2020年地下水模型Feflow介绍
专题四_FEFLOW应用实例
专题四 FEFLOW 应用实例 第五章 FEFLOW 在宿迁市的应用5.1 水文地质条件概化本研究区周长为758km,面积为7489km 2。
模拟区边界除西北部骆马湖和东南部洪泽湖概化为一类水头边界(1st head)外，其余均概化为三类水头边界(3rd head)。
补给主要为大气降雨入渗。
排泄为人工开采地下水和垂向蒸发。
从地下水动态资料来看，模拟区的孔隙水水位呈非稳定状态。
模拟区内部结构视为非均质各向同性，根据不同区域的水文地质条件对不同参数进行相应的参数分区，同一参数分区内可视为均质。
水流服从达西定律，可视为平面二维流。
5.2 数学模型的建立根据上述水文地质概念模型，可建立起相应的数学模型：[]tHQ t y x h t y x H m k y H T y x H T x V ∂∂=---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂*),,(),,(''μ，()D y x ∈, ()()t y x H t y x H ,,,,11=Γ， ()1,Γ∈y x , t>0 ()()y x H t y x H t ,,,00==， ()D y x ∈,式中：H ：承压含水层水位(m)； h ：潜水含水层水位(m)；*μ：弹性储水（释水）系数；''m k ：越流系数； T ：导水系数(m 2/d)； Q V ：承压水开采强度(m/d)； H 0：初始水位(m)；H 1：计算区一类边界水位(m)； Γ1：一类水头边界。
D：计算区范围。
5.3 含水层系统的识别地下水流系统的模拟，要解决两大问题，即参数识别问题和预报问题。
解决这两个问题的前提是要建立一个尽可能反映实际含水层地质体与边界条件的数学模型。
本次评价中，因无最新资料可用来进行模型识别，所以直接参考1999年《江苏省宿迁市地下水资源评价报告》，仅利用模型进行预报。
5.3.1 空间离散根据研究区含水层系统的垂向分布特征，将研究区含水层系统分为三层（layer）四片（slice），上层为潜水和微承压含水层，下层为Ⅱ、Ⅲ承压水含水层，中间为弱透水层。
FEFLOW应用报告(06-09-28)
FEFLOW在江苏省宿迁市地下水水位预测中的应用江苏省水资源管理中心河海大学水资源环境学院2006年9月前言地下水资源是我国水资源的重要组成部分，特别是在地表水资源相对贫乏的干旱、半干旱地区，地下水在保证居民生活用水、社会经济发展和生态环境平衡等方面起着不可替代的作用。
近些年来，地下水在供水量中的比重不断增加。
对地下水的不合理开采，会引起一系列的地质问题和环境问题，如地下水水位区域性持续下降、土地沙漠化、地下水污染等，合理开发利用地下水已成为燃眉之急。
加强地下水资源管理，合理开发利用和有效保护地下水资源，必须进行地下水资源评价。
FEFLOW（Finite Element subsurface FLOW system）是由德国水资源规划与系统研究所（WASY）历时二十多年的研究，开发出来的地下水流动及物质迁移模拟软件系统。
软件问世以来，在理论研究和实际问题的处理上，经过了不断的发展、修改、扩充、提高，日趋完善。
从二十世纪七十年代末至今，FEFLOW 经过了大量的测试和检验，成功地解决了一系列与地下水有关的实质性问题，如判断污染物迁移途径、追溯污染物的来源、海水入侵等等。
本成果利用Feflow软件，对宿迁市的地下水水位进行了预测，并对预测结果进行分析，以期为宿迁市地下水资源的管理提供依据。
目录第一章宿迁概况 (1)1.1自然地理与社会经济概况 (1)1.2区域地质概况 (7)第二章水文地质条件 (11)2.1地下水类型与含水岩组 (11)2.2地下水补给、径流和排泄条件 (20)第三章地下水资源与开采状况 (22)3.1地下水资源 (22)3.2地下水开采状况概述 (22)第四章FEFLOW介绍 (25)4.1FEFLOW简介 (25)4.2FEFLOW界面菜单介绍 (28)4.3FEFLOW菜单功能 (30)第五章FEFLOW在宿迁市的应用 (40)5.4模型预测 (51)第七章结论与建议 (55)7.1结论 (55)7.2建议 (56)主要参考文献 (57)第一章宿迁概况1.1 自然地理与社会经济概况宿迁市位于江苏省西北部，南与淮安市毗邻，东与连云港市接壤，北与徐州相连，西与安徽省交界；下辖沭阳、泗阳、泗洪三个县及宿豫、宿城两个区(图1—1)。
《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》范文
《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》篇一一、引言矿井涌水量预测是矿山安全生产的重要环节之一，其准确性直接关系到矿井的安全运行和经济效益。
范各庄煤矿作为国内重要的煤炭生产基地，其矿井涌水量预测工作尤为重要。
本文将基于Feflow软件，对范各庄煤矿矿井涌水量进行预测研究，以期为矿山安全生产提供科学依据。
二、范各庄煤矿概况范各庄煤矿位于某地，属于典型的地下矿井。
其矿井涌水量受多种因素影响，包括地质构造、水文地质条件、气象因素等。
因此，在进行矿井涌水量预测时，需综合考虑这些因素。
三、Feflow软件简介Feflow是一款基于地理信息系统（GIS）的地下水流动与溶质运移模拟软件，具有强大的地下水流场模拟和预测功能。
该软件通过建立地下水流场模型，可以实现对矿井涌水量的预测。
四、基于Feflow的矿井涌水量预测方法1. 数据收集与处理：收集范各庄煤矿的地质构造、水文地质条件、气象因素等相关数据，并进行处理和分析。
2. 建立地下水流场模型：利用Feflow软件，根据收集的数据建立地下水流场模型。
