Hydrus1D简明使用手册
Hydrus软件使用实例

Hydrus软件使用实例
天山北麓平原区包气带水分运移机理与数值分析HYDRU S—1D 软件使用手册
一、软件介绍
二、安装指南
三、使用指南
四、实例介绍
、软件介绍
HYDRU—1D是国际地下水模型中心公布的,计算包气带水分、盐分运移规
律的软件,用它可以解算在不同边界条件制约下的数学模型。
若将坐标原点选在
地面,取z轴向下为正,则一维饱和一非饱和带水分运移基本方程为:
K (― 1) S
t z z
式中:B为含水率;h为负压水头;S为植物根系吸水量,对裸露区为0。
二、安装指南
第一步:安装界面;
第二步:选择安装目录;
第三步:修改存放名称;
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第四步:安装进度显示条;
第五步:完成安装;
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关键性设备操作手册.doc

1.锚缆机操作规程----------------------------------------------------------------4 2.首尖舱污水遥控排水系统操作规程-----------------------------------------6 3.压载控制台操作规程-----------------------------------------------------------74. 货舱进水检测装置操作规程--------------------------------------------------95. 货舱污水处理操作规程--------------------------------------------------------116.报警监视系统操作规程--------------------------------------------------------127. 和面机/电炒锅操作规程------------------------------------------------------ 148. 电灶的使用与保养--------------------------------------------------------------159.粉碎机操作规程-----------------------------------------------------------------1610.烤箱的操作规程-----------------------------------------------------------------1711. 蒸馒头/蒸饭机的操作规程------------------------------------------------------1812. 货舱作业的安全规定----------------------------------------------------------1913. 甲板作业的安全规定---------------------------------------------------------2014. 开关舱作业的安全规定------------------------------------------------------2115. 系解缆作业的安全规定------------------------------------------------------2216. 舷外、水上作业的安全规定------------------------------------------------2417. AIS操作规程-------------------------------------------------------------------2518. C站操作规程-----------------------------------------------------------------2719. EPIRB 操作规程---------------------------------------------------------------2820. F站操作规程-----------------------------------------------------------------2921. GPS NAVIGATOR操作规程--------------------------------------------------3022. NAVTEX 操作规程-------------------------------------------------------------3323. NBDP 操作规程----------------------------------------------------------------3424. VDR 操作规程------------------------------------------------------------------3625. VHF 操作规程------------------------------------------------------------------3726. 电子海图操作规程------------------------------------------------------------3827. 雷达使用操作规程------------------------------------------------------------3928. 