拟其中的非等温气体释放，相特性、液体和热量流动。

GMS地下水模拟软件软件介绍

（2）含水层信息包(FLOW PACKAGE)
BCF (Block-Centered Flow)
LPF (Layer Property Flow)
HUF (Hydrogeologic Unit Flow) BCF视含水层（潜水、承压水、潜水和承压
兼备）的性质赋予相应的渗透系数、含水层底板标高、越流系数、导水系数等参数。 LPF的参数赋值与含水层性质无关，所赋参数为Kh、Kv、弹性贮存率（storage)等。
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。
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。
概念模型对象：
可供选择的数学模型包括： MODFLOW FEMWATER MODAEM SEEP2D ART3D等
图层概念：
根据点、线、面等特征对象可以建立许多图层每个图层代表用户定义的研究区的特性：
可包括：研究区的范围图层研究区边界条件、源汇项图层含水层特征图层等；

地下水流数值模拟软件基本情况介绍

接圈定模型区域和剖分计算单元, 并可方便地为各剖分单Байду номын сангаас和边界条件
直接在机上赋值, 做到真正的人机对话。
•
MODFLOW 可以模拟潜水、承压水和隔水层中的稳定流与瞬变流的情况。
许多影响因素和水文过程, 如河流、溪流、排水沟、水库、作物蒸散量、降雨和灌溉入渗补给等, 都可以用MODFLOW 来模拟。 • MODFLOW 提供了求解地下水流有限差分公式的很多种方法, 如强隐式迭代法SIP、逐次超松弛迭代法SOR、预调共轭梯度迭代法PCG 2、SSOR 等。用户可以根据自己研究的实际情况, 选择适合的有效求解方法。由于实际地质及水文地质条件的差异,选择不同的求解程序包所得的结果是不一样的。 • MODFLOW 在求解过程中, 引入了应力期(Stress Period ) 概念, 它将整个模拟时间分为若干个应力期, 每个应力期又可再分为若干个时段( Time Step )。在同一个应力期, 各时间段既可以按等步长,也可以按一个规定的几何序列逐渐增长。 • 而在每个应力期内 ,MODFLOW 规定所有的外部源汇项的强度应保持不变。这样做不但简化规范了数据文件的输入, 而且使得物理概念更为明确。
• • •
边界条件：边界类型、水头或流量初始条件：统测水位水位动态观测资料：观测孔位置、结构、水位时间变化
注意问题
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。

地下水预测常用软件简介#(精选.)

3 常用地下水模拟软件简介3.1 GMS地下水模拟系统(Groundwater Modeling System)，简称GMS，是美国Brigham Young University的环境模型研究实验室和美国军队排水工程试验工作站在综合已有地下水模型MODFLOW、MODPATH、MT3D、FEMWATER、RT3D、SEEP2D、SEAM3D、UTCHEM、PEST、UCODE、NUFT等地下水模型而开发的可视化三维地下水模拟软件包。

可进行水流模拟、溶质运移模拟、反应运移模拟；建立三维地层实体，进行钻孔数据管理、二维(三维)地质统计；可视化和打印二维(三维)模拟结果。

其图形界面用起来非常便捷。

由于GMS软件具有良好的使用界面，强大的前、后处理功能及优良的三维可视化效果，目前已成为国际上最受欢迎的地下水模拟软件。

1 GMS各模块功能简介GMS由MODFLOW、MODPATH、MT3D、FEMWATER、SEEP2D、SEAM3D、RT3D、UTCHEM、PEST、UCODE、MAP、SUBSUR-FACECHARACTERIZATION、BoreholeData、TINs(Triangulated Irregular Nets)、Solid、GEO-STATISTICS等模块组成。

各模块的功能如下：MODFLOW是世界上使用最广泛的三维地下水水流模型。

专门用于孔隙介质中地下水流动的三维有限差分数值模拟，由于其程序结构的模块化、离散方法的简单化及求解方法的多样化等优点，已被广泛用来模拟井流、溪流、河流、排泄、蒸发和补给对非均质和复杂边界条件的水流系统的影响。

MODPATH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质点示踪模型。

在指定各质点的位置后，MODPATH可进行正向示踪和反向示踪，根据MODFLOW计算出来的流场，MODPATH可以追踪一系列虚拟的粒子来模拟从用户指定地点溢出污染物的运动。