模型应包括地层结构、含水层分布、地下水流向和流速等要素。
3. 模型验证与修正：通过对比历史涌水量数据，验证模型的准确性。
如发现模型存在误差，需进行修正并重新进行验证。
4. 预测矿井涌水量：根据验证后的模型，对未来一段时间内的矿井涌水量进行预测。
五、研究结果与分析1. 模型建立与验证：通过Feflow软件建立的地下水流场模型，能够较好地反映范各庄煤矿的地质构造和水文地质条件。
经过历史数据验证，模型的涌水量预测值与实际值较为接近，具有较高的准确性。
2. 矿井涌水量预测：根据建立的模型，对未来一段时间内的矿井涌水量进行预测。
预测结果显示，随着降雨量的增加和开采深度的加大，矿井涌水量呈上升趋势。
因此，矿山应加强排水设施的建设和管理，确保矿井安全运行。
3. 影响因素分析：通过分析地质构造、水文地质条件、气象因素等因素对矿井涌水量的影响，发现地下水位、含水层厚度、降雨量等因素对矿井涌水量具有显著影响。
当前应用于地下水模拟领域内的常用软件
当前应用于地下水模拟领域内的常用软件：1、MODFLOW (The modular finite –difference groundwater flow model)是由美国地质调查局(ＵＳＧＳ)开发的用来模拟地下水流动和污染物迁移等特性的计算机程序，MODFLOW使用有限差分方法。
其局限是仅在DOS模式下运行。
在MODFLOW的基础上，各国研究人员又开发了可视化的扩展型软件Visual MODFLOW。
Visual MODFLOW是由加拿大waterloo hydrogeologic Inc.在MODFLOW 软件基础上,应用现代可视化技术开发研制的,1994年8月首次在国际上公开发行，该系统目前国际上流行且被各国同行一致认可的三维地下水流和溶质运移模拟的标准可视化专业软件系统。
可应用于评价地下水安全供水量、评价地下水修复系统、优化灌溉抽水量等方面。
Visual MODFLOW 的最大特点是功能强大同时易学易用，合理的菜单结构，友好的可视化交互界面和强大的模型输入输出支持，使之成为许多地下水模拟专业人员的选择对象。
2、MT3D99是郑春苗博士设计开发的模拟三维地下水溶质运移程序MT3D(1990)的升级版，MT3D99的易于使用、精确、快速的优良性能使得它获得了政府有关部门、地下水研究咨询公司以及用户的广泛认可，成为目前世界上首屈一指的溶质运移模拟软件。
MT3D99能够模拟地下水系统中的平流、扩散、衰减、溶质化学反应、线性与非线性吸附作用等现象，能够对承压含水层，不承压含水层，承压与不承压交替的含水层以及倾斜的和单元厚度变化的含水层进行空间离散。
MT3D99提供了丰富的求解方法。
一个隐含求解方法是基于带高效Lanczos/ORTHOMIN加速格式的广义共轭梯度法的迭代求解方法，能够花费比传统方法少得多的机时来求解范围广泛的问题。
MT3D99采用了三阶TVD(total-variation-diminishing)格式用于求解对流项，具有保持质量守恒和使数值弥散和人为振动最小化的特点，在其它求解技术失败时，此格式往往是有效的。
专题一 feflow简介
专题一对示例模型的描述4.1 FEFLOW简介FEFLOW（Finite Element subsurface FLOW system）是由德国水资源规划与系统研究所（WASY）开发出来的地下水流动及物质迁移模拟软件系统。
该软件提供图形人机对话功能、具备地理信息系统数据接口、能够自动产生空间各种有限单元网、具有空间参数区域化、快速精确的数值算法和先进的图形视觉化技术等特点。
在FEFLOW系统中，用户可以方便快速地产生空间有限元网格，设置模型参数和定义边界条件，运行数值模拟以及实时图形显示结果与成图。
软件自问世以来，在理论研究和实际问题的处理上，经过了不断的发展、修改、扩充、提高，日趋完善。
4.1.1 FEFLOW的应用领域●模拟地下水区域流场及其他地下水资源规划和管理方案；●模拟矿区露天开采或地下水开采对区域地下水的影响及其最优对策方案；●模拟由于近海岸区抽取地下水或者矿区抽排地下水引起的海水或深部盐水入侵问题；●模拟非饱和带以及饱和带地下水流及其温度分布问题；●模拟污染物在地下水中迁移过程及其时间空间分布规律（可用于分析和评价工业污染物及城市废物堆放对地下水资源和生态环境的影响，研究最优治理方案和对策）；●结合降雨－径流模型进行模拟“降雨－径流－地下水”的系统问题（可用于研究水资源合理利用、管理以及生态环境保护方案等）。
4.1.2 系统输入特点●通过标准数据输入接口，用户既可以直接利用已有的GIS空间多边型数据生成有限单元网格，还可以基于地图用鼠标进行设计，能够自定义网格的数目，方便地调整网格的几何形状，增加和减小网格的宽度；●在建立水流场和迁移模型时，用户不仅能够根据具体情况定义第一、第二和第三类边界，而且可以对边界条件增加特定的限制，以避免不合理的数值解；●能够直接定义多含水层中的分层开采井和混合开采井，以及注水井；●所有边界及附加条件既可设置为常数，也能定义为随时间变化的函数；●已知的边界及模型参数可以按点，线或面的形式直接输入，也可以调用已有的空间数据。
FEFLOW在地下水流模拟方面的应用
地层由于地壳的抬升而受强烈的剥蚀，含水 岩层出露地面（图１），或者含水层缺失。ＦＥＦＬＯＷ 在处理这种情况时，仍然认为地层是连续到整个 研究区域；只是在地层缺失的地方，认为厚度是无
ＦＥＦＬＯｗ配备了若干先进的数值求解法来 控制和优化求解过程 快速直接求解法，如ＰＣＧ，ＢＩＣＧＳＴＡＢ，ＣＧＳ，
Ｒｒｐａｒｔ
ｉｎ ｓｍａｌｌ
（图５），可以非常准确地模拟一场暴雨后，培河附 近区域地下水位的变化。
１．含水层；２．强透水带