气象传真机操作规程---------------------------------------------------------4429. 自动舵操作规程---------------------------------------------------------------4730. 驾机联系制度------------------------------------------------------------------4831. 驾驶台规则---------------------------------------------------------------------5132. EEBD 操作规程----------------------------------------------------------------5233. 火警控制面板操作规程-----------------------------------------------------5334. 机舱大型二氧化碳灭火系统操作规程-----------------------------------5435. 机舱水雾灭火系统操作规程-----------------------------------------------5536. 救生筏释放程序--------------------------------------------------------------5637. 救生艇操作规程--------------------------------------------------------------5738. 消防员装备操作规程--------------------------------------------------------5839. 机炉舱规则--------------------------------------------------------------------6040. 机舱值班制度-----------------------------------------------------------------6241. 检修作业注意事项-----------------------------------------------------------6642. 主机操作规程-----------------------------------------------------------------6743. 副机操作规程-----------------------------------------------------------------6944. 燃油锅炉操作规程-----------------------------------------------------------7045. 主空压机操作规程-----------------------------------------------------------7246. 空调装置操作规程-----------------------------------------------------------7347.燃油分油机操作规程--------------------------------------------------------7448. 滑油分油机操作规程--------------------------------------------------------7549. 主机滑油泵操作规程--------------------------------------------------------7650. 主机缸套水泵操作规程-----------------------------------------------------7751. 主海水泵操作规程-----------------------------------------------------------7852. 重油驳运泵操作规程--------------------------------------------------------7953. 造水机操作规程--------------------------------------------------------------8054. 油水分离器操作规程--------------------------------------------------------8155. 生活污水处理装置操作规程-----------------------------------------------8256. 应急发电机操作规程--------------------------------------------------------8357. 应急救火泵操作规程--------------------------------------------------------8458. 应急空压机操作规程--------------------------------------------------------8559. 冰机操作规程-----------------------------------------------------------------8660. 焚烧炉操作规程--------------------------------------------------------------8764. 主配电板操作规程-----------------------------------------------------------8865. 