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地下水模拟常用软件比较

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ljmtidilgw 发表于 2008-12-29 16:36:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 三T上人 于 2015-11-8 14:26 编辑 <br /><br />主要对Visual MODFLOW、Feflow、GMS、HST3D等几种国际流行的地下水模拟软件的主要功能与特点进行介绍。
(1)应用的侧重点 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,如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。该系统是目前国际上最盛行、且被各国同行一致认可的三维地下水流和溶质运移模拟评价的软件。
Visual Modflow 是综合已有的MODFLOW、MODPATH、MT3D、RT3D和WinPEST等地下水模型而开发,可进行三维水流模拟、溶质运移模拟,但无法进行热量的运移模拟。MODFLOW可以模拟水井、河流、溪流、排泄、蒸散和补给对非均质和复杂边界条件的水流系统的影响,但却无法设置地下水模拟中比较常见的二类边界(即定流量边界)。另外Modflow对地下水混合井流的刻画还值得商榷。
(2)GMS是地下水模拟系统(Groundwater modeling system)的简称,是美国Brigham Yung University综合已有的MODFLOW、MODPATH、MT3D、FEMWATER、SEEP2D、SEAM3D、RT3D、UTCHEM、PEST、UCODE等地下水模型而开发的可视化三维地下水模拟软件包。可使用有限差分或有限元模型对地下水流进行模拟、可进行溶质运移模拟。建立三维地层实体, 任意切割剖面,产生逼真的图像、进行钻孔数据管理、二维(三维)地质统计。但也无法模拟热量运移。
Modflow是GMS的核心模块,因此GMS软件也存在着Modflow 的缺陷,对混合井流的模拟有待完善。
(3)Feflow是由德国Wasy水资源规划系统研究所研制开发的地下水模型软件包。它采用迦辽金有限单元法进行复杂二维和三维稳定、非稳定流和污染物运移模拟,颗粒跟踪和流线模拟;带有非线性吸附作用、衰变、对流、弥散的化学物质运移;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:多层井的水量按照导水系数分配;运用达西、泊松以及manning-strickler理论的离散单元分析,理论上比较完善,并且可以根据模型的要求进行选择。 HST3D是一个三维热及溶液运移模型(3D Heat&Solute Trasport Model)。可以模拟三维空间地下水流及有关的热、溶液运移,进行地质废物处置、填埋物浸出、盐水入侵、淡水回灌与开采、放射性废物处理、水中地热系统和能量储藏等问题的分析。但HST3D迄今为止还是DOS版本,三维可视化方面有待提高。

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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2008-12-29 16:36:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2015-11-8 14:26 编辑 <br /><br />适用范围 Visual Modflow以其求解方法的简单实用、适应范围的广泛及可视化功能的强大正成为最有影响的地下水模拟平台环境,其使用范围还将会不断扩大。然而,ModFlow由于采用矩形网格进行剖分,因而对于处理复杂地质体中的地下水三维渗流场模拟方面存在着不足,没有有限元三角剖分灵活多变。实践也证明,它往往并不适合非饱和流动、密度变化的流动(海水入侵)、热对流等问题。 Feflow使用有限单元法,用户可以快速构建模型来精确地进行复杂三维地质体的地下水流及运移分析,在这方面其功能要强于ModFlow。并且由于Feflow是为满足专门从事复杂地下水模拟工程的专家对技术的要求而设计的,因此,在这些Visual Modflow及其它主流软件陷于困境的问题中,它更可以发挥其独特的作用。Feflow 为德国软件,与平常使用的美国软件有一定差异,上手可能稍慢些。

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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2008-12-29 16:39:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2015-11-8 14:26 编辑 <br /><br />适用范围 Visual Modflow以其求解方法的简单实用、适应范围的广泛及可视化功能的强大正成为最有影响的地下水模拟平台环境,其使用范围还将会不断扩大。然而,ModFlow由于采用矩形网格进行剖分,因而对于处理复杂地质体中的地下水三维渗流场模拟方面存在着不足,没有有限元三角剖分灵活多变。实践也证明,它往往并不适合非饱和流动、密度变化的流动(海水入侵)、热对流等问题。 Feflow使用有限单元法,用户可以快速构建模型来精确地进行复杂三维地质体的地下水流及运移分析,在这方面其功能要强于ModFlow。并且由于Feflow是为满足专门从事复杂地下水模拟工程的专家对技术的要求而设计的,因此,在这些Visual Modflow及其它主流软件陷于困境的问题中,它更可以发挥其独特的作用。Feflow 为德国软件,与平常使用的美国软件有一定差异,上手可能稍慢些。

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xqwzhym3 发表于 2008-12-30 08:57:15 | 显示全部楼层
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feihuaxue2008 发表于 2009-9-15 00:12:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2015-11-8 14:26 编辑 <br /><br />学习了,谢谢

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dragon47 发表于 2010-3-8 19:45:15 | 显示全部楼层
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hebeihky 发表于 2010-8-5 10:42:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2015-11-8 14:26 编辑 <br /><br />学习了

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jlzhang 发表于 2012-4-29 22:30:23 | 显示全部楼层
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liudao 发表于 2012-7-3 16:20:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2015-11-8 14:26 编辑 <br /><br />通俗点说,feflow采用有限元,VMODFLOW和GMS采用有限差,这是它们的主要差别,此外,在模拟透镜体方面Feflow更强些,Feflow所含的阿基吗插值方法精度也更好些,这是个人的感受。HST3D应该是模拟地热的吧,另外,地下水数值计算中还会用到MT3D、RT3D(溶质运移)等等软件或程序。

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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2012-7-3 22:40:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2015-11-8 14:27 编辑 <br /><br />通俗点说,feflow采用有限元,VMODFLOW和GMS采用有限差,这是它们的主要差别,此外,在模拟透镜体方面Feflo ...[/quote]
多点评了,看来高人!

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吉米 发表于 2013-12-10 06:12:46 | 显示全部楼层
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sjzdh 发表于 2013-12-10 07:44:22 | 显示全部楼层
不错,谢谢提供
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wenmoyun9558 发表于 2013-12-13 00:53:07 | 显示全部楼层
都是高人!
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杜阳 发表于 2014-1-5 10:40:48 | 显示全部楼层
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fox3021 发表于 2019-4-15 20:57:01 | 显示全部楼层
帮你顶,人还是厚道点好  支持东南西北人
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kalashinikv 发表于 2019-4-15 22:37:02 | 显示全部楼层
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