数值模拟软件介绍及使用

FEFLOW 的应用领域
水量模拟: 模拟水源地开采或者油田注水对区域地下水流场的影响、模拟水库放水或者河流断流时, 河道沿线地下水流场的变化等; 水质模拟: 模拟污染物在地下水中的迁移过程及其时间空间分布模式、模拟沿海地区抽取地下水引起的海水入侵等; 温度模拟: 模拟非饱和带以及饱和带温度场的分布。
TINs
TINs即三角不规则网络(Triangulated Irregular Net works)，通常用来表示相邻地层的界面，多个TINs就可以被用来建立实体 (Solid)模型或三维网格。实体是在不规则的三角形网络(TIN)建立完成后通过一系列操作产生的实际地层的三维立体模型。
总之GMS软件模块多、功能全，几乎可以用来模拟与地下水相关的所有水流和溶质运移问题。相比其它同类软件如 ModIME、MODFLOW和Visual Modflow，GMS软件除模块更多之外，各模块的功能也更趋完善。
垂向滑动网格(BASD ) 技术处理自由表面含水系统以及非饱
和带的模拟; 开放性外部程序接口, 以便用户在FEFLOW 系统中连接和使
用自己的程序模块。
FEFLOW系统结果输出及显示 FEFLOW 提供了其他任何地下水模拟软件都无法比拟的、丰富实用的图形显示和数据结果分析工具。其先进的图形视觉化及数据分析技术表现在: 有限单元网、边界条件和模型参数的三维可视化及显示; 标量数据的三维彩色(透明或灰度) 等势面显示以及其二维平面彩色或等值线显示; 三维地下水流径追踪, 流动时间及流速动画显示(包括二维平面、剖面投影或二维平面追踪) ; 三维体截段的空间显示和三维交叉剖面组的空间显示; 三维图形的任意旋转, 二维、三维图形的放大或缩小; 总体和局部水量平衡分析(包括任意几何多边形内的水流通量分析) ; 计算和图形显示通过各种边界条件的水通量、物质通量以及其在特定时间区间内的积分量。

地下水模拟软件GMS中文使用手册

地下水模拟软件GMS中文使用手册一、软件简介地下水模拟软件 GMS（Groundwater Modeling System）是一款功能强大、应用广泛的地下水数值模拟软件。