应急配电板操作规程--------------------------------------------------------89 63. 压载泵操作规程--------------------------------------------------------------90目录64. 消防通用泵操作规程---------------------------------------------------------9165. 污水泵操作规程---------------------------------------------------------------9266. 机舱电力中断应急操作------------------------------------------------------9367. 触电的预防和急救------------------------------------------------------------9568. 总用电瓶及充放电板操作规程---------------------------------------------9669. 机舱报警检测系统操作规程------------------------------------------------9770. 机舱局部灭火系统操作规程------------------------------------------------9871. 机舱水雾灭火系统高压泵操作规程---------------------------------------9972. 主机机侧应急操作规程------------------------------------------------------10073. 主机盘车机操作规程---------------------------------------------------------10174. 饮水消毒柜操作规程---------------------------------------------------------10275. 砂轮机操作规程---------------------------------------------------------------10376. 气焊作业安全规定------------------------------------------------------------10477. 电焊作业安全规定------------------------------------------------------------10578. 车床作业安全规定----------------------------------------------------------10679. 救生艇机操作规程------------------------------------------------------------10780. 油渣泵操作规程---------------------------------------------------------------10881. 钻床作业操作规程------------------------------------------------------------10982. 火警T1016控制面板操作规程---------------------------------------------11083. 舵机操作规程------------------------------------------------------------------112锚缆机操作规程O P E R A T I O N I N S T R U C T I O N S F O R M O O R I N G W I N C H&W I N D L A S S 一、绞缆机操作的注意事项1)操作前必须要检查以下事项:●离合器的位置,齿轮箱上档位杆的位置,传感器上的指示灯,●检查刹车杆及刹车带是否完好,工作是否正常,●缆绳的出绳方向是否与刹车带底部连接块侧一致,●检查滚筒转动方向是否与操作杆指令方向一致,●检查所有的油脂润滑点,油位是否符合要求。
Hydrus软件使用实例

天山北麓平原区包气带水分运移机理与数值分析HYDRU S—1D软件使用手册目录一、软件介绍二、安装指南三、使用指南四、实例介绍一、软件介绍HYDRUS —1D 是国际地下水模型中心公布的,计算包气带水分、盐分运移规律的软件,用它可以解算在不同边界条件制约下的数学模型。
若将坐标原点选在地面,取z 轴向下为正,则一维饱和—非饱和带水分运移基本方程为:()(1)h K S t z z θθ∂∂∂⎡⎤=--⎢⎥∂∂∂⎣⎦式中:θ为含水率;h 为负压水头;S 为植物根系吸水量,对裸露区为0。
二、安装指南第一步:安装界面;第二步:选择安装目录;第三步:修改存放名称;第四步:安装进度显示条;第五步:完成安装;三、使用指南(一)初始界面软件开始界面如图所示:(二)数据输入及运行1、选择计算模块2、模型几何结构属性3、时间信息4、选择输出结果5、迭代步长6、土壤水运移方程7、岩性参数8、上、下边界条件确定9、上、下边界条件数据输入10、几何结构确定11、初始条件12、模型运行(三)运行结果1、剖面水头、含水率等计算结果3、参数属性5、水均衡信息四、实例操作流程介绍1、实例介绍对奎屯原位试验场包气带裸露区非均质水分运移规律进行模拟。
剖面岩性结构从上到下共7层;包括:壤土、粉壤土、粉质黏壤土以及砂质壤土4种岩性类型;水位埋深最大不超过9m;模型运行期为4月1号至11月20号,共234天。
