地下水流模型MODFLOW简介

集成了各种地下水模拟系统，包括ＭＯＤＦＬＯＷ、ＭＴ３ＤＭＳ、ＦＥＭＷＡ ＴＥ Ｒ、ＲＴ３Ｄ、ＳＥＥＰ２Ｄ等模型
集成了各种地下水模拟系统，包括ＭＯＤＦＬＯＷ、ＭＴ３ＤＭＳ、ＲＴ３Ｄ等 模型
PM
Chiang等
三维有限差分地下水流动模拟与分析，能够模拟抽水一起的地面沉降
Feflow
德国Wasy水资源 规划系统研究所
（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个应力期，每个应力期内的外应力，如抽 水量、蒸发量、补给量等，保持不变， 每个应力期可再划分为 若干时间段。
2.模拟软件发展趋势
(1)各模拟软件只侧重某一方面，功能层次不齐。
模拟软件的发展取决于地下水数学模型及计算机软件技术的发展 两个方面。模型是地下水模拟软件的内在核心，模拟软件是模型实现 的技术手段。模型的发展将会扩大软件的适用范围，提高模拟的精确 度。软件技术的应用将大大提高模拟软件的速度、质量及现代化水平。 尽管世界上地下水及其相关模拟软件多达数百个，但由于地下水系统 的复杂性，到目前为止，还没有任何一种地下水软件能解决一切地下 水问题。模拟者应根据自己所从事的研究领域及模拟任务选择合适的 软件。上述的GMS、Visual MODFLOW、Visual Groundwater等软件都是比较流行的软件。
地下水流模型MODFLOW简介
提纲
目前国内外主要地下水模拟软件简介 地下水数值模拟发展趋势 MODFLOW主要功能和主要模块 一点体会和经验
1.主要地下水模拟软件简介
软件名称
作者
简介
GMS
Visual MODFLOW
Brigham young university
加拿大Watreloo水 文地质公司
近几年来，随着GIS技术的发展和普及，GIS已被广泛接受为管理、 存储、查询分析有关地理空间分布信息的成熟的工具和技术。随着其 本身空间分析功能和相关学科的迅猛发展，应用领域不在拓宽。随着 信息化成为当今社会发展的潮流和趋势，地下水动态模拟评价信息化 已成为水文地质工作的工作方向。如何充分利用GIS在数据采集、存 储、处理和可视化表达等地下水模拟重要环节上的优势，把GIS与地 下水模型结合起来，为地下水模拟工作提供更为简单适用的新方法和 统一高效的GIS平台环境，已成为目前地下水动态评价信息化建设的 关键步骤，也是GIS在地下水研究应用中向深层次发展的瓶颈问题。
InHM IGSM
Waterloo与 Stanford大学
Young Yoon博士
地下水与地表水流及溶质迁移耦合模型 地下水与地表水耦合模型
2.地下水数值模拟发展趋势
(1)模型反演求参时，解的不惟一问题 模型中参数的不确定性将导致计算的水头、流速的不
确定性，从而影响到模拟结果的可靠性。 (2)各学科之间难以沟通，侧重的时间或空间尺度存在较
随着污染的加剧，地下水中痕量污染物在迁移过程中发生的物 化反应和有微生物参加的生物化学作用所造成的对人体健康的可 能影响将日益成为人们关注的焦点。因此，考虑物化反应和生化 作用的溶质迁移模型，特别是地下水中有机物质迁移模型将是另 一个研究趋势。
2.地下水数值模拟发展趋势
（5）尚未建立地下水动态模拟体系
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。
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 GroΒιβλιοθήκη Baidundwater
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
3.MODFLOW主要功能和主要模块
MODFLOW是英文名称Modular ThreeDimensional 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。
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
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。