它能够帮助用户建立复杂的地下水系统模型，进行模拟分析和预测，为水资源管理、环境保护和工程设计等提供科学依据。

GMS 具有友好的用户界面和丰富的建模工具，支持多种地下水模型的构建，如 MODFLOW、MT3DMS、SEEP2D 等。

同时，它还具备数据预处理、模型校准、结果可视化等功能，大大提高了地下水模拟工作的效率和精度。

二、安装与启动（一）安装要求1、操作系统：Windows 7/8/10 等。

2、硬件配置：建议至少 4GB 内存，2GHz 以上处理器。

（二）安装步骤1、下载 GMS 安装程序。

2、运行安装程序，按照提示进行操作。

3、选择安装组件和安装路径。

4、等待安装完成。

（三）启动软件安装完成后，在桌面上找到 GMS 快捷方式，双击即可启动软件。

三、工作界面GMS 的工作界面主要包括菜单栏、工具栏、项目浏览器、视图窗口等部分。

（一）菜单栏包含了文件、编辑、视图、模型、数据、工具、窗口和帮助等菜单，提供了各种操作命令。

（二）工具栏提供了常用操作的快捷按钮，如新建项目、打开项目、保存项目、导入数据、运行模型等。

（三）项目浏览器用于管理项目中的各种数据和模型组件，如含水层、边界条件、源汇项等。

（四）视图窗口用于显示模型的图形和结果，可进行缩放、平移、旋转等操作。

四、数据准备（一）地形数据可以通过导入数字高程模型（DEM）来获取地形信息。

（二）地质数据包括地层结构、岩性分布等，通常以钻孔数据或剖面图的形式输入。

（三）水文地质参数如渗透系数、储水系数等，需要根据实地测量或经验值进行设定。

（四）边界条件确定模型的边界类型和边界值，如定水头边界、定流量边界等。

（五）源汇项包括降水入渗、河流渗漏、抽水井等。

五、模型构建（一）创建项目在 GMS 中新建一个项目，并设置项目的名称、单位等基本信息。

地下水数值模拟软件简述

２１年０１
第２期９
ＳＩＮＥＥＨＯＯＹＮＯＭＡＩＮＣＥＣ＆ＴＣＮＬＧＦＲＴＯＩ
ｏ科教前沿０
科技信息
地下水数值模拟软件简述
童彦钊吴平韩强强（宁夏回族自治区水文地质工程地质环境地质勘察院宁夏银川７０１）５０１
１数值模拟理论的发展
ＭＯＦＯＷＭＯＰＴＴＤＤＬＤＡＨ３ｙＥＭＷＡＥ，ＥＰＤＳＡＭ３，ＴＤ、ＴＲＳＥ２，ＥＤＲ３