选择万方程作为模型计算的方程;上边界为变化的负压边界,下边界为变化的水头边界;初始条件以4月1号观测的负压为准输入模型进行计算;输出每月最后一天的结果信息。
2、软件操作流程:第一步:软件可以进行计算的模块包括水分运移模块、溶质运移模块、热传导模块、植物根系吸收水分模块以及植物根系生长模块等,本次模拟只对包气带水分运移规律进行模拟,故选择水流模块,操作如下图所示:第二步:选定计算长度单位m,剖面岩性类型4种,从上到下共分为7层,计算深度为9m,操作如下图所示:第二步:选定计算时间单位Days,计算时间从4月1号至11月20号,共234天,边界条件随时间变化记录的最小间隔为1天,故随时间变化的边界条件记录数为234天,操作如下图所示:第三步:要求输出每月最后一天的计算结果,统计共有9天的计算结果,操作如下图所示:第四步:迭代误差限的选择以模型默认的为主,如果软件在运行的过程中出现计算不收敛的情况,可以通过适当调整误差限来达到计算收敛的目的,操作如下图所示:第五步:土壤水力传导模块选择土壤水计算中普遍认可的且通用的wan方程作为本次计算的拟合方程,计算中不考虑水分运移滞后现象,操作如下图所示:第六步:包气带4种不同类型土壤岩性参数,可以通过输入实验室土壤颗粒分析结果获得,操作如下图所示:第七步:水流运移模块上边界条件据实际情况选择随时间变化的水头边界,下边界选择随时间变化的水头边界,以变化的地下水位确定,初始条件选择压力水头来确定,操作如下图所示:第八步:输入随时间变化的上、下边界压力水头值,操作如下图所示:第九步:剖面不同岩性层位位置的确定,点击下一步即可。
HYDRUS-1D软件应用马文翠软件简介

输出信息
选择输出时间点Biblioteka 输出5组结果, 每6天一组
迭代参数
最多迭代次数 含水量迭代精度 压力水头迭代精度
增大步长迭代次数信号 缩小步长的迭代次数信号 步长增大比例 步长缩小比例 用于生成水分特征 曲线的散点值
最小吸力间距 最大吸力间距
上、下边界条件
定压力水头 定通量 大气边界,可积水 大气边界,产流 变水头 变水头/通量 定压力水头 定通量 变水头 变通量 自由排水 深度排水 渗透面 水平排水
2.中砂
软件界面
模拟计算 前处理 后处理
主要过程
水分运移方程
将坐标原点选在地面,取z轴向下为正,则一维 饱和—非饱和带水分运移基本方程为Richards 方程:
h K ( 1) S t z z
式中:θ为含水率;k(θ)为水力传导度:h为 负压水头;S 为植物根系吸水量,对裸露区为0。
潜在蒸散量处理
植被蒸腾量和土壤蒸发量分开处理,HYDRUS-1D推荐使 用一个经验公式来把潜在蒸散量分割为蒸腾潜力和土壤蒸 发潜力:
其中ETp为潜在蒸散量(cm/d),Tp为潜在蒸腾量 (cm/d),Ep为土壤潜在蒸发量(cm/d),LAI是叶面积指 数,k为消光系数。
上边界通量
各项通量随时间变化
其中Tp(t)是瞬时潜在蒸腾量,t为时间。模型假设早上6点之 前以及晚上18点-24点的蒸腾量总和只占全天蒸腾量的1%。
土壤水力模型
单孔介质模型
双重介质模型 双重孔隙度 双重渗透性
主要在溶质运移 问题中使用
吸湿和疏干滞后过 程模型
van Genuchten-Mualem公式处理水分特征曲线
θs – 饱和含水量 [-] θr – 残余含水量 [-] a, m, n ,l- 经验参数 [1/L], [-], [-], [-] Se – 有效含水量 [-] Ks – 渗透系数 [L/T] K (h) – 压力水头为 h时的非饱和导水率 [L/T]
(完整版)Hydrus-1D中文说明

天山北麓平原区包气带水分运移机理与数值分析HYDRU S—1D软件使用手册目录一、软件介绍二、安装指南三、使用指南四、实例介绍一、软件介绍HYDRUS —1D 是国际地下水模型中心公布的,计算包气带水分、盐分运移规律的软件,用它可以解算在不同边界条件制约下的数学模型。
若将坐标原点选在地面,取z 轴向下为正,则一维饱和—非饱和带水分运移基本方程为:()(1)h K S t z z θθ∂∂∂⎡⎤=--⎢⎥∂∂∂⎣⎦式中:θ为含水率;h 为负压水头;S 为植物根系吸水量,对裸露区为0。
二、安装指南第一步:安装界面;第二步:选择安装目录;第三步:修改存放名称;第四步:安装进度显示条;第五步:完成安装;三、使用指南(一)初始界面软件开始界面如图所示:(二)数据输入及运行1、选择计算模块2、模型几何结构属性3、时间信息4、选择输出结果5、迭代步长6、土壤水运移方程7、岩性参数8、上、下边界条件确定9、上、下边界条件数据输入10、几何结构确定11、初始条件12、模型运行(三)运行结果1、剖面水头、含水率等计算结果3、参数属性5、水均衡信息四、实例操作流程介绍1、实例介绍对奎屯原位试验场包气带裸露区非均质水分运移规律进行模拟。
剖面岩性结构从上到下共7层;包括:壤土、粉壤土、粉质黏壤土以及砂质壤土4种岩性类型;水位埋深最大不超过9m;模型运行期为4月1号至11月20号,共234天。
选择万方程作为模型计算的方程;上边界为变化的负压边界,下边界为变化的水头边界;初始条件以4月1号观测的负压为准输入模型进行计算;输出每月最后一天的结果信息。