２．２第三类边界——混合边界 河流在ＦＥＦＬＯＷ中是作为第三类边界处 理。河流通过底积层和含水层发生水力联系（图 ３）。根据达西定律有
３
ＦＥＦＬＯＷ软件的缺点
ＦＥＦＬ（）ｗ最大的缺点是用于处理源汇项的 Ｆｌｏｗ菜单功能过于集中，各个补排项
第３０卷第４期 ２００３年８月
成都理工大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ
ＣＨＥＮＧＤＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｖｄ·３０
Ｎｏ
４
ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｆｕｌｉｔｉｏｎ）
Ａｕｇ·２００３
［文章编号］１６７１ ９７２７（２００３）０４—０３５６
０６
ＦＥＦＬＯＷ在地下水流模拟方面的应用
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 的海水人侵等［９］；温度模拟：模拟非饱和带以及饱 和带温度场的分布“…。 １．２系统输入特点 通过标准数据输入接口，用户既能直接利用 已有的ＧＩＳ空间多边形数据生成有限单元网格， 也可以基于地图用鼠标设计，网格的数目可以自 己指定，可以方便地调整网格的几何形状，增加和 放疏网格大小等。用户可以视具体情况定义第一、 第二和第三类边界，而且还可以对边界条件增加 特定的限制条件；能方便地定义复合含水层中的 分层开采井和混合开采井以及注水井。所有边界 条件及其限制条件、渗透系数、补排量既可设置为 常数，也能定义为随时间变化的函数。ＦＥＦＬｏＷ 提供了克里格（Ｋｒｉｇｉｎｇ）、阿基玛（Ａｋｉｍａ）和距离 反比加权（ＩＤＷ）三种方法，对离散的空间抽样数 据进行内插或外推。输入数据格式既可以是ＡＳＣ Ⅱ码文件，也可以是ＧＩＳ地理信息系统文件，如 ＡｒｅＶｉｅｗ的ｓｈｐ格式。
heiflow模型
heiflow模型HEIFLOW模型是由国际著名水资源监测研究机构HEI研发的一种模型，其用途是用于水资源监测研究和管理，它可以提供科学的模型支持，以帮助用户解决水资源调度和管理问题。
该模型主要用于水文和水环境相关问题的调查研究，可以实现地表水模拟，可以实时监测和研究水质变化，并可以更好地评估水资源的开发利用效果。
在模型结构上，HEIFLOW模型由水动力模型、水文模型和水环境模型三大部分组成。
水动力模型是HEIFLOW模型的核心部分，它考虑了水动力过程的复杂性，用来模拟水文系统中复杂的水文变化过程，并能够实现这些水文变化过程的仿真预测。
水文模型用于模拟水文计算和预测，计算水动力和水环境变化过程中的水体流量和水质污染质量，可以快速准确预测水文变化过程。
水环境模型是HEIFLOW模型的一个次要部分，它考虑了水环境中的物质和能量的改变，可以实现水环境的模拟和预测，更好地理解水环境变化过程中发生的生态和水质污染问题。
HEIFLOW模型的应用是多种多样的。
它可以作为水资源管理的理论和实际支撑，可以实现因地制宜的水资源管理，提高水资源的利用效率。
同时它也可以用于水文监测，利用它可以快速、准确地测定水文变化的动态变化情况，为更完善的水资源管理提供依据。
此外，它还可以用于水质监测和环境保护，可以实时监测水体的污染浓度，预测水质的变化趋势，以期在有限的资源内实现对水环境的可持续管理。
在当前的水资源管理领域，HEIFLOW模型已成为当前水资源管理中最主要的模型之一。
它更好地把握了水动力过程的复杂性，实现了水文研究的多维度、实时的监测，也实现了水文模拟的精细化管理，为水资源管理提供了科学的模型支撑。
如果我们能够更好地利用HEIFLOW模型解决水资源管理中存在的问题，那么它将为水资源管理提供更加科学有效的解决方案，也将更大程度地保护我们面临的水资源和水环境，并有助于地表水和底栖生态系统的长期可持续发展。
地下水模型Feflow介绍
(C, C++)
1,000,000 (C, C++)
1,100,000 (C, C++)
1,150,000 (C, C++)
> 1,150,000 (C, C++)
Functionalities
• 2-D horizontal or vertical or 3-D • 1-D/2-D discrete elements for fracture/tube/channel flow • Flow, mass and/or heat transport • Density dependent flow • Saturated/variably saturated/unsaturated flow and transport • GIS interface for data import and export • Separate tool5
3D extensions and developments for flow, mass and heat (thermohaline) transport, 3D visual analysis tools, GIS interface based on ESRI shape files and ASCII generate formats, extended capabilities in pre- and postprocessing
• georeferencing images (FEMAP), • producing plots (FEPLOT/XPLOT) and • fitting parameters for unsaturated flow/sorption (FE-LM²) • Open programming interface • ...