ＣＨＥＭ，ＰＥＳＵＣＯＤＥ、Ｔ，ＭＡＰＳ，ＵＢＳＵＲＦＡＣＥＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＡＴＩＺＯＮ、数值法常用方法有有限差分法、有限单元法、界单元法和有限ＵＴ边ｏｅｌＤａＩｓｈｅａ，ｎｕｔＩｇｌｔ，ｌ，ＯＴＴＳＣ等ａｄｒａＮｓｉＧｒＳＴ分析法以及由此发展而形成的特征有限单元法和特征有限差分法其ＢｒｏｔＴＮａｇｌｅｅｕｒｅ）ｏｄＥＳＡＩＩＳ在地下水流模拟的基中最常用的方法为有限差分法和有限单元法有限差分法最早盛行于模块组成其运行方式以地下水流模拟为基础，建立一系列的水质模拟其中水量模拟软件为ＭＤＬＷ和ＯＦＯ工程科学中。０２世纪６年代末期开始大量应用于实际地下水流数值础上．０ＥＴＲＤＬＷ计算中它的原理就是把原来连续的函数经过有限的差分以后变成离ＦＭＷＡＥＭＯＦＯ是用有限差分法建立水文地质模型，ＥＷＡＥ散的函数．在每一个差分区内把函数取极限求导的计算变换变成有限ＦＭＴＲ是采用有限元法建立水文地质模型ＧＭＳ软件功能简介：值的比率计算。该方法具有概念清晰、直观、计算简单、编程方便等特（）１含有制图模块，以不借助其他软件，可进行边界、参数分区、补点。限元法在地下水流动问题的应用始于１６年Ｊｖｎｅｆ９８有９８ｅｅｄｌ６１１赋值可直接建立水文地质概念模型。（）２用有限单元法求解非稳定流问题．７年Ｃｐ等人采用三维等参有给条件和排泄条件的绘制、，１６９ａｔａ可直接生成地下水流场、含水层的顶底板等限单元法对多层地下水盆地进行了数值模拟．该方法逐渐成为解决实含有多种插值计算功能，并将之读入剖分的网格中，方便快捷，易于掌握和使用。（）３具际复杂水文地质问题的有效方法．它通过剖分和插值的方法将描述地值线，有建立三维立体地质结构的功能４可进行三维真实含水层的模拟（）下水流动的定解问题转化为代数方程组进行求解（）５具有三维立体动态表达的功能。２地下水模拟软件发展与应用简介应用特点（）１前处理功能优越。ＧＳ具有优越的前处理功能，Ｍ可以直接利国外的数值模拟软件随着计算机技术的发展。了适应数值模拟为ＭＭ弧和多边形对水文地技术的大量应用，出现了众多地下水模拟软件主要有ＦＦＯ、用ＧＳ建立水文地质概念模型ＧＳ利用点、国外ＥＬＷ质参数和边界条件进行赋值，直接对模拟区进行剖分，方便灵活，方ＧＳＶｓａＭＤＬＷ等。Ｍ、ｉｌＯＦＯｕ法极易掌握。２１ＦＬＯＷ．ＥＦ（）２数据录入简便。数据录入格式可以使用电子表格、文本等多种ＦＦＯＦｎｅＥｅｅｔｕＳｄｃＬＷｓｍ）有限元地下ＥＬＷ（ｉｔｌｎｓＵａｅＦＯｓｔ是ｉｍｂｖｅ不需要特殊的录入文件，也不需要进行文件转换，利用Ｗｉｏｓｎｗｄ水数值模型的杰出代表．由德国ＷＡＹ公司于１７年开发的．Ｓ９９最初格式，的剪贴板直接可以进入ＧＳ的数据转换界面，Ｍ直接转换成各种格式用ＦＲＲＮＩ编写的，此后不断得到改进。Ｏ年代初期．ＯＴＡＶ９转换界面友好易用ＦＦＯ．版本已扩展为３ＥＬＷ４０Ｄ并应用于水流．溶质运移模拟：９６的数据文件．１９ — （）３兼容性强。与地理信息系统软件或地理信息软件的交换格式１９年间ＦＦＯ的数值性能和数据界面得到扩展．模型后处理器９８ＥＬＷ可以直接利用其他软件的成果，不需要二次成图。功能增强：展到２世纪以来它的版本已经升级到５．发１．具备良好的兼容性好．２（）４计算成果导出的功能强大，算结果可以直接为其它软件其计ＧＳＩ数据接口，优化的剖分网格技术．良好的可视化效果等很多优点ｒｈｍｏｎ大学环境模拟研究实验室和美国军队排ｇＦＦＯ是讫今为止功能最为齐全的地下水水量及水质计算机利用。由美国ＢｉａＹｕｇＥＬＷ水工程实验工作站开发的基于概念模型和网格模型的地下水模拟软模拟软件系统。该软件系具有图形人机对话：地理信息系统数据接口：集成了ＭＯＦＯＭＤＡＨ、ＴＤ、ＥＴ等软件包。ＤＬＷ、ＯＰＴＭ３ＭＳＰＳ自动产生空间多种有限单元网：空间参数区域化以及快速精确的数值件，０Ｗ算法和先进的图形视觉化技术等特点。ＦＦＯ系统中．在ＥＬＷ用户可以２３ＶｉｕｌＭ０ＤＦＬ．ｓａ加拿大Ｗａｅｌｔｏｒｏ水文地质公司开发研制的ＶｉａＭＯＦｏ８ｌＤ１ｗ是目ｕ很方便迅速地产生空间有限单元网格．设置模型参数和定义边界条前国际上最为流行且被各国同行一致认可的三维地下水流和溶质运件．运行数值模拟以及实时图形显示结果与成图移模拟的标准可视化专业软件系统北水国际于２００７年完成了ＦＦＯ的应用领域包括：ＥＬＷｖｓａＭｄ１．的汉化调试工作ｖｓａＭｄｌ．中文版的推ｉｌ０Ｆｗ４１ｕｏｉｌ０Ｆｗ４１ｕｏ（）１模拟地下水区域流场及地下水资源规划和管理方案得到了国内用户的广泛欢迎。应用范围有（）１评价地下水安全供（）２模拟矿区露天开采或地下开采对区域地下水的影响及其最优出，水量（）２评价地下水修复系统（）３优化灌溉抽水量（）４圈划水源保护区对策方案。５模拟自然降解过程（）６确定风险评估的暴露途径（）７确定含水层（）３模拟由于近海岸地下水开采或者矿区抽排地下水引起的海水（）存储和恢复的可能性（）８计算矿坑涌水的影响（）９预测海水入侵造或深部盐水入侵问题成的影响但是ＶｓａＭＤＬＷ软件并不适合某些复杂的地质条ｉｌＯＦＯｕ（）４模拟非饱和带以及饱和带地下水流及其温度分布问题模拟件、不饱和流动、密度变化的流动、热对流等棘手问题。污染物在地下水中迁移过程及其时间空间分布规律

地下水模拟系统软件介绍

地下水模拟系统软件介绍
一、GMS数值模拟技术
GMS（Groundwater Modeling System，地下水模拟系统）是一款面向工程师、科学家和行政管理部门的全功能的地下水管理软件。