2、软件操作流程:第一步:软件可以进行计算的模块包括水分运移模块、溶质运移模块、热传导模块、植物根系吸收水分模块以及植物根系生长模块等,本次模拟只对包气带水分运移规律进行模拟,故选择水流模块,操作如下图所示:第二步:选定计算长度单位m,剖面岩性类型4种,从上到下共分为7层,计算深度为9m,操作如下图所示:第二步:选定计算时间单位Days,计算时间从4月1号至11月20号,共234天,边界条件随时间变化记录的最小间隔为1天,故随时间变化的边界条件记录数为234天,操作如下图所示:第三步:要求输出每月最后一天的计算结果,统计共有9天的计算结果,操作如下图所示:第四步:迭代误差限的选择以模型默认的为主,如果软件在运行的过程中出现计算不收敛的情况,可以通过适当调整误差限来达到计算收敛的目的,操作如下图所示:第五步:土壤水力传导模块选择土壤水计算中普遍认可的且通用的wan方程作为本次计算的拟合方程,计算中不考虑水分运移滞后现象,操作如下图所示:第六步:包气带4种不同类型土壤岩性参数,可以通过输入实验室土壤颗粒分析结果获得,操作如下图所示:第七步:水流运移模块上边界条件据实际情况选择随时间变化的水头边界,下边界选择随时间变化的水头边界,以变化的地下水位确定,初始条件选择压力水头来确定,操作如下图所示:第八步:输入随时间变化的上、下边界压力水头值,操作如下图所示:第九步:剖面不同岩性层位位置的确定,点击下一步即可。
Hydrus D简明使用手册

用HYDRUS-1D模拟剖面变饱和度地下水流(简明手册)王旭升中国地质大学(北京)目录1. 如何获取HYDRUS-1D (2)2. 版权声明 (2)3. 参考资料 (3)4. HYDRUS-1D的WINDOWS界面 (4)5. 设计模型 (6)6. 使用HYDRUS-1D创建模型 (7)7. 输入模型控制信息 (7)8. 水流模型——迭代计算参数 (10)9. 水流模型——土壤水力特性模型 (11)10. 水流模型——土壤水分特征曲线 (11)11. 水流模型——边界条件 (12)12. 水流模型——定水头或通量边界设置 (13)13. 根系吸水——吸水模型 (14)14. 根系吸水——水分胁迫参数 (15)15. 输入可变边界条件的信息 (16)16. 编辑土壤剖面——使用图形界面 (18)17. 编辑土壤剖面——使用表格 (21)18. 运行模型 (22)19. 察看结果 (22)20. 输出结果 (23)HYDRUS-1D是一个共享专业软件,用于模拟一维变饱和度地下水流、根系吸水、溶质运移和热运移。
本手册只介绍应用HYDRUS1D模拟垂向剖面水流和根系吸水的操作方法。
1. 如何获取HYDRUS-1DHYDRUS-1D由位于欧盟捷克的PC-Progress工程软件开发公司发行,用户可以登录该公司首页: 。
为了下载HYDRUS-1D,应先注册成为用户,然后下载Hydrus-1D的安装文件:H1D_4_14.exe。
这个文件对应目前HYDRUS-1D的最高版本。
2. 版权声明HYDRUS-1D的作者为:(1) J. Simunek, Department of Environmental Sciences, University of California Riverside, Riverside, California, USA.(2) M. Sejna, PC Progress, Prague, Czech Republic.(3) M.Th. van Genuchten, Department of Mechanical Engineering, Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.感谢他们提供了一个如此精美而又免费使用的专业软件,帮助我们从事有关的科学和教育工作。
HydrusD简明使用手册
用H Y D R U S-1D模拟剖面变饱和度地下水流(简明手册)王旭升中国地质大学(北京)目录1. 如何获取HYDRUS-1D...........................................2. 版权声明....................................................3. 参考资料....................................................4. HYDRUS-1D的WINDOWS界面.....................................5. 设计模型....................................................6. 使用HYDRUS-1D创建模型......................................7. 输入模型控制信息............................................8. 水流模型——迭代计算参数....................................9. 水流模型——土壤水力特性模型................................10. 水流模型——土壤水分特征曲线...............................11. 水流模型——边界条件.......................................12. 水流模型——定水头或通量边界设置...........................13. 根系吸水——吸水模型.......................................14. 根系吸水——水分胁迫参数...................................15. 输入可变边界条件的信息.....................................16. 编辑土壤剖面——使用图形界面...............................17. 编辑土壤剖面——使用表格...................................18. 运行模型...................................................19. 察看结果...................................................20. 输出结果...................................................HYDRUS-1D是一个共享专业软件,用于模拟一维变饱和度地下水流、根系吸水、溶质运移和热运移。