《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》范文
《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》篇一一、引言随着经济的快速发展和城市化进程的加速，煤炭作为我国主要的能源来源之一，其开采量持续增加。
然而，在煤炭开采过程中，矿井涌水问题一直是影响矿井安全和经济效益的重要因素。
因此，对矿井涌水量的准确预测，对于保障矿井安全、提高生产效率具有重要意义。
本文以范各庄煤矿为例，基于Feflow模型进行矿井涌水量预测研究，以期为煤矿安全生产提供科学依据。
二、范各庄煤矿概况范各庄煤矿位于我国某地，地质条件复杂，矿井涌水量受多种因素影响。
近年来，随着开采深度的增加和范围的扩大，矿井涌水问题日益突出。
因此，对矿井涌水量进行准确预测，对于保障矿井安全和经济效益具有重要意义。
三、Feflow模型简介Feflow模型是一种基于水文地质学原理和数值模拟技术的地下水流场预测模型。
该模型能够综合考虑地质、气象、水文等多方面因素，对地下水流场进行模拟和预测。
在矿井涌水量预测方面，Feflow模型具有较高的准确性和可靠性。
四、基于Feflow的矿井涌水量预测研究1. 数据采集与处理：首先，收集范各庄煤矿的地质、气象、水文等相关数据，对数据进行整理和分析，为模型输入提供依据。
2. 模型建立与参数设定：根据Feflow模型原理，建立矿井涌水量预测模型，设定相关参数。
参数的设定需要考虑地质条件、气象因素、矿井开采情况等多方面因素。
3. 模型验证与优化：利用历史数据对模型进行验证，根据验证结果对模型进行优化，提高预测精度。
4. 预测与分析：利用优化后的模型对未来一段时间内的矿井涌水量进行预测，分析涌水量的变化趋势和影响因素。
五、结果与讨论1. 预测结果：基于Feflow模型的矿井涌水量预测结果与实际涌水量数据基本吻合，证明了该模型的准确性和可靠性。
2. 影响因素分析：通过对预测结果的分析，发现地质条件、气象因素、矿井开采情况等因素对矿井涌水量具有重要影响。
其中，地质条件是决定涌水量的主要因素，气象因素和矿井开采情况也会对涌水量产生影响。
FEFLOW 有限元地下水流系统模拟演示
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第一部分 FEFLOW概述
有限元地下水流系统 FEFLOW （Finite Element subsurface FLOW system)是一种交互 式的 、全图形导向和菜单显示的 分层结构
的地下水模拟软件系统。
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第二部分
目前的交互式模拟系统FEFLOW可实现以下用途
（1）描述地下水水头和（或）污染物在空间和时间上的 分布；
（2）模拟地热产生的过程； （3）分析水动力学特性和渗流； （4）计算含水层中污染物质的持续和传播时间； （5）规定和制定补救措施和防止的方法； （6）帮助制定选择方案和有效的监测计划。
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第五部分 FEFLOW中的文件处理
FEFLOW系统中的文件以目录的层次存储。按照
它们包含的信息类型（以不同的文件扩展名表示），下
面的表2归纳出FEFLOW所用的文件属性。所有文件均
可编写为ASCII码或二进制码。
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信息类型
文件的扩展名
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第三部分 FEFLOW的数据界面
FEFLOW模拟系统具有地理信息系统的数据交换 界面 。FEFLOW支持被广泛采用的基于矢量的GIS ARC/INFO和ArcView 。与GIS的通讯是通过通用ASCII 制的数据交换格式(与ARC/INFO生成格式兼容)和与 ArcView兼容的形状文件格式（Shape file format）。这 些格式支持与空间数据联接的特征数据的自动输入。其 他的几何图形数据输入格式为传统的HPGL。
基于FEFLOW的地下水源地数值模拟研究
基于FEFLOW的地下水源地数值模拟研究摘要对朝阳市建平地区地下水水源区水文地质条件进行分析、概化，建立研究区的数学模型，并对数学模型参数进行识别与验证，计算各种水均衡项，以为水资源论证提供水资源量数据支撑。
关键词地下水水源区；数值模拟；FEFLOW1模型介绍FEFLOW（Finite Element subsurface FLOW system）是有限元地下水数值模型的杰出代表，由德国WASY公司于1979年开发，经过不断改进，目前FEFLOW4.0版本已扩展为3D并应用于水流、溶质运移模拟的研究；1996—1998年间FEFLOW的数值性能和数据界面得到扩展，模型后处理器功能增强；进入21世纪以来，其版本已经升级到5.2，具备良好的GIS数据接口、优化的剖分网格技术及良好的可视化等优点。
