地下水模拟技术及应用培训(4)
浅析地下水数值模拟的研究与应用
浅析地下水数值模拟的研究与应用李鹭【摘要】地下水对于人类社会的进步和发展具有重要意义,地下水数值模拟现已成为研究地下水各种问题的重要手段.文章分析了地下水数值模拟的发展历程,总结了地下水数值模拟的步骤以及常用的方法;简要介绍了当今常用的地下水数值模拟软件,并着重分析了Visual MODFLOW、GMS、FEFLOW这3款软件;介绍了常用的地下水数值模型,分析了地下水水流数值模拟及地下水污染物运移数值模拟的研究应用进展情况;最后对地下水数值模拟的发展中应注意的问题提出了相关建议.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P133-136)【关键词】地下水;数值模拟;研究应用【作者】李鹭【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院,江西南昌330013【正文语种】中文引言水资源是人类生存和发展必不可少的资源，其对促进社会进步和经济发展具有重要意义。
地下水是水资源的重要组成部分，是中国城市生活和工农业用水的重要供水水源[1]。
当今世界所面临的人口、资源、环境三大问题都直接或间接地与地下水有关。
但是，局部地区因地下水的不合理开采，也导致产生了含水层疏干、降水漏斗扩大、地下水污染、海水入侵、地面沉降等环境地质问题。
随着电子计算机和数值方法的发展，数值模拟逐渐取代传统的模拟技术，成为研究地下水运动规律和定量评价地下水资源的主要手段，而且其发展趋势已远远超出作为一种计算手段的原有范畴，成为模拟一些水文地质过程发生、发展的重要手段[2]。
利用数值模拟软件对地下水流及地下水污染物等问题进行模拟，以其有效性、灵活性和相对廉价性逐渐成为地下水研究领域的一种不可缺少的重要方法[3]。
1 地下水数值模拟地下水的数值模拟是随着地下水资源的定量评价深入研究而发展起来的。
应用数值模型模拟地下水流特征和溶质运移情况逐渐成为此研究领域的一种重要方法，并受到业内人士重视并加以广泛应用[4]。
地下水数值模拟的发展大概经历了三个阶段[5]：即1935年至1950年以解析法为主的第一时期；1950年至1960年，以基于达西定律与电学欧姆定律间相似性所研发产生的电网络模拟为主的第二时期；1965年至今，以数值模拟为代表的第三时期。
数值模拟技术在地下水资源开发中的应用研究
数值模拟技术在地下水资源开发中的应用研究一、引言随着人口增长和经济发展，地下水资源的管理和保护变得愈发重要。
为了更有效地开发和利用地下水资源，数值模拟技术被广泛应用于地下水资源开发中。
本文将探讨数值模拟技术在地下水资源开发中的应用研究。
二、地下水模型构建地下水模型是数值模拟技术的核心。
地下水模型通过建立地下水系统的数学方程组来描述地下水流动规律，并运用计算机算法进行求解。
地下水模型的构建包括收集地质、水文数据，选择合适的数学模型，以及制定数值模拟的边界条件等。
三、地下水资源开发与管理1. 地下水开采模拟数值模拟技术可以模拟地下水开采过程中的水位变化、水质变化以及地下水补给量等。
通过数值模拟，可以预测不同开采方案下的水位变化，找到最佳的水源配置方案，以及评估开采对地下水系统的影响。
2. 地下水污染模拟地下水污染是严重威胁地下水资源安全的问题之一。
数值模拟技术可以模拟污染物在地下水中的传输和扩散过程，预测污染物的传播范围和浓度变化，并评估污染物对地下水质量的影响。
这些模拟结果可以为地下水污染防治提供科学依据。
四、数值模拟技术的优势与挑战1. 优势：数值模拟技术具有模拟范围广、模拟结果可视化、预测能力强等优势。
它能够模拟复杂的地下水系统，提供直观的模拟结果，并为决策提供科学依据。