HYDRUS公开课-第一部分
汇报提纲
1 软件介绍 2 饱和/非饱和土壤水分运动 3 非稳定流中的溶质运移 4 热量传导过程模拟 5 物理问题描述 6 程序输入与输出文件的解读与说明
3
1.软件介绍
软件开发者
University of California Riverside教授 Czech Technical University and Czcch Academy of Sciences(布拉格,捷克) 研究方向:土壤水溶质运移过程,平衡/非平衡物 质转化迁移,田间尺度空间变异,土壤参数估算方 法等 已发表200余篇论文 Vadose Zone Journal,Journal of Hydrological Sciences,Journal of Hydrology等期刊副主编
① ②
离散1的时间必须能对应上离散2、3的时间点 时间步长必须介于预先给定的一个范围之内
45
5.1 时间控制
③
在某一时间层,若达到收敛时的迭代次数少于3次,则下一时间层的时间 步长σ t必须乘以一个预先指定的大于1的常数(通常在1.1和1.5之间), 相应地,如果迭代次数大于7,则下一时间层的时间步长 σ t必须乘以一 个小于1的常数(通常在0.3和0.9之间) 在任何一个时间层如果迭代数大于一个给定的最大值(通常在10和50之 间),该时间层的迭代将终止,并将步长设置为σ t /3 再重新开始进行该 时间层的迭代过程
47
5.2 有限单元网格划分
有限元网格单元的大小应该根据实际问题来进行相应调整。在水力梯度 比较大的区域单元的尺寸应划分的相对小一些。水力梯度较大的区域通 常位于内部源汇项的附近、土壤表面。因此我们建议在土壤表面或附近 划分较小的网格单元。一般随着深度的增加压力水头变化减小,单元大 小可划分的相对大一些。此外,单元大小也决定于土壤水力参数,例如 ,粗糙的土壤比均匀质地的土壤有较高的 值和较小的 值,因此要求更细 致的单元划分。HYDRUS软件建议使用近似大小的单元划分以减少数值 误差。对于轴对称形式的三维流,对称轴必须是网格的左边界,或者位 于左边界的左边。对于作物根系区土壤的单元划分,没有特别的要求
Hydrus1D简明使用手册
用HYDRUS-1D模拟剖面变饱和度地下水流(简明手册)王旭升中国地质大学(北京)目录1. 如何获取HYDRUS-1D................................... 错误!未定义书签。
2. 版权声明............................................. 错误!未定义书签。
3. 参考资料............................................. 错误!未定义书签。
4. HYDRUS-1D的WINDOWS界面............................. 错误!未定义书签。
5. 设计模型............................................. 错误!未定义书签。
6. 使用HYDRUS-1D创建模型............................... 错误!未定义书签。
7. 输入模型控制信息..................................... 错误!未定义书签。
8. 水流模型——迭代计算参数............................. 错误!未定义书签。
9. 水流模型——土壤水力特性模型......................... 错误!未定义书签。
10. 水流模型——土壤水分特征曲线........................ 错误!未定义书签。
11. 水流模型——边界条件................................ 错误!未定义书签。
12. 水流模型——定水头或通量边界设置.................... 错误!未定义书签。
13. 根系吸水——吸水模型................................ 错误!未定义书签。
14. 根系吸水——水分胁迫参数............................ 错误!未定义书签。
Hydrus操作技巧
HYDRUS1D和3D使用查元源武汉大学水利水电学院zhayuan87@一维Hydrus模型(Hydrus 1D 1.xx)工程标题前处理框后处理框运行选项帮助首先按照步骤,按照前处理框的提示,一步一步的进行操作。
当前处理部分完成以后,需要点击“手型工具”或者菜单栏的“运行”进行计算,会出现Dos计算界面,可以观察计算时间步长,迭代等信息。
计算完毕后,按回车键,此时输出结果可以在后处理框查看。
一前处理框(依次进行)1.主进程:可以选择水流(是否包括气流);溶质运移;热运动;根系吸水;根系生长;CO2运移;反演模型。
根据需要进行复选,可多选,水流运动必选。
如果某些进程未选,则后续的相关处理框可能不会出现。
例如,不选择根系吸水,则不会出现“根系吸水模型”。
技巧:当对本步骤不够熟悉时,例如不理解参数或模型意义,点击Help,可以获得相关帮助,如果需要对数学模型背景深入了解,可以从菜单help中打开User Manual查看。
a 应用Help文档(在哪一步点击,即出现哪一步的解释)b,技术help例如,技术文档对根系吸水模型及其参数的解释2 几何信息包括单位,土壤质地种类;平衡子区数;与z轴角度;深度提示:长度L,时间T,质量M是三个基本量纲,其它衍生单位均由其决定。