2研究区范围研究区范围为（即模拟计算区）建平县二道河的杨杖子至北台子一带，面积为2.67 km2。
该范围根据建平县自来水公司第三地下水源地开采井的分布位置和区域水文地质条件划定。
3水文地质3.1第四系地层中更新统坡积—洪积层：该层分布面积小，在山前裙裾出露。
岩性为亚黏土、黏土，颜色为棕黄色或棕红色，结构密实，黏塑性好，干时较硬，湿时较黏。
局部含钙结核，结核形状不规则。
其底部一般具有砂砾石透镜体或薄层，砾石是次棱角状，成分以安山岩、片麻岩为主，粒径范围在3～15 mm。
3.1.1上更新统（Q3）。
①坡积—洪积层：分布于山前裙裾，岩性以含砾亚粘土，浅黄至黄褐色，结构密实，具黏塑性，垂直节理。
厚度1.0～12.0 m。
局部地区的岩性成分为含砾亚砂土，下部为砂砾石含粘性土，杂色。
②冲积—洪积层：分布于河流一级阶地上，岩性以亚砂土和砂砾卵石层为主。
亚砂土为淡黄至黄褐色，厚度8.0～18.0 m，有上游厚度较大、下游厚度逐渐变小的规律。
砂砾卵石为黄褐色或杂色，结构松散，砂以粗砂为主，砾卵石岩性以安山岩、片麻岩为主，一般粒径10.0～30.0 mm，最大达100 mm[1-2]。
FEFLOW6.0中文用户手册
DHI-WASY软件FEFLOW 6有限元地下水和溶质迁移模拟系统用户手册DHI WASY目录1介绍 (1)1.1 欢迎使用FEFLOW (1)1.2 FEFLOW软件包 (1)1.3 FEFLOW 用户文档 (2)1.4 应用范围和结构 (2)1.5 注释 (3)2 用户界面 (3)2.1 原理 (3)2.2 图形驱动 (4)2.3 界面定制 (4)2.4 视图窗口 (5)2.5 教程 (5)3 应用地图 (7)3.1 地图的用途 (7)3.2 坐标系 (8)3.3地图地理参考 (9)3.4 地图处理 (9)3.4 导出地图 (11)3.5 教程 (11)4空间初步划分 (13)4.1 什么是空间初步划分? (13)4.2 编辑空间初步划分特征 (14)4.3 把地图特征转换为空间初步划分特征 (15)4.4 教程 (15)5 有限单元网格 (20)5.1 空间离散 (20)5.2 网格生成过程 (21)5.3 网格生成算法 (21)5.4 网格编辑 (22)5.5 3D 离散 (22)5.6 教程 (24)6 问题设定 (31)6.1 问题类型 (31)6.2 求解方法 (38)6.3 教程 (38)7. 擅用选择 (41)7.1 介绍 (41)7.2 选择工具 (42)7.3存储选择 (43)7.4教程 (44)8 参数可视化 (47)8.1 介绍 (47)8.2 视图窗口 (47)8.3模型几何体和数据绘图 (47)8.4 可视化选项 (48)8.5裁剪 (48)8.6 检查 (49)8.7 教程 (49)9 参数赋值 (54)9.1 介绍 (54)9.2 输入参数 (54)9.3 赋常数值 (58)9.4 时间序列数据 (59)9.5 地图数据赋值 (60)9.6查找表赋值 (63)9.7 复制数据值 (63)9.8 单位 (63)9.9 教程 (63)10 模拟 (71)10.1 介绍 (71)10.2模型检查 (71)10.3 结果输出 (71)10.4 模拟运行 (71)10.5 收敛 (72)10.6 教程 (72)11 评价结果 (74)11.1 介绍 (74)11.2 观测点 (74)11.3 水量平衡分析 (74)11.4 含量分析 (75)11.5 流线和迹线 (76)11.6 输出 (77)11.7 教程 (77)12 动画和视频输出 (83)12.1 介绍 (83)12.2 创建演示 (83)12.3 影片输出 (84)12.4 教程 (84)13 插件和界面管理器 (86)13.1 介绍 (86)13.2 用户插件 (86)13.3 技术 (87)13.4 界面管理器 (87)13.5教程 (87)1介绍1.1 欢迎使用FEFLOW感谢您选择FEFLOW软件！您选择了目前世界上功能最齐全，最行之有效和可靠的模拟孔隙介质水流流动和溶质迁移过程的软件之一。
《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》范文
《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》篇一一、引言随着经济的快速发展和城市化进程的加速，煤炭作为我国主要的能源来源之一，其开采和利用显得尤为重要。
然而，矿井涌水量预测作为煤炭开采过程中的关键环节，对矿井安全、生产和经济效益等方面都具有重要意义。
本文将探讨如何利用Feflow技术对范各庄煤矿的矿井涌水量进行预测研究，旨在提高矿井涌水量预测的准确性和可靠性，为矿井的安全生产和经济效益提供有力保障。
二、范各庄煤矿概况范各庄煤矿位于我国某地，是一个大型煤炭生产基地。
该矿区地质条件复杂，矿井涌水量受多种因素影响，如地质构造、水文地质条件、气象因素等。