它能够解决各类地下水模拟问题，提供多样化的模型输入，能够处理任意空间配置的地下水模型并快速进行数值模拟，从而使模拟过程更加高效。

GMS模拟技术源自威斯康星（Wisconsin）大学里克·拉米尔（Rick Lamer）和史蒂文·夏皮罗（Steven Shapiro）在1991年开发的
“U.S.G.S. Groundwater Modeling System”（U.S.G.S.地下水模拟系统），后来在2002年，U.S.G.S.将其开发模型持续完善，形成了GMS数值模拟技术。

二、GMS软件功能
GMS软件主要用于处理非定向地下水模型的数值模拟，它的主要功能是：
（1）地下水模型可视化：GMS软件支持非定向地下水模型，用户可以使用GMS来可视化地下水模型，查看和修改模型的网格参数以及边界条件。

还可以根据地形数据生成三维地形模型，以帮助用户可视化模型并做出正确的抽水控制规划。

（2）数值模拟：GMS支持多种地下水模型数值模拟，其中包括基于时间步长运算、拉格朗日插值方法和拉格朗日格式等多种数学模型。

地下水数值模拟

给水度及单位涌水量；含水层分布规律，即埋深、厚度和岩性组合特征；地下水天然流场、人工干扰流场、水化学场和温度场；构造条件及岩溶发育规律（限于岩溶含水层）。
一、模型概化-源汇项
1、含水层垂向量作为模型的源或汇，一般可直接量化，但要根据实际水文地质条件，决定具体量化和处理方式。
2、潜水蒸发强度随潜水位埋深而产生变化时，可建立受潜水极限蒸发埋深约束的潜水蒸发子模型。存在间歇性的河流、以及由于开采促使地表水体与含水层间的水量交换发生明显改变时，应考虑建立地表水入渗子模型。
可暂且处理为水面蒸发
ET
蒸发强度随潜水埋深的
z
加大而减弱
ET = 0
模块及其作用
**河流边界(RIV)模块通过河床与地表水交换河流水位必须已知
简化处理
地下水排泄：q= C(Hcell Hriv) 河流渗漏：q=C(Hriv Hcell)
渗透系数宽度长度
导水系数C= 沉积物厚度
模块及其作用
水运动，大都是层流，符合达西定律。只有在极少数大溶洞和宽裂隙中的地下水流，才不符合达西定律，呈紊流。（2）平面流和三维流
在开采状态下，地下水运动存在着三维流，特别是在区域降落漏斗附近及大降深的井附近，三维流更明显，故应用地下水三维流模型。若三维流场的水位资料难以取得，可将三维流问题按二维流处理，但应考虑所引起的计算误差是否能满足水文地质计算的要求。
数的空间分布规律，常采用离散化的参数概化方法（即参数分区
或参数化）来确定。
查明计算含水层与相邻含水层、隔水层的接触关系，是否有“天窗”、断层等沟通。
一、模型概化-内部结构
1、含水介质 2、含水层空间分布 3、地下水运动状态 4、水文地质参数 1）时间概化 2）空间概化

地下水流模型MODFLOW简介

（二）离散方法简单
在空间离散上，MODFLOW 对含水层采用等距或不等距正交的长方体剖分网格。用户易于准备数据文件，便于输入文件的规范化。MODFLOW 模拟系统中引入了应力期的概念。整个模拟期可划分为若干应力期可再划分为若干时间段。
三维有限单元地下水流的溶质运移模拟并可模拟热运移
HST3D GUIPIE
Visual Groundwater
Ken. Kipp博士
ＨＳＴ３Ｄ的可视化界面
加拿大Waterloo水专门的可视化，包括钻孔、水位、地球化学资料的三维可视化，能够把其他软件
文地质公司
模拟的网络化离散数据三维可视化显示
Argus ONE 美国地质调查局专门的可视化，可以作为ＭＯＤＦＬＯＷ、ＳＵＴＲＡ等模拟软件的可视化平台
大差异地下水、地表状况、土壤、植被、气候变量和土地
利用等都存在时空变异性，模型的耦合集成存在较大的难度。
2.地下水数值模拟发展趋势
(3)勘探技术水平还有待于进一步提高随着计算机的广泛应用，计算机软浸实现了对大量水文地质学
及地下水动力学问题的模拟，其计算能力远远超过人们获取数值模型所需野外资料的能力。因此，野外资料的准确性及全面性就决定了数值模拟的精度。 (4)物化反应和生化作用的溶质迁移模型
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。