例如,速度单位不需要输入,根据长度/时间单位决定。
3.时间信息包括时间单位,起始和结束时间,时间步长等。
实际模拟中,常常有时变条件(如降雨蒸发等),可勾选该框,并输入数目。
由此还可以选择采用气象数据计算ET0,可选PM公式,Hargreaves公式或者能量平衡公式。
4.打印时间点信息即在你关心的某些时间输出剖面的信息。
5.迭代信息,按默认即可,除非模拟特别难收敛问题,或者需要进行算法比较,可调整。
6.水力参数模型,即描述K-h-theta曲线的模型。
常见的单孔隙有vG和BC模型。
另外存在双孔隙/双传导性模型,另外可选是否考虑磁滞效应。
7.对应参数模型的参数,例如下图为vG模型的参数:由于vG模型用途广泛,但参数难以获取,可以通过土壤传递函数进行预测,HYDRUS内嵌了USGS的Rosstta模型。
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H y d r u s1D简明使用手册work Information Technology Company.2020YEAR用HYDRUS-1D模拟剖面变饱和度地下水流(简明手册)王旭升中国地质大学(北京)目录1. 如何获取HYDRUS-1D (3)2. 版权声明 (3)3. 参考资料 (3)4. HYDRUS-1D的WINDOWS界面 (4)5. 设计模型 (5)6. 使用HYDRUS-1D创建模型 (6)7. 输入模型控制信息 (7)8. 水流模型——迭代计算参数 (10)9. 水流模型——土壤水力特性模型 (10)10. 水流模型——土壤水分特征曲线 (11)11. 水流模型——边界条件 (12)12. 水流模型——定水头或通量边界设置 (13)13. 根系吸水——吸水模型 (13)14. 根系吸水——水分胁迫参数 (15)15. 输入可变边界条件的信息 (15)16. 编辑土壤剖面——使用图形界面 (17)17. 编辑土壤剖面——使用表格 (20)18. 运行模型 (21)19. 察看结果 (21)20. 输出结果 (22)HYDRUS-1D是一个共享专业软件,用于模拟一维变饱和度地下水流、根系吸水、溶质运移和热运移。
本手册只介绍应用HYDRUS1D模拟垂向剖面水流和根系吸水的操作方法。
1. 如何获取HYDRUS-1DHYDRUS-1D由位于欧盟捷克的PC-Progress工程软件开发公司发行,用户可以登录该公司首页: 。
为了下载HYDRUS-1D,应先注册成为用户,然后下载Hydrus-1D的安装文件:H1D_4_14.exe。
这个文件对应目前HYDRUS-1D的最高版本。
2. 版权声明HYDRUS-1D的作者为:(1) J. Simunek, Department of Environmental Sciences, University of California Riverside, Riverside, California, USA.(2) M. Sejna, PC Progress, Prague, Czech Republic.(3) M.Th. van Genuchten, Department of Mechanical Engineering, Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.感谢他们提供了一个如此精美而又免费使用的专业软件,帮助我们从事有关的科学和教育工作。
当你运行H1D_4_14.exe解压文件后,会在您的电脑中产生一个安装目录,其中包含Setup.exe可执行文件。
运行这个文件即可安装HYDRUS-1D软件。
当您安装HYDRUS-1D时,象安装其它软件一样,会出现一个许可协议,从中可知本共享软件也受到美国法规的保护。
3. 参考资料HYDRUS-1D安装之后,在软件运行目录下有HYDRS-1D Manual.pdf文件。
从这个文件您可以了解到HYDRUS-1D的一些技术细节,如水流、溶质运移、热流的方程、一些处理专门问题的模型、输入输出文件等等。
有一个Examples目录,包含大量的模拟算例可供参考。
用户还可以参考以下文献:•Šimůnek, J., M. Th. van Genuchten, and M. Šejna, Development and applications of the HYDRUS and STANMOD software packages, and related codes, Vadose Zone Journal, doi:10.2136/VZJ2007.0077, Special Issue ”Vadose Zone Modeling”, 7(2), 587-600, 2008.•Jacques, D., J. Šimůnek, D. Mallants, and M. Th. van Genuchten, Modeling coupled hydrological and chemical processes: Long-term uranium transport following mineral phosphorus fertilization, Vadose Zone Journal, doi:10.2136/VZJ2007.0084, Special Issue ”Vadose Zone Modeling”, 7(2), 698-711, 2008.•Šimůnek, J. and M. Th. van Genuchten, Modeling nonequilibrium flow and transport with H YDRUS, Vadose Zone Journal, doi:10.2136/VZJ2007.0074, Special Issue ”Vadose Zone Modeling”, 7(2), 782-797, 2008.这些文献都可以从下载。