因此，对矿井涌水量的准确预测对于保障矿井安全和经济效益具有重要意义。
三、Feflow技术介绍Feflow是一种基于地理信息系统（GIS）和水文地质模型的水文地质预测技术。
该技术通过对地质构造、水文地质条件、气象因素等数据进行综合分析和建模，实现对矿井涌水量的准确预测。
Feflow技术具有预测精度高、操作简便、实时性强等优点，被广泛应用于矿井涌水量预测领域。
四、基于Feflow的矿井涌水量预测研究1. 数据采集与处理首先，需要收集范各庄煤矿的地质构造、水文地质条件、气象因素等相关数据。
通过对这些数据进行清洗、整理和格式化处理，为后续的建模和预测提供可靠的数据支持。
2. 建立水文地质模型利用Feflow技术，根据收集到的数据建立水文地质模型。
该模型应充分考虑地质构造、含水层特征、地下水流动规律等因素，以实现对矿井涌水量的准确预测。
3. 模型训练与优化通过历史数据对建立的水文地质模型进行训练和优化，提高模型的预测精度和可靠性。
同时，还应考虑不同因素对矿井涌水量的影响程度，以确定模型的权重和参数。
4. 预测与验证利用训练好的模型对未来的矿井涌水量进行预测，并通过实际数据对预测结果进行验证。
通过不断调整模型参数和优化算法，提高预测的准确性和可靠性。
五、研究结果与分析通过基于Feflow的矿井涌水量预测研究，我们可以得到以下结果：1. 矿井涌水量的预测值与实际值具有较高的吻合度，证明了Feflow技术在矿井涌水量预测中的有效性和可靠性。
FEFLOW介绍
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开放的程序接口
FEFLOW 可以模拟很多地下水过程，但是仍有一 些特定情形 FEFLOW 不能实现用户所需模拟功能， 因而用户希望对系统进行局部修改。 针对这种情况，FEFLOW 提供了一个开放的程序 接口，用以连接用户的具体插件。通过这个接口，用 户可以在任何时刻修改参数，可以根据外部影响因素 修改边界条件，也可以人为控制时间步长，甚至把一 些其它程序（如水动力模拟或参数估计软件）与 FEFLOW 直接关联。 FEFLOW 提供了具体插件设计 的基本开发架构，插件可以以 C/C++ 或其它编程语言 如 Fortran 进行编程。
GIS/CAD 数据交换接口
在大多数实际应用中，基本的空间数据是 GIS (ESRI 格式) 文件格式或 CAD 型格式(例如, AutoCAD 交换格式)。地下水模型建模时， GIS/CAD 数据可以 直接导入而无需中间转化过程。模型后处理时，数据 可以简单地转化为 GIS 或 CAD 系统，使模拟结果数 据格式符合系统架构。FEFLOW 可以在模拟的任何阶 段输入和输出 GIS 和 CAD 数据，例如利用地理信息 数据产生有限单元网格和参数赋值等。适当的情形下， 基本数据可用多种区域化方法内插和外推至有限单元 或节点。利用 GIS 文件, 属性数据可以直接转化至地 下水模型中。数据也可以手动输入或从 ASCII 文件导 入。
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FEFLOW 功能
模型设计
支 持 二 维 和 三 维 地 图 （ ASCII, ESRI Shape, DXF, TIFF, JPG, PNG 等格式） 网格设计和参数设置时可以使用地图几何特 征 内置 WGEO 地理参考和成图工具 灵活多变的复杂网格自动生成算法，支持局 部加密 第一、第二和第三类边界条件以及井边界条 件，也可以定义多层井边界条件 边界约束 基 于 Kriging 、 Akima 、 距 离 加 权 反 比 法 （ IDW ）和一维线性法等多种点数据空间插 值方法 介质属性、边界条件和约束可以随时间变化
地下水模型Feflow介绍
4.5 1996-1997
4.6 1997-1998
4.7 1998
4.8 2000
4.9 2001
5.0 2002
5.1 2004
5.2 2005
FORTRAN user-oriented batch program; implementations for IBM 370, EC 1055, BESM-6; limited pre- and postprocessing;
Installation on Windows 95/NT, new mesh generator TMESH including Add ins, revision of budget analyzing tools
Interface Manager (IFM) for coupling external code, unsaturated flow and transport modeling in 2D and 3D, extended interpolation techniques for time varying data, Windows based print tool FEPLOT