2. 挑战：数值模拟技术在地下水资源开发中也存在一些挑战。
首先，数值模型的建立需要大量的地质、水文数据，数据的质量和准确性对模拟结果有重要影响。
其次，地下水系统的复杂性导致模型的参数不确定性增加，模拟结果的可靠性有待提高。
此外，模型的计算量大，需要高性能计算机设备支持。
五、数值模拟技术在地下水资源开发中的案例应用1. 案例一：某地地下水资源开发规划通过建立地下水模型，模拟不同的开采方案，预测地下水位的变化，并分析开采对地下水系统的影响。
在此基础上，提出合理的开采方案，保证地下水资源的可持续利用。
2. 案例二：某城市地下水污染防治通过建立污染物传输模型，模拟污染物在地下水中的传播过程。
地质勘察中的地下岩溶水动力学模拟
地质勘察中的地下岩溶水动力学模拟地下岩溶水动力学模拟是地质勘察中的一项重要技术，它可以帮助我们更好地了解地下水的流动过程，预测地下水系统的稳定性以及评估地下水资源的可持续利用性。
本文将介绍地下岩溶水动力学模拟的基本原理、模拟方法以及其在地质勘察中的应用。
一、地下岩溶水动力学模拟的基本原理地下岩溶水动力学模拟是基于物理方程和数值计算方法的理论研究，它考虑了地下水流动的机理和影响因素，通过数值计算来模拟地下水的流动过程。
地下岩溶水动力学模拟的基本原理包括以下几个方面：1. 地下水的基本定律：地下岩溶水动力学模拟遵循地下水流动的基本定律，包括达西定律、连续方程、流动方程等。
这些定律描述了地下水流动的速度、压力、渗透率等基本特性。
2. 岩石溶解和沉积过程：地下岩溶水动力学模拟考虑了岩石中溶解和沉积过程对地下水流动的影响。
岩石的溶解和沉积会改变岩石的渗透率和孔隙度，从而影响地下水的流动。
3. 孔隙介质和裂隙介质：地下岩溶水动力学模拟区分了孔隙介质和裂隙介质对地下水的流动的影响。
孔隙介质包括土壤、岩石的孔洞和微裂缝，而裂隙介质是指岩石的大裂缝和断层。
二、地下岩溶水动力学模拟的方法地下岩溶水动力学模拟方法多种多样，主要包括解析方法和数值模拟方法。
1. 解析方法：解析方法是基于数学公式和函数的计算方法，可以得到解析解。
常用的解析方法包括拉普拉斯方程法、泊松方程法等。
解析方法的优点是计算速度快、精度高，但只适用于简单的地下水流动情况。
2. 数值模拟方法：数值模拟方法是基于离散化技术和迭代计算的方法，可以得到近似解。
常用的数值模拟方法包括有限元法、有限差分法、边界元法等。
数值模拟方法可以模拟复杂的地下水流动情况，并考虑了不同岩层的渗透率、孔隙度等参数。
三、地下岩溶水动力学模拟在地质勘察中的应用地下岩溶水动力学模拟在地质勘察中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 地下水资源评估：地下岩溶水动力学模拟可以帮助评估地下水资源的可持续开发利用性。
《土默川平原地下水数值模拟及应用》范文
《土默川平原地下水数值模拟及应用》篇一一、引言土默川平原作为我国重要的农业与水资源富集区，其地下水资源的研究与利用对于当地经济发展及生态环境保护具有重要意义。
近年来，随着人口增长和工业化进程的加速，地下水资源的合理开发与管理成为一项紧迫的任务。
本文通过建立土默川平原地下水数值模型，对地下水流动和污染状况进行模拟，并探讨其在实际应用中的价值。
二、研究区域概况土默川平原位于我国某省（市）中部，地势平坦，气候适宜，是典型的农业种植区。
近年来，随着经济的快速发展和城市化进程的推进，该区域的地下水开采量逐渐增加，对地下水资源管理提出了新的挑战。
三、地下水数值模拟方法与模型建立3.1 数值模拟方法概述数值模拟方法通过数学模型来描述地下水的流动、传输及变化规律，具有成本低、效率高、预测准确等优点。
本文采用先进的地下水数值模拟软件，通过构建合理的模型参数和边界条件，实现对土默川平原地下水的模拟。
3.2 模型建立根据土默川平原的地质构造、水文地质条件及历史水文地质资料，建立三维地下水数值模型。
模型包括地层结构、含水层参数、边界条件等要素。
通过率定和验证模型参数，确保模型的准确性和可靠性。
四、地下水流动与污染模拟4.1 地下水流动模拟利用建立的地下水数值模型，模拟土默川平原地下水的流动状况，包括水位变化、流速分布等。
通过分析模拟结果，了解地下水的补给与排泄途径，为合理开发利用提供依据。
4.2 地下水污染模拟结合实际污染情况，模拟不同污染源对地下水的影响范围和程度。
通过分析污染物的迁移、扩散规律，评估污染对地下水水质的影响，为制定污染防治措施提供科学依据。
五、应用实践5.1 地下水开采管理通过地下水数值模拟结果，合理规划开采井位和开采量，避免过度开采导致的地下水位下降和地质灾害。
同时，根据模拟结果调整开采计划，实现地下水的可持续利用。
5.2 污染防治措施制定根据地下水污染模拟结果，制定针对性的污染防治措施。
包括污染源控制、污染物处理、污染区域治理等措施，有效降低污染物对地下水的污染程度。
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2013 年 1 月 28 日~ 30 日 北京 主办方：DHI 中国 尊敬的领导、专家： 您好！ 随着社会经济快速发展、城市化进程不断加速，地下水环境问题也日益突出，影响人类健康安全和制 约社会、经济的可持续发展。地下水作为生态系统中最重要的组成部分维持着整个水系统的良性循环。我 国很多地区出现的环境地质问题，如：地面沉降、土地沙化、岩溶塌陷、地下水污染和海水入侵等都与地 下水的不合理开发利用不无关系。近几十年地下水问题不断凸显，成为社会安全隐患。面对诸多的地下水 问题，采用数值工具对地下水及其相关问题进行深入调查研究的需求也日益增多。 作为一名水利、环境和地矿部门的决策者和技术人员，必然需要了解或解决以下问题：
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地下水系统的数值模拟研究
地下水系统的数值模拟研究近年来，随着城市化进程不断加快和人口增长的逐步加剧，地下水资源的开发利用也变得越来越重要。
然而，地下水的数量、品质和空间分布都受到地质、气候等多方面因素的影响，给其管理和利用带来了极大的挑战。
因此，建立地下水数字模型，深入研究地下水系统是非常重要的。
一、地下水数值模拟的意义和现状地下水数值模拟研究是指通过对地下水流动、输运、化学行为等过程进行数学建模和模拟，以预测和评估地下水资源的分布情况和变化趋势，指导地下水资源的合理开发、管理和保护。
地下水数值模拟可以提供与地下水相关的诸如水文循环、地表地下水联系、水资源调控等决策支持，做好保障和利用水资源的工作。
目前，国内外已经对地下水数值模拟开展研究多年，应用范围也十分广泛。
国内一些城市、地区已经将地下水模型应用于地下水资源开发规划和绩效评估，而国外地下水模型研究则更加成熟，应用领域也包括了陆地水文、地质学、土力学等技术领域，具有较高的应用价值和现实意义。
二、地下水数值模拟的主要方法与技术地下水数值模拟研究方法主要依赖于计算机仿真和实验研究。
两者不同的是，仿真是通过计算机数值分析地下水流动、输运、地下水化学等液体流体力学行为，而实验则是在实际环境中监测和记录地下水的物理化学参数并进行实时分析，从而得出各种地下水特性，如渗透性、毒性、温度等。
数值模拟必要的步骤：1.设计数学模型：需要将地下水系统分成空间块，建立相应的液体物理力学方程组。
2.模型参数的处理和确定：需要了解并确定涉及该地区的一些物理、化学参数，如渗透性、温度、水化学含量和地表地层结构等参数，以及地表地下水的特性。
3.选定模拟参数和计算方法：通常文件计算流密度和地表流速、影响其流体行为的参数，以及计算规模和方法。
4.数值计算、分析结果和模型修正：利用数值方法对地下水流动、转移、质量变化等进行数值模拟计算。
通过模拟进行结果分析并对模型进行修正。
三、常见的地下水数值模拟技术与流程总的来讲，地下水模拟有三种基本技术：格网式有限元模拟（FE）、边界元模拟（BEM）和拉格朗日模拟（LSM）。
《2024年土默川平原地下水数值模拟及应用》范文
《土默川平原地下水数值模拟及应用》篇一一、引言土默川平原作为我国的重要农业和工业区域，地下水资源一直是一个备受关注的焦点。
由于土地的持续开发和自然环境的改变，了解地下水的运动规律及其对资源供应的保障，就显得尤为重要。
近年来，随着数值模拟技术的发展，地下水的数值模拟已成为研究地下水运动规律的重要手段。
本文将重点探讨土默川平原地下水的数值模拟方法及其应用。
二、土默川平原地下水概况土默川平原位于我国某地区，地势平坦，气候适宜，是重要的农业和工业基地。
然而，随着经济的发展和人口的增长，该地区的地下水资源面临着巨大的压力。
了解地下水的分布、运动规律及其变化趋势，对于合理利用和保护地下水资源具有重要意义。
三、地下水数值模拟方法数值模拟方法通过数学模型对地下水的运动过程进行模拟，可对地下水的运动规律、水头变化等进行预测。
目前常用的地下水数值模拟方法包括有限差分法、有限元法、边界元法等。
在土默川平原地区，主要采用有限元法进行地下水数值模拟。
（一）建立数学模型建立数学模型是地下水数值模拟的基础。
该模型需根据实际地质条件、水文条件等因素进行构建，包括水头分布、水力参数等。
（二）划分计算网格计算网格的划分对于模拟结果的准确性具有重要意义。
根据地质条件和水文条件等因素，将计算区域划分为若干个计算单元，建立各单元的数学模型。
（三）输入数据与模型求解输入数据包括水文地质参数、水头分布等，通过计算机程序进行模型求解。
求解过程中需考虑地下水运动的物理规律和数学原理。
四、土默川平原地下水数值模拟的应用（一）预测地下水变化趋势通过地下水数值模拟，可以预测土默川平原地下水的变化趋势，为制定水资源管理措施提供依据。
（二）合理规划水资源利用通过模拟不同情境下的地下水运动情况，可以为水资源的合理利用提供科学依据。
例如，在农业灌溉、工业用水等方面，可以根据模拟结果合理分配水资源，避免浪费和过度开采。
（三）保护地下水资源环境通过数值模拟可以了解地下水污染的扩散规律和影响范围，为制定地下水污染防治措施提供依据。
《2024年土默川平原地下水数值模拟及应用》范文
《土默川平原地下水数值模拟及应用》篇一一、引言土默川平原作为我国华北地区重要的农业和水资源产区，其地下水的开发利用与管理至关重要。
本文通过深入研究土默川平原地下水数值模拟，以分析地下水资源变化情况及为区域可持续管理提供依据。
首先，文章对地下水数值模拟的基本原理和背景进行介绍，并阐述了本研究的目的和意义。
二、土默川平原概况土默川平原位于华北地区，拥有丰富的地下水资源。
该地区气候特点、地形地貌、地质构造以及人类活动等因素共同影响着地下水的分布和变化。
因此，对土默川平原的地理环境进行深入了解，是进行地下水数值模拟的前提。
三、地下水数值模拟原理及方法地下水数值模拟是利用数学模型对地下水运动进行定量描述和预测的过程。
本文采用的方法包括建立数学模型、设定模型参数、输入数据并进行模型运行等步骤。
通过对比分析不同方法的优缺点，最终确定适合土默川平原的地下水数值模拟方法。
四、土默川平原地下水数值模拟过程（一）模型建立根据土默川平原的地理环境、地质构造和水文条件，建立三维地下水流动模型。
模型包括地层结构、边界条件、水头分布等要素，以反映地下水的实际运动情况。
（二）模型参数设定根据地质资料和实验数据，设定模型的渗透系数、给水度、储水系数等参数。
同时，考虑人类活动对地下水的影响，如农业灌溉、工业用水等。
（三）模型运行及结果分析输入历史数据，运行模型，分析模拟结果。
通过对比实际观测数据与模拟结果，验证模型的准确性和可靠性。
在此基础上，预测未来地下水资源的变化情况。
五、地下水数值模拟的应用（一）地下水资源管理通过地下水数值模拟，可以了解土默川平原地下水资源的变化情况，为区域水资源管理提供依据。
根据模拟结果，制定合理的开发利用方案，避免过度开采和污染，保障地下水的可持续利用。
（二）农业灌溉优化农业灌溉是土默川平原地下水的主要来源之一。
通过地下水数值模拟，可以了解灌溉活动对地下水的影响，优化灌溉方案，提高水资源利用效率，降低对地下水的负面影响。
地下水资源管理的智能化技术探讨
地下水资源管理的智能化技术探讨在当今社会，水资源的重要性不言而喻，而地下水资源作为水资源的重要组成部分，其管理的重要性日益凸显。
随着科技的不断发展，智能化技术在地下水资源管理中的应用越来越广泛，为实现地下水资源的可持续利用提供了有力的支持。
一、智能化技术在地下水资源管理中的重要性地下水资源是人类生产生活不可或缺的重要资源，但由于其具有隐蔽性、复杂性和不确定性等特点，管理难度较大。
传统的地下水资源管理方法往往依赖于人工监测和经验判断，存在数据不准确、监测不及时、管理效率低下等问题。
而智能化技术的应用则可以有效地解决这些问题，提高地下水资源管理的科学性和精准性。
智能化技术可以实现对地下水资源的实时监测和数据采集。
通过传感器、物联网等技术，可以实时获取地下水位、水质、水温等数据，并将这些数据传输到数据中心进行处理和分析。
这不仅提高了数据的准确性和及时性，还为地下水资源的管理决策提供了可靠的依据。
智能化技术可以对地下水资源进行精准预测和模拟。
利用数学模型和计算机算法，可以对地下水资源的变化趋势进行预测，分析不同开采方案对地下水资源的影响，从而为制定合理的开采计划和保护措施提供科学依据。
智能化技术可以提高地下水资源管理的效率和自动化水平。
通过智能化的管理系统，可以实现对地下水资源的远程监控、自动控制和智能调度，减少人工干预，降低管理成本，提高管理效率。
二、常见的地下水资源管理智能化技术（一）传感器技术传感器是获取地下水资源数据的重要手段。
例如，水位传感器可以实时监测地下水位的变化，水质传感器可以检测地下水中的各种污染物浓度，水温传感器可以测量地下水的温度。
这些传感器将采集到的数据通过无线网络传输到数据中心，为地下水资源的管理提供了基础数据。
（二）物联网技术物联网技术将传感器、通信设备和计算机系统连接起来，实现了地下水资源数据的实时传输和共享。
通过物联网平台，管理人员可以随时随地获取地下水资源的监测数据，及时掌握地下水资源的动态变化。
地下水数值模拟的研究与应用进展
地下水数值模拟的研究与应用进展地下水数值模拟是指利用数学模型和计算机技术对地下水系统进行模拟和预测的方法。
它可以模拟地下水的流动、溶质迁移、热传导等过程，为地下水资源管理、地下水污染控制、地下工程设计等提供科学依据。
本文将对地下水数值模拟的研究与应用进展进行综述。
地下水数值模拟的研究始于20世纪60年代。
当时，由于计算机技术的发展和对地下水资源的需求日益增加，人们开始将数学模型应用于地下水系统。
最早的地下水模型是基于二维的Darcy定律和扩散方程，模拟了地下水的流动和溶质迁移过程。
随着计算机技术的提高和数学模型的完善，地下水数值模拟逐渐发展成为一个成熟的学科领域。
在地下水数值模拟中，常用的数学模型包括流体流动模型、溶质迁移模型和热传导模型。
流体流动模型描述了地下水的流动过程，可以用于预测地下水的流向和流速。
溶质迁移模型描述了地下水中溶质（如污染物）的迁移过程，可以用于预测地下水的污染扩散。
热传导模型描述了地下水中热的传导过程，可以用于预测地下水的温度变化。
地下水数值模拟的应用非常广泛。
在地下水资源管理方面，地下水数值模拟可以用于评估地下水资源的可持续利用性，预测地下水位和地下水补给量，指导地下水的开发和利用。
在地下水污染控制方面，地下水数值模拟可以用于评估地下水污染的危害程度，分析污染源的扩散规律，指导地下水污染的治理和修复。
在地下工程设计方面，地下水数值模拟可以用于评估地下水对工程的影响，指导地下工程的布置和施工。
随着计算机技术的不断进步，地下水数值模拟的精度和效率也在不断提高。
传统的二维模型正在逐渐向三维模型发展，三维模型能更准确地模拟地下水流动和溶质迁移过程。
地下水数值模拟还与其他学科相结合，如地质学、水文学和生态学等，形成了多学科交叉研究的新趋势。
地下水数值模拟可以与地质信息系统（GIS）相结合，实现地下水资源管理的空间分析和决策支持。
地下水数值模拟是一门重要的科学研究领域，它在地下水资源管理、地下水污染控制、地下工程设计等方面具有重要的应用价值。
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ground-water flow model）是由美国地质调查局上世纪80年代
开发的基于有限差分法的孔隙介质中三维地下水流模拟程序， 现已推出MODFLOW88、96、2000和2005四个版本，已成为功
GMS (Groundwater Modeling System， windows)
Visual Modflow （windows）
综合已有的MOD-FLOW、MODPATH、MT3D、RT3D和 WinPEST 等地下水模型而开发的可视化地下水模拟软件， 可进行三维水流模拟、溶质运移模拟和反应运移模拟。 合理的菜单结构、友好的界面和功能强大的可视化特征 和极好的软件支撑使之成为许多地下水模拟专业人员选 择的对象。 采用迦辽金有限单元法进行复杂二维和三维地下水流、 溶质和热运移模拟。溶质运移中考虑带有非线性吸附作 用、衰变、对流、弥散的化学物质运移；热运移考虑贮 存、对流、热散失、热运移的流体和固体热量运移；并 可对污染物和温度场同时进行模拟。对于多含水层的混 合井流分析，feflow 有多种理论模式进行选择。运用达 西、泊松以及manning-strickler理论的离散单元分析。
能完善、扩展性强、应用最为广泛的地下水流模拟程序。
主要功能
模拟稳定、非稳定地下水流 非均质含水层，简单的各项异性含水层 二维、三维地下水流模拟 承压、潜水、承压-无压含水层地下水流模拟
适用条件
饱和空隙介质地下水流，地下水流动满足达西定律。
主要特点：
采用FORTRAN语言编程，可下载源程序，可根据需要对程序改编； 采用模块化结构，MODFLOW程序可分为一个主程序和若干个高度独 立的子程序（模块，modules），若干相关的子程序整合形成具有特 定功能的子程序包（pakages）。使程序易于理解和修改，便于二次 开发和增加新的模块和子程序包，对其功能进行扩展； 离散单元的简单化。采用矩形不等距网格离散，便于用户对模拟区剖 分和准备输入数据，输出的计算结果也比较规范化。Upscale技术； 在时间离散上，引入应力期的概念，便于模拟期内时间段的划分和时 间步长的设定； 求解方法多样化； 输出格式的标准化和多样化；
ETS
STR SFR2
蒸散发子程序包，允许用户定于蒸散发-地下水位关系。
河流-含水层交换量子程序包，河流量计算考虑了沿河流路径与地下水交换。 河流入渗子程序包，可模拟河流非饱和入渗补给含水层。
已 整 合 到 MODFLOW-2000 和 MODFLOW-2005中。 同上
同上
HUF2
IBS1/2 SUB UZF LGR MODPATH
存变化量
水井子程序包 WEL RCH RIV DRN EVT GHB SIP SSOR PCG 定义点井的滤水管位置和井流量 定义含水层的面状补排强度 将河流处理为三类边界 如果地下水位高于排水沟底板，则定义为一类边界，
外应
力子 程序 包
补给子程序包 河流子程序包 排水沟子程序包 蒸发蒸腾子程序包 通用水头子程序包
同上
同上 同上
MT3DMS
RT3D SEAM3D MOC3D MODFLOW SURFACT SEAWAT GWM
源程序已整合到MODFLOW-2005 中。 局部网格加密（LGR）功能，允许用户在网格更大更粗糙的母模型中模拟更高精 源程序已整合到MODFLOW-2005 度的局部网格（称为子模型）中的水流。 中。 地下水中质点运移路径的三维质点示踪模型，可进行正向示踪和反向示踪。 /software /MODPATH/ 基于MODFLOW开发的考虑对流、弥散、源汇项、化学作用的多组分地下水溶 /mt3d/ 质运移模型 在MT3D基础上模拟地下水中多组分反应，适合于模拟自然衰减和生物恢复。 /rt3d .htm 在MT3D模型基础上开发的碳氢化合物降解模型，可模拟多达27种物质的运移和 相互作用。 基于特征值法的三维溶质运移模型，可考虑对流、弥散、混合、线性吸附和放射 性衰减等作用。 饱和-非饱和水流和污染质运移模型 http://www.scientificsoftwareg / 变浓度（海水入侵）地下水流和溶质运移模型 是解决基于响应矩阵法的几类线性、非线性和混合二元线性地下水管理问题。 /ogw/seaw at/
中科院计算所培训
地下水数值模拟技术与应用
第四讲 地下水流模型 MODFLOW简介
主要内容
3.1 主要功能和主要模块
3.2目前国内ual Modflow简介（简单操作）
3.4 GMS简介
3.5地下水数值模拟发展趋势
3.6一点体会和经验
4
4.1 主要功能和模块
GWMS （windows）
为汉字界面和帮助，有 利于国内专业人员学习 和使用。 网格局部加密可在区域 模型中嵌套局部精细刻 画的地下水模型
IGW （Interactive Ground Water， windows）
PMWIN
简单易学，可进行抽水 引起的地面沉降计算。
SWIFT （windows）
适用于孔隙介质三维地下 水模拟，简单易学，价格 相对便宜，是目前国内最 流行的地下水流和溶质运 移模拟软件之一。
FEFLOW （windows）
与GIS接口好，剖分灵活， 可进行复杂的（各向异性） 地下水流、溶质和热运移 模拟。专业性强，价格偏 贵。是目前国内常用的地 下水模型软件之一。
Groundwate r Vistas （windows）
资源丰富，可在有关网站上下载源程序、参考手册、操作手册等；
有较多的软件产品，广大的用户。
MODFLOW主要子程序包功能表
子程序包名称
基本子程序包 计算单元间渗流子程序包 英文 缩写 BAS BCF
功能
指定边界条件、时间段长度、初始条件以及输出 计算有限差分方程组各项的值，即网格间流量和储
基于Fortran77开发的， 适于在任何平台上运 行，目前国内多用于 地下热水运移模拟。
由美国加州大学伯克利分校 劳伦斯实验室开发， /TOUGH2/index.ht ml 美国加州大学河滨分校、盐 湖研究所国际地下水模型中 心和捷克PC-Progress公司联 合开发：http:// /，可下载软件、 技术手册和使用手册。 位于加拿大卡尔加里的GEOSLOPE International Ltd开发： http://www.geo-slope. com/products/，可从以上网 址了解有关信息、下载学生 版。 丹麦DHI国际咨询和研究机 构开发： /， 可下载演示版本和相关文件。
计算水文地质单元渗流子程序包，可将实际介质的水文地质属性（渗透性）赋到 个网格上。 基于MODFLOW开发的有粘土夹层的含水层形变子程序包，可计算由于地下水 储存量变化引起的含水层形变量。 在IBS1/2基础上改进的地面沉降和含水层压缩子程序包，可单独计算出粘性土索 性压缩和含水层弹性压缩量。 模拟非饱和带-饱和带垂向水流子程序包。
3.2 国内外流行的地下水模型软件
名称 主要功能 特点 开发单位、下载或购 买网址
由美国Brigham Young University的环境模型 研究实验室开发，网 址： http://www.emrl.byu.ed u/gms.htm。分销商为： /。 加拿大Waterloo水文地 质公司开发研制 http://www.Waterloo /或 http:// www. / Feflow是由德国Wasy 水资源规划系统研究 所研制开发，网址： http:// www.wasy.de/english/pr odukte/feflow/ index.html#。 整合了MODFLOW、MODPATH、MT3D、FEMWATER、 适用于孔隙介质三维地下 RT3D、SEEP2D、SEAM3D、UTCHEM、PEST、 水模拟，与GIS接口好， UCODE、NUFT等模型和程序包，等可进行水流、溶质 是目前国内最常用的软件 运移、反应运移模拟；建立三维地层实体，进行钻孔数 地下水流和溶质运移模拟 据管理、二维(三维)地质统计，与ARCGIS有良好的接口。 软件，但软件较复杂，价 使用界面友好，前、后处理功能及三维可视化效果优良， 格偏贵。 目前已成为国际上最受欢迎的地下水模拟软件。
HYDRUS2D/3D （windows ）
特别适合有植被条件 下的土壤水-地下水流 和溶质云以模拟。
GeoStudio （windows）
一套与地下水有关的综合性岩土环境工 程分析软件，可进行：边坡稳定分析、 岩土应力变形分析、地下渗流、溶质和 热运移模拟、地下水-空气相互作用模拟 以及非饱和带水分运移模拟。 综合的分布式流域模型，可完整地模拟 陆地水循环中地表、非饱和带和地下水 的水量和溶质运移过程。与AcrGIS和 MODFLOW有良好的接口，界面友好， 操作简单，可视化功能强。可应用于水 环境影响评价、地下水地表水联合使用、 地下水和地表水管理等方面。
结合么特卡罗方法的随 机地下水数值模拟
美国Environmental Simulations, Inc.公司开 发：http://www.ground /
中国水利水电研究院开 发…… 美国密西根州立大学土木 工程和环境工程系开发： http://www.egr. / igw/，可下载可执行文件、 使用手册等。 由台湾人Wen-Hsing Chiang开发： /，可 免费下载该软件。 美国HIS GeoTrans公司开发： /swift.html，可下 载参考手册和使用手册。 美国地质调查局开发： /pr ojects/GW_Solute/hst/，可 下载可执行程序和使用说 明。
基于MODFLOW开发的在功能上类似于GMS的地 下水模型软件，功能强大，用户界面优化，可视化 程度高，可用蒙特卡洛方法结合modflow、MT3D 进行参数敏感性分析、地下水风险评价等。