4. HYDRUS-1D的WINDOWS界面运行HYDRUS-1D,可以看到一个Windows的界面如下:模拟计算前处理工具后处理工具图 1所有的前后处理在界面中一目了然,左边是前处理工具,右边是后处理工具。
其中前处理的各项功能如下图所示。
模拟内容选项几何形状参数及剖面方式时间信息输出方式水流——迭代求解控制参数水流——土壤水分特征模型水流——土壤水分特征曲线参数水流——边界条件溶质运移——一般信息溶质运移——运移参数溶质运移——化学反应参数溶质运移——边界条件根系吸水——模型根系吸水——水分胁迫函数可随时间变化的边界条件土壤剖面——图形界面土壤剖面——数据列表图 25. 设计模型在使用HYDRUS-1D之前,您需要对饱和-非饱和水流模拟的基本原理有所了解,并设计出自己想做的模型,准备好数据。
一个剖面水流模型通常包含以下几个要素:(1)土壤剖面从地面算起的深度,准备模拟那个时间段的水分变化。
(2)土壤分几层,每层土壤的渗透性参数和水分特征曲线是怎样的。
(3)根系是怎么分布的。
(4)是否已经确定地面降雨入渗、蒸发蒸腾的信息,特别是它们随时间的变化。
(5)是否已经确定剖面底部的状态属于哪种类型的边界条件。
下面是一个参考模型的设计图:图 36. 使用HYDRUS-1D 创建模型 打开HYDRUS-1D 软件,选择”File/new ”菜单,新建一个模型。
在name 一栏中输入本模型的名称”test ”,更改模型存放的目录。
图 4需要注意的是,HYDRUS-1D 模型本身在计算机中就表现为一系列的输入输出文件,它们存放在与模型名称一致的目录中。
本例中,软件会自动创建一个名称为”test ”的目录,而”C\ATOOLS\HYDR1D\Projects ”中除了test 目录之外,还有一个test.h1d 文件。
这是一个模型项目(project)文件,告诉软件下次到哪里去寻找模型。
时间E 0 降水量根系层1.细砂壤30 d 2.中砂初始潜水面 1 m 1.5 m 1.5 m 1 m模型创建之后,会显示前处理和后处理窗口(图5)。
由于是新模型,还没有任何模拟结果,所以后处理窗口是空白的。
图 57. 输入模型控制信息首先,在前处理窗口双击Main Processes,在弹出的对话框中输入模型的描述: a test model. 然后在Simulate 一栏中选中Root Water Uptake,表示想处理根系吸水问题。
电击OK之后,前处理窗口将增加处理根系吸水的工具条。
图 6下一步,是输入模型的几何信息和土层划分信息。
在前处理窗口双击Geometry Information,在弹出的对话框中输入如图7所示的数据。
图 7接下来输入时间信息,在前处理窗口双击Time Information ,会弹出一个对话框(图8)。
图 8这个对话框中提供了一些灵活的选项来处理上边界条件的变化,下面简要加以说明:(1) 蒸腾量的每日周期变化HYDRUS-1D 可以使用一个经验公式来处理每天24小时潜在蒸腾量的变化,设某天的潜在蒸腾量为p T (例如用Pemman 公式获取的, cm/d ),则 时间单位时间步长信息 模拟30 d 内的变化上边界是随时间变化的,每天一组数据,共30组数据 自动处理蒸腾量在每天24小时内的变化模型有2个土层长度单位是cm土壤剖面的深度是300 cm其中T p(t)是瞬时潜在蒸腾量,t为时间。
模型假设早上6点之前以及晚上18点-24点的蒸腾量总和只占全天蒸腾量的1%。
注意本例中蒸腾量的单位是 cm/d。
(2) 降水量的周期变化如果在你的模型中降水量是周期性变化的,HYDRUS-1D也可以用一个公式来处理其中P是周期 t内的平均降雨量。
(3) 使用气象数据也可以在HYDRUS-1D中输入气象数据,它将自动利用这些数据计算潜在蒸散量ETp。
可以选择FAO组织推荐的Penman-Monteith公式,也可以选择Hargreaves公式。
这些公式需要辐射、气温、湿度之类的气象数据。
模型的另一个控制信息是对模拟结果的输出如何进行设置。
在前处理窗口双击Print Information工具条,弹出一个对话框。
本例中确定输出30组模拟结果,每天输出1组。
可以确定需要输出哪些时间点的结果输出30组结果,每天1组图 98. 水流模型——迭代计算参数HYDRUS-1D 是采用迭代法来处理非线性Richards 方程的。
在前处理窗口双击Water Flow- Iteration Criteria 工具条,弹出一个设置迭代参数的对话框(图10)。
迭代控制参数的设置具有高度的专业技术性,除非特别了解,一般可以使用默认值。
如果模拟结果出现不收敛的情况,需要对最大迭代次数、迭代精度等参数进行调整,但是在缺乏经验的情况下很难操作。
图 10HYDRUS-1D 采用自动控制时间步长的方法来处理迭代的收敛性。
对于每个时步,如果迭代次数太多,就缩小时间步长;如果没经过几次迭代就达到收敛精度,则适当增大时间步长。
9. 水流模型——土壤水力特性模型水分特征曲线是非饱和土壤的重要物理性质,HYDRUS-1D 提供了几种方法来处理与之有关的参数。
在前处理窗口双击Water Flow- Soil Hydraulic Properties 工具条,弹出一个设置水力特性模型的对话框(图11)。
最多迭代次数含水量迭代精度压力水头迭代精度 增大步长迭代次数信号缩小步长的迭代次数信号步长增大比例 步长缩小比例最小吸力间距最大吸力间距 用于生成水分特征曲线的散点值图 11在一般情况下,选择单孔介质模型,并选择用van Genuchten-Mualem 公式处理土壤的水力特性就可以了。