3D extensions and developments for flow, mass and heat (thermohaline) transport, 3D visual analysis tools, GIS interface based on ESRI shape files and ASCII generate formats, extended capabilities in pre- and postprocessing
FEFLOW介绍
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FEFLOW 应用
FEFLOW 适用于孔隙介质中水流和物质迁移过程的模拟，其应用范围涉及从 实验室尺度到大陆尺度的各种实际工程问题。典型应用领域包括：
污染物弥散研究 地下水污染防控和修复
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DHI WASY FEFLOW
矿区地下水位升降 采矿排水研究 海水入侵调查 同位素地下水年龄勘测 地热开发 (HDR, 热泵系统) 联合 Mike11 和 Hydro_AS-2D 进行地表水/地下水耦合模拟
多种化学物质 溶解性或吸附性物质 自定义任意化学物质反应（反应动力 学编辑器）
热流传递
热流传导和热储备 岩体内的热传导和热储备 自定义流体和岩体热交换参数 可变密度流模拟，流体密度和黏性随温度变 化 溶质和热运移耦合模拟（温盐运移）
非饱和流模拟
变饱和流模拟，模型中兼具饱和带和 非饱和带 不同参数模型： van Genuchten 模型 Brooks-Corey 模型 修正 van Genuchten 模型 Haverkamp 模型 指数模型 线性模型 多种理查德方程形式 毛细管滞后现象 FE-LM² (软件已含)多种参数拟合模型
DHI WASY FEFLOW
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先进的可视化工具
利用图表展示模拟结果早已过时。如今，用户希 望可以利用等值线图、迹线图、剖面视图、三维视图 和动画视频等工具展示结果，向受众演示复杂的水文 地质条件。 FEFLOW 拥有丰富实用的平面、剖面和三维可 视化工具，可以实现所有的模型参数和结果 (如污染 带迁移)的三维视化效果。
feflow功能模型设计支持二维和三维地图asciiesrishapedxftiffjpgpng等格式灵活多变的复杂网格自动生成算法支持局部加密第一第二和第三类边界条件以及井边界条件也可以定义多层井边界条件基于krigingakima距离加权反比法idw和一维线性法等多种点数据空间插值方法介质属性边界条件和约束可以随时间变化dhiwasyfeflowpage模拟概述pest参数自动率定定制实时显示图表有效掌控模拟过程
FEFLOW有限元地下水系统模拟软件介绍
图3考虑时间滞后的一维线性插值 Fig.3 1D linear interpolation scheme with interpolation of the time levels
BASD技术
BASD(Best-Adaptation-to-Stratigraphic-Data,地层数据最佳适线法)技 术指把包含地层初始结构的模型数据和能适应自由面移动的有限单元网格进行结合.
Ω- 渗流区域 k- 含水层渗透系数 hR- 河流水位 d- 河流底积层厚度 h- 地下水位 ko, in -底积层渗透系数
FEFLOW 水流边界条件
signΒιβλιοθήκη Boundary condition Head (dirichlet) Flux (Neumann) Transfer (Cauchy) Well (singular point source)
信息类型 注释文件 点ASCII文件 FEPLOT绘图文件 时变幂函数据库三元组数据 完全成果数据 AutCad DXF 绘图描述(XPLOT)
文件扩展名 *.txt *.pnt *.plx *.pow *.dac *.dxf *.fpd
建议采用字目录 plot import+export plot plot result plot plot
处理复杂含水层分层的技巧
当地下水系统含水层结构庞大,岩性分带复杂, 沉积厚度和岩性各地变化不一时,在分层概化时 会遇到很多困难.总的变化规律是:从山前至平 原,沉积厚度由薄变厚,颗粒由粗变细,由单一 的砂砾石层过渡到多层砂和粉砂,细砂,粘土等 的互层. 在FEFLOW中,认为各个含水层在水平方向上都 是连续延伸至整个研究区域,在山前单一层的地 方,认为下面的含水层厚度无限小,模型内部自 动给默认值0.01m,其水文地质参数参考单一层的 值(见图1).
地下水模拟计算机软件系统--FEFLOW
地下水模拟计算机软件系统--FEFLOW
陈秋锦
【期刊名称】《中国水利》
【年(卷),期】2003(000)018
【摘要】FEFLOW是一种对地下水水量及水质进行模拟的软件系统.利用它可以计算出既有水位、污染物浓度和温度等标量数据,模拟降水、地表水、地下水的平衡关系,计算出流速、流线及流径线等向量数据.
【总页数】2页(P25-26)
【作者】陈秋锦
【作者单位】北京东方泰坦科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于FEFLOW预测工业危险废物对地下水环境的影响——以漳州市某工业危险废物填埋场为例 [J], 王艳艳
2.以某化学肥料制造项目为例浅析FeFlow在地下水环境影响评价中的应用 [J], 李芳;顾正聪;姜言欣
3.基于FEFLOW预测工业危险废物对地下水环境的影响
——以漳州市某工业危险废物填埋场为例 [J], 王艳艳
4.基于FEFLOW的退役化工地块地下水污染风险预测研究——以泰州市某退役化工地块为例 [J], 焦涛;袁文波;刘萌斐;王欢
5.基于FEFLOW的三维土壤-地下水耦合铬污染数值模拟研究 [J], 刘玲;陈坚;牛浩博;李璐;殷乐宜;魏亚强
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import+export
Import/export files (*.shp, *.trp, *.lin, *.pow...)
results plot
Results files (*.dar, *.dac) Exported plot data (*.shp, *.lin, *.trp, *.pnt...)
Postprocessor
FEFLOW – Finite Element subsurface FLOW system
Default File and Directory Structure
Project directory
femdata supermsh
Finite element problem files (*.fem) Superelement mesh files (*.smh)
4.0-4.2 1992-1995
4.5 1996-1997
4.6 1997-1998
4.7 1998
4.8 2000
4.9 2001
5.0 2002
5.1 2004
5.2 2005
FORTRAN user-oriented batch program; implementations for IBM 370, EC 1055, BESM-6; limited pre- and postprocessing;
PEST for parameter estimation, legend editor, improved map manager, reference distributions, DAVIS for 3D visualization
Extended zooming tools, improved coordinate handling, new mesh editor, non-linear dispersion, improved phreatic mode, new features in FEPLOT
FEFLOW – Finite Element subsurface FLOW system
Training program
Sa. 24th March 2007
8:30 10:00 10:15 12:00 13:00 14:00 14:15 16:30
建立二维地下水模型 (Step by step set up 2D groundwater model ) 休息 （Break） 建立三维地下水模型 (Step by step set up 3D groundwater model ) 午饭 （Break for Lunch） 建立溶质迁transport model ) 休息 （Break） 答疑讨论 第二天培训结束
3D extensions and developments for flow, mass and heat (thermohaline) transport, 3D visual analysis tools, GIS interface based on ESRI shape files and ASCII generate formats, extended capabilities in pre- and postprocessing
Training Groundwater modeling using
FEFLOW 5.3
WASY Institute for Water Resources Planning and Systems Research Ltd.
History
1.x 1979-1986
2.x 1987-1990
3.x 1990-1992
Extensions regarding numerical capabilities and data interfacing, introducing DSM (data store manager) and FEMAP (map assistant), automatic mesh adaptation in 2D
(C, C++)
1,000,000 (C, C++)
1,100,000 (C, C++)
1,150,000 (C, C++)
> 1,150,000 (C, C++)
FEFLOW – Finite Element subsurface FLOW system
Functionalities
• 2-D horizontal or vertical or 3-D • 1-D/2-D discrete elements for fracture/tube/channel flow • Flow, mass and/or heat transport • Density dependent flow • Saturated/variably saturated/unsaturated flow and transport • GIS interface for data import and export • Separate tools for
FEFLOW Model files saved in ASCII format:
*.smh super element files *.dar reduced model results files
FEFLOW import and export file format:
ASCII: *.trp, *.pnt, *.lin, *.ply, *.pow, *.dat, *.txt, *.rai, *.smh, *.dar Binary: *.shp, *.dxf, *.tif, *.dbf
Discrete feature elements (1D/2D), extended possibilities for unsaturated flow, parameter fitting tool FE-LM²
2D density dependent modeling, Interface to the Triangle mesh generator, geographical transformation, transient Boundary condition and materials
Working window
Message bar
FEFLOW – Finite Element subsurface FLOW system
Info boxes
Structure
Interface Manager (IFM)
FEFLOW - Shell
Mesh Editor Mesh Generator Problem Editor Simulator Kernel
First interactive prototype for Sun workstations; rewritten in C for Sun-3 and Sun-4 workstations
X-Windows and OSF/Motif implementation, multiple hardware (platform) installations, additional software tools
Documentation
• Demonstration Exercise (48 p.) • User‘s Manual (168 p.) • Reference Manual (278 p.) • White Papers Vol. I (360 p.) • White Papers Vol. II (112 p.) • White Papers Vol. III (42 p.) • White Papers Vol. IV (122 p.) • Online Help
• georeferencing images (FEMAP), • producing plots (FEPLOT/XPLOT) and • fitting parameters for unsaturated flow/sorption (FE-LM²) • Open programming interface • ...
• Single seat or network licenses
• Optional maintenance contract
• hotline/support service • free update service
FEFLOW – Finite Element subsurface FLOW system
All manuals are available printed as well as on the FEFLOW CD (Adobe Acrobat files *.pdf).
FEFLOW – Finite Element subsurface FLOW system
Graphical User Interface Shell menu
• FM2 2D flow and mass transport
• F3
2D/3D flow
• FM3 2D/3D flow and mass transport
• FMH3 2D/3D flow, mass and heat transport
• FMHES Education starter kit (5 limited licenses) - for universities only
FEFLOW – Finite Element subsurface FLOW system
File format
FEFLOW Model files can be saved in Binary or ASCII format: