Visual MODFLOW中文指南
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一、创建文件及模型离散图模型主菜单主菜单屏幕包括以下选项:图模型主菜单选项(1)文件:包括打开、新建、保存、关闭Visual MODFLOW,导入、导出MODFLOW等。
图文件菜单(2)点击Files-New,选择文件的储存位置,选择或新建文件夹,命名模型文件名,点击确定,新建一个模型后,出现下图窗口。
该窗口用于选择水流和溶质运移模拟所需的数值求解方法;水流和溶质运移模型参数的单位以及模型的起始日期和时间。
图选择模型程序其中,对于水流模型,可以选用下面的数值求解方法:USGS MODFLOW-96 from SWS(饱和,密度恒定);USGS MODFLOW-2000 from SWS(饱和,密度恒定);USGS MODFLOW-2005 from SWS(饱和,密度恒定);USGS SEAW AT from SWS(饱和,密度变化);MODFLOW-AURFACT from HGL(变饱和度)。
对于运移模型,Visual MODFLOW 支持以下图中程序,其中MT3DMS,MT3D99,RT3D 运移引擎支持多组分污染物运移,而MT3Dv1.5仅支持单组分运移。
图选择模型程序(3)Next,水流设置在运行类型处,可以设置非稳定流模型和稳定流模型,在非稳定流模型中,要设置模型的起始日期和起始时间,输入某些边界条件数据时,就要定义时间数据。
图水流模型默认参数设置(4)Next,运移设置,在吸附下拉菜单中可选择吸附模式,在反应下拉菜单中选择反应类型。
图溶质模型默认参数设置(5)模型区:用来创建模型网格,上面窗口用来导入模拟区地区,确定模型区维数,以及定义有限差分网格的行列数和分层数。
图创建模型网格完成后,出现选择模型区界面,确定导入底图中的模拟区,并通过输入X,Y对导入的图片进行校准,要使图片与坐标系匹配,至少知道两个已知坐标的地理参考点,点击地图上的参考点,出现地理参考点对话框提示输入所选位置的XY坐标,将图片附上坐标信息,完成。
Visual MODFLOW使用说明书1.整体特征Visual MODFLOW 主要由四个用户界面组成:主菜单、输入模块、运行模块和输出模块,另外还有设置和帮助系统。
主菜单下包括以下选项:[文件]选择或退出Visual MODFLOW文件。
[输入]进入输入模块修改当前的Visual MODFLOW数据集。
[运行]进入运行模块修改时间参数及数值模拟。
[输出]进入输出模块对数值模拟结果后处理。
[设置]选择变量及溶质运移模型。
[帮助]关于Visual MODFLOW的主要信息。
在[文件]下有七个选项可供选择:[打开]打开一个已经存在的文件,[新建]建立一个新的数据集,[另存为]将当前模型赋与一个新的文件名,[输入]输入一个已经存在的MODFLOW 数据集(其扩展名为.BAS),[输出]输出图形为世界坐标系下的AutoCAD DXF格式或模型坐标系下的EMF格式。
[打印],[退出]。
1.1界面设计打开一个文件后,不论是输入、输出还是运行,其界面是相似的。
顶部菜单栏依据不同模块变化。
侧菜单栏包括视图选项及当前模块或界面的特定功能,侧菜单栏有如下选项:[View Column]显示沿列的截面图,[View Row] 显示沿行的截面图,[View Layer] 显示层平面图,[Goto]显示指定的行、列、层,[Previous]显示前一行、列或层,[Next]显示下一行、列或行。
立方体导航器:提供了一个代表模型区域的简化三维模型。
坐标区:显示指针所在位置的当前坐标及单元号。
状态栏:描述当前显示模块的功能性和使用性。
功能键:F1-帮助;F2-为将来的三维模型作保留;F3-储存文件;F4-显示文件选择对话框,可以输入DXF格式图片;F5-放大;F6-缩小到满屏;F7-移动(点击左键拖至该点到新位置并单击);F8-在行视图或列视图下指定垂向放大的数目;F9-覆盖层(显示或隐藏图层特征);F10-返回主菜单。
1.2新建模型在主菜单[文件]下选择[新建],将会出现一个新建模型的对话框,选择储存文件的地址并输入新文件的名字,按[保存]继续建模型。
目 录1 Visual MODFLOW 简介 (1)Visual MODFLOW 新特性 (1)Visual MODFLOW 4.1 新特性 (1)运行界面 (2)开始运行Visual MODFLOW (2)Visual MODFLOW初级菜单 (2)屏幕布局 (2)WHI联系方式 (4)2 Visual MODFLOW专业版使用指南 (5)演示版软件功能限制 (5)如何使用该指南 (5)术语和标志 (5)示例模型概要 (6)模块I:建立和定义水流模型 (7)第1节:生成一个新的模型 (7)步骤一:工程设置 (8)步骤二:水流设置 (9)步骤三:运移设置 (10)步骤四:模型区 (11)第2节:加密模型网格 (17)第3节:增加抽水井 (25)第4节:地下水流属性的赋值 (27)第5节:赋水流边界条件 (30)设置模型中补给项 (31)设置水头边界条件 (31)设置河流边界条件 (34)第6节:粒子跟踪 (35)模块II:溶质运移模型 (37)第7节:建立运移模型 (37)检查吸附作用参数 (37)弥散系数赋值 (37)第8节:运移边界条件 (38)第9节:添加观测井 (39)模块III: Visual MODFLOW运行 (41)第10节:MODFLOW 运行选项 (41)MODFLOW 解算器选项 (42)干湿交替选项 (42)第11节:MT3DMS 的运行选项 (43)MT3DMS 解算器设置 (43)MT3DMS 输出时间 (45)第12节:模型的运行 (46)模块IV:输出可视化 (47)第13节:等水位线 (48)显示水头彩色渲染图 (50)第14节:速度矢量 (51)第15节:迹线 (53)第16节:浓度等值线 (55)第17节:浓度-时间图 (61)模块V:Visual MODFLOW 三维浏览器 (62)第18节:开始Visual MODFLOW 三维浏览器 (63)第19节:改变默认设置 (64)第20节:使用导航工具 (64)第21节:创建一个三维污染羽状体 (65)定制图例 (67)选择输出时间 (68)第22节:可视化模型输入数据 (68)第23节:定义截面(剖面和切片) (69)第24节:创建一个裁减视图 (71)第25节:创建水头值的彩图 (73)定制颜色图例 (74)第26节:打印成图形文件 (75)1 Visual MODFLOW 简介Visual MODFLOW 是三维地下水运动和溶质运移模拟实际应用中功能最为完整且操作简单的专业软件。
2程序概览为了在Visual MODFLOW Flex环境中变得最高效和有效,建议您熟悉一些简单的概念、术语,以及您可以找到和访问这些内容的位置。
数据对象所有您在 Visual MODFLOW Flex 中与之交互的数据都被称为数据对象。
这些可以包括:原始数据从折线或多边形的形状文件、电子表格中的井、Surfer .GRD 格式的地表等导入。
通过数字化点、多边形或折线,或通过插值点创建表面。
概念数据对象:这些对象是在你进行概念建模工作流程时生成的,包括:Horizons, Structural Zones, Property Zones, and Boundary Conditions.数值模型数据对象:这些是在数值建模工作流程中生成的,包括:输入:数值网格、属性(渗透系数、初始水头等)、边界条件(一组河流单元、排水单元、抽水井单元等)、观测井、区域预算区以及粒子。
输出:计算得到的水头、地下水位降、路径线等。
每个数据对象旁边都会有一个复选框,允许将其显示在不同的2D/3D查看器中。
数据对象可以重新排序、重命名或分组到数据文件夹中。
要创建一个数据文件夹,在数据对象浏览器中右键单击,然后选择新建文件夹。
数据文件夹可以重命名。
每个数据对象还具有设置,可以通过在树中右键单击数据对象并选择“设置”来访问。
这些设置提供对一般属性(统计信息、文件来源等)和样式设置(符号颜色、形状、标注等)的访问,用于在活动查看器中显示的对象。
更多详情,请参阅数据设置。
在 Visual MODFLOW Flex 中,许多向导和对话框需要您从“数据浏览器”或“概念模型浏览器”中选择数据对象,例如在定义地层、创建属性区域以及为边界条件分配属性时。
当你在对话框或向导中看到一个位于输入字段旁边的蓝色箭头 时,这意味着需要选择一个数据对象。
只需从数据资源浏览器或概念模型浏览器中点击相应的数据对象,然后点击蓝色箭头按钮将数据对象插入到输入字段中。
Visual MODFLOW 4.2实例操作手册引言MODFLOW是英文名称Modular Three-dimensional FiniteDifference Groundwater 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(Unite State Geological Survey)于80 年代开发出的一套专门用于孔隙介质中地下水流动相关问题数值模拟的软件。
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,是供水文地质工作者使用的一套功能强大的实用计算机软件。
同时,MODFLOW软件的源代码可以在美国内政部网站上免费下载,供水文地质工作者参考和修改,以提高数值模拟的仿真性。
Visual MODLFOW软件中不仅包括MODLFOW模块,还有SEAWAT、MT3D、MODPATH等模块。
为了让广大水文地质工作者能快速入门并精通该数值模拟软件,作者参考相关文献分别针对上述的模块自拟几个实例,并给出相应的操作步骤,供大家练习参考。
目录实例1 地下水流-污染物迁移规律数值模拟实例 (4)1、实例模型背景介绍及概念模型 (4)2、VM软件模拟该问题所需要的资料以及资料整理格式 (5)2.1数值模拟资料 (5)2.2资料整理格式 (5)3、VM软件模拟地下水流场:F LOW F IELD (6)3.1新建工程项目 (6)3.2模块I:模型输入 (8)3.3模块II:计算(Run) (23)3.4模块III:输出的可视化 (24)3.5模型校正 (26)4、VM软件模拟地下水流迹线:MODPATH (27)4.1迹线模拟 (27)4.2迹线选项 (29)5、VM软件模拟均衡区水量变化:Z ONE B UDGET (29)5.1均衡区水量模拟 (29)5.2均衡区水量选项 (29)6、VM软件模拟污染物迁移规律:MT3DS (30)7、VM软件反求参数:PEST (32)实例2 某滨海地区海水入侵数值模拟实例 (34)1、实例模型背景介绍及概念模型 (34)实例1 地下水流-污染物迁移规律数值模拟实例本实例是MODFLOW自带的实例之一,主要让水文地质工作者练习地下水与污染物迁移规律的数值模拟的全过程,主要包括流场模拟(MODFLOW)、迹线数值模拟(MODPA TH)、水均衡计算(Zone Bughet)与污染迁移规律模拟(MT3D)。
硬件要求要运行最新版本的Visual MODFLOW Flex,您需要以下最低系统配置:一旦Visual MODFLOW Flex安装到您的计算机上,只需双击位于您计算机桌面上的Visual MODFLOW Flex快捷方式图标()即可。
或者,您可以通过单击“开始”/“程序”/“开始”菜单访问软件Visual MODFLOW Flex是一个图形用户界面,用于开发,运行和可视化地下水模拟,将地下水流量和污染物传输的行业标准代码,基本分析和校准工具以及令人惊叹的3D可视化功能集于一身,易于使用软件环境。
使用地理数据Visual MODFLOW Flex支持以下坐标系:•地理坐标系(仅限数据导入)•投影坐标系统:UTM,StatePlane•本地笛卡儿使用网格无关数据从各种数据类型导入空间和属性数据,包括:•点(.XLS,.TXT,.CSV,.MDB,.SHP,.DXF,.TRP)•多边形(.SHP,.DXF)•多义线(.SHP,.DXF)•3D网格数据(.HDS,.DAT)•光栅图像(.BMP,.TIF,.JPG)•时间表(.XLS)•表面(.DEM,.GRD,.TXT。
,.ASC)•Hydro GeoAnalyst(HGA)横截面(.3XS)•垂直和水平井(.XLS)查看和修改导入数据的设置:•查看数据对象元数据,包括源文件名,字段映射和本机坐标系•在电子表格视图中查看原始属性数据•对数据应用数学运算,例如,将属性设置为常量值,将井顶转换为点数据对象,然后将HGA横截面模型图层转换为点数据对象•将光栅图像放置在曲面数据对象上,例如数字高程模型•使用各种样式选项为点,多边形,多段线和显示标签设置符号属性•使用分类或拉伸的颜色方案,通过属性值颜色渲染形状特征•显示轮廓线并为表层设置颜色渲染选项•添加,移除和修改井和相关井数据,包括筛选间隔,潜水员观测点,井顶,井道(仅适用于水平)和抽水计划从点数据对象创建曲面:•使用一个或多个点数据对象,使用反距离,克立格或自然邻居插值方法生成表面图层•通过修改各种插值设置来配置插值方法•将生成的曲面剪切到指定多边形数据对象的水平范围使用2D查看器对新数据对象进行数字化使用2D Viewer编辑工具,数字化新的折线,多边形或点数据对象点击展开/ collapse2D和3D可视化使用交互式2D和3D查看器来可视化数据对象和概念模型功能•使用各种屏幕配置同时显示多个3D或2D查看器•使用鼠标或键盘在查看器中缩放,旋转和移动数据•修改查看器设置,包括背景颜色和垂直夸张(仅限3D查看器)•在3D查看器中,通过沿X,Y和Z轴创建切点来移除部分显示的数据•在2D查看器中,选择单个数据对象要素(点,线,形状),然后在电子表格视图中查看相应的属性数据,反之亦然在2D查看器中编辑数据对象几何•通过手动数字化点,多义线和多边形来修改现有的数据对象•旋转,缩放和删除形状•“撤消”所有编辑并恢复到原始形状点击展开/ collapse定义多个概念模型创建多个概念模型:•用不同的解释创建多个概念模型,或者复制现有的概念模型•使用导入的数据对象定义概念模型几何•使用导入的或数字化的多边形数据对象定义水平模型边界•从要导入的曲面创建垂直水平面,或者通过插入原始XYZ点创建垂直水平面•从不同的地平线类型中选择适应各种地质条件(尖刺,不连续层等)•从定义的层位自动创建三维结构区域点击展开/ collapseProperty建模•从导入或数字化的多边形数据对象或从生成的结构区域创建属性区域•使用各种方法分配电导率,储存和初始磁头的属性值:使用一个常数值映射到导入的多边形shapefile属性映射到导入的3D网格数据属性使用曲面数据对象点击展开/折叠边界条件建模创建边界条件•使用为概念模型定义的边界自动生成模拟域•将边界条件应用于仿真模型域的顶部,底部,侧面或中间层•支持以下边界条件:抽井指定的头河总负责人排水充值蒸散湖指定的通量不饱和区•对于线性边界条件,使用交互式2D查看器窗口从线段定义局部区域•对于线性边界条件,请在开始和结束时定义参数为了成为Visual MODFLOW Flex环境中最高效和最有效的方法,建议您熟悉一些简单的概念,术语以及可以在哪里找到和访问的东西。
Visual MODFLOW Pro 4.0指南这个说明书包含一步步的使用指南,指导你运用Waterloo Hydrogeologic的 Visual MODFLOW Pro 4.0 Demo版本的整个过程。
这个指南将指引你按以下所要求的步骤去做:(1)建立网格模型,然后给定其特征值以及边界条件;(2)使用Visual MODFLOW来模拟地下水的流动,水质点的示踪,以及大量物质的运移模拟;(3)可以用二维和三维的可视化图形显示结果;为了方便起见,Visual MODFLOW Demo安装程序自带安装一组完整的数据输入文件,以及你将要建立的模型示例的模拟结果。
这个使用指南独立清晰地显示每个步骤,这可以让你在调试过程中就能选择感兴趣的方面,而不用完成整个练习。
对示例模型的描述该地区位于Waterloo河外的飞机场附近。
该地区表层的地质条件是由上、下两层沙土以及砾石组成的含水层,中间以粘土和泥沙作为隔水层组成的。
相关的地貌特征包括一个飞机加油站,一个市内的供水井区域,以及一个不连续的隔水层。
如下图所示:这个供水区有两口供水井。
东面的井以550m3/d的定流量抽水,而西部的井以400m3/d的定流量抽水。
在过去的十年里,飞机燃料已经周期性地泄露到加油站区,而且经过自然渗透导致一部分污染物进入到上层含水层。
这个指南将会指导你建立该地区的地下水流动和溶质运移模型的必要步骤。
这个模型还会显示燃料污染物对市内供水井的潜在影响。
当研究该地区时,从平面图上看,指定该区的上部为北面,下部为南,左面为西,右面为东。
地下水在这个三层的含水层系统中是从北向南流动(从上到下)。
该含水层系统是由顶层潜水含水层、中间一个弱透水层以及底部的承压含水层组成的,如下图所示。
上下含水层的渗透系数为2e-4m/sec,而弱透水层的渗透系数为1e-10m/sec。
怎样使用这个指南这个指南分为四个模块,每个模块都包含一系列组成部分。
设计这个指南是为了让使用者可以从任何一个模块开始,这样就能选用Visual MODFLOW的某些特定模块。
Visual MODFLOW使用说明Visual MODFLOW的集成环境由四个主要窗口组成:主窗口、输入窗口、运行窗口、输出窗口。
涵盖内容丰富,操作功能强大,此说明主要基于己构建好的数值模型,针对在进行相关信息修改更新时所涉及到的功能操作,做如下介绍和说明。
第一节主窗口启动Visual MODFLOW,进入主窗口。
主窗口包括以下菜单选项:File 选择一种文件功能或退出Visual MODFLOW。
Input进入输入窗口修改当前的Visual MODFLOW数据文件。
Run进入运行窗口修改工程或批处理模式的运行时间参数和运行数值模型。
Output进入输出窗口数值模拟结果做后处理。
Setup选择你想用的数值引擎。
Help关于Visual MODFLOW的主要帮助窗口和一般信息。
1.1 File菜单Fi le菜单,有六个子菜单:1、单击Open,打开一个已经存在的文件;2、单击New,键入一新文件名创建一个新的数据文件;3、单击Save as,以不同的文件名保存当前模型;4、单击Import,装入一个已经存在的MODFLOW模型或通过下拉菜单底部的文件路径来选择一个已经存在的文件;5、单击Export,以AutoCad (dxf)或增强的Windows元文件格式(emf)输出文件。
1.2Setup菜单简介Setup选项为不同的Visual MODFLOW软件包选择不同的数值引擎。
选择Setup 后,从下拉式菜单中选择Numeric Engines,就会出现数值引擎(Numeric Engines)对话框。
MODFLOW的数值引擎只有一个即USGS MODFLOW 96 from WHI。
MODPATH和分区均衡都只有一个数值引擎:分别是USGS MODPATH from Waterloo Hydrogeologic和Zone Budget from Waterloo Hydrogeologic。
运移的数值引擎有四个可供选用:●EPA MT3D,v.1.1(公共版权);●DOD MT3D,v.1.1(公共版权);●MT3D,v.1.86 (Papadopulos & Associate Inc.);●MT3D96 (Papadopulos & Associate Inc.)(只有在单独购买了MT3D96后才可用)。
图4:数值工作流程的属性区域图5:独立3D视图中的属性区域图56:数值工作流程中的边界条件(单元表现)转化到MODFLOW程序包在回顾数值模型后,您可以准备生成MODFLOW程序包,这将作为MODFLOW 2000、2005 Run的输入。
在数值工作流程的转化步骤,点击转化按钮。
记下项目的输出文件夹(上面盘旋)。
这是VMOD Flex将在硬盘中生成MODFLOW文件的位置。
当您导入如下解释的Visual MODFLOWClassic时,这些都是您将需要选择的文件。
如果您正在运行一个流动模型,在这一点上,您可以继续到VMOD Flex中的Run Engines步骤。
欲了解更多细节,请参阅“Run Numerical Engines”。
VMOD Classic更改VMOD Classic界面来添加和完成项目的以下部分:●Transport (MT3D99, RT3D, PHT3D, SEAWAT)●MODFLOW-SURFACT●MODFLOW-96●MODFLOW-NWT●MNW package●ETS1 Package导入MODFLOW文件(从VMOD Flex)VMOD Flex转化数值模型到标准MODFLOW程序包文件。
为了从VMOD Flex到VMOD Classic界面迁移您的模型,您必须导入这些转化文件到VMOD Classic,如下所述:1.开始Visual MODFLOW Classic2.选择File / Import MODFLOW3.浏览到文件夹,其包含VMOD Flex的Translated MODFLOW文件(上面盘旋的输出文件夹)4.选择通过VMOD Flex生成的project_name.MODFLOW.IN5.输入Visual MODFLOW项目的名称。
6.按照导入MODFLOW向导;如果您需要帮助,请参阅导入VMOD Classic 网站帮助的Import MODFLOW Files部分。
visual modflow4.1 练习1 入门指南1.能够使用visual modflow创建一个地下水流模型,并能使用等水位线、示踪剂迹线、流速矢量对模型结果进行可视化检验,以上均能在visual modflow 建模环境中轻松创建。
2.能够使用visual modflow创建一个污染物运移模型,并能运用等值线、色差图查看结果以及能够使用模型中所添加的观测井浓度穿透曲线。
3.学会使用最新的三维可视系统-visual modflow三维浏览器查看模型结果,该系统运用了最新的三维图形技术。
通过使用这种先进的三维可视系统,用户将能创建表达边界条件和随时间变化污染羽的三维立体形态。
三维浏览器使用RGB色彩,分辨率高并具有高级的打印功能。
问题描述研究区位于Waterloo 市外距离飞机场很近的地方。
区内地层分为三层:浅层含水层,岩性砂岩、砂跞岩;中间的粘土、淤泥半透水层;深层含水层,岩性为砂岩、砂跞岩。
该区域周围有飞机燃料补充区,城市供水水源地,以及一个不连续的半透水层区。
以上特征如图所示:城市供水水源地有两口供水井。
东边水井的流量保持在550m3/d,西边水井的流量为400 m3/d。
在过去的十年中,飞机燃料定时地排入到燃料区,由于自然渗透作用使得上层含水层产生了羽毛状的污染区。
区域地下水流方向从北到南。
浅层和深层含水层的水利传导系数为2e-4m/sec,弱透水层的水利传导系数为1e-4m/sec。
启动visual modflow在windows2000/xp桌面上,用户将看见visual modflow的启动图标。
点击visual modflow图标开始程序。
第一部分:创建地下水流模型第1节:创建模型网格点击顶部菜单栏中的文件命令,选择新建。
将出现一个创建新模型的窗口提示用户键入新的visual modflow工程的工程名称。
比如模型路径为E:\VMODNT\Tutorial\Airport。
接下来键入文件名称,如Airport。
visual modflow用户手册[整理版] VisualMODFLOW专业地下水流动和污染物运移模拟的集成三维图形模拟环境Waterloo Hydrogeologic许可证Waterloo Hydrogeologic公司(WHI)保留这个软件复制品的所有权。
该许可证允许你在以下条件下使用该软件复制品:1、版权说明本软件受加拿大版权法和相关国际协定条款保护。
因此,你必须象对待一本书一样对待该软件,但有一例外。
为了让你能长期使本软件,保证你的投资不受损失。
Waterloo Hydrogeologic公司授权你可以复制软件的文档副本。
说该软件“象一本书”, Waterloo Hydrogeologic公司的意思是,比如,任何人可以使用该软件,并且它可以自由地从一台计算机移到另一台计算机上,只要它不是同时在两台计算机上使用。
正象一本书不能同时被不同地方的读者浏览一样。
特别是,你不能出售、出租、分发下一级许可、或租借本软件或其文档;在没有得到Waterloo Hydrogeologic公司书面同意以前不能对该软件或文献做篡改、修订、或摘用,包括,但不仅限于翻译、反编译、反汇编、或制造下游产品。
所提供的软件和文档包含有商业秘密,持证者同意在没有得到Waterloo Hydrogeologic公司书面同意以前不会将这些商业秘密对非持证者公开。
2、保证Waterloo Hydrogeologic公司保证,在正常使用情况下,从购买之日起30天内磁盘材料和文件在材料和制造工艺上不会受到损坏,一旦材料和制造工艺上有缺损,Waterloo Hydrogeologic公司将给你替换缺损的磁盘和文件。
该保证仅限于替换,并不包括其他的任何损伤,包括但不仅限于利润方面以及特别的、偶然性的、连续的,或其他相似的索赔。
3、弃权除如上所述以外,不管是该软件的研制者还是其它的个人或组织都没有权力代表他(他们)制定有关该软件的明确的或者是隐含的保证。
Visual MODFLOW彳使用说明Visual MODFLOW的集成环境由四个主要窗口组成:主窗口、输入窗口、运行窗口、输出窗口。
涵盖内容丰富,操作功能强大,此说明主要基于己构建好的数值模型,针对在进行相关信息修改更新时所涉及到的功能操作,做如下介绍和说明。
第一节主窗口启动Visual 乂0口尸匕0卬,进入主窗口。
主窗口包括以下菜单选项:File Input Run Output Setup HelpFile 选择一种文件功能或退出Visual MODFLOW。
Input 进入输入窗口修改当前的Visual MODFLOW数据文件。
Run 进入运行窗口修改工程或批处理模式的运行时间参数和运行数值模型。
Output 进入输出窗口数值模拟结果做后处理。
Setup 选择你想用的数值引擎。
Help 关于Visual MODFLOW的主要帮助窗口和一般信息。
1.1 File 菜单Fi le菜单,有六个子菜单:1、单击Open,打开一个已经存在的文件;2、单击New,键入一新文件名创建一个新的数据文件;3、单击Save as,以不同的文件名保存当前模型;4、单击皿0出装入一个已经存在的MODFLOW模型或通过下拉菜单底部的文件路径来选择一个已经存在的文件;5、单击Export,以AutoCad (dxf)或增强的Windows元文件格式(emf)输出文件。
1.2 Setup菜单简介Setup选项为不同的Visual MODFLOW软件包选择不同的数值引擎。
选择Setup 后,从下拉式菜单中选择Numeric Engines,就会出现数值引擎(Numeric Engines)对话框。
MODFLOW 的数值引擎只有一个即USGS MODFLOW 96 from WHI。
MODPATH和分区均衡都只有一个数值引擎:分别是USGS MODPATH fromWaterloo Hydrogeologic 和Zone Budget from Waterloo Hydrogeologic。
名称:Visual MODFlow4.1中文版简介:加拿大Waterloo水文地质公司开发研制的Visual MODFlow是目前国际上最为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。
北水国际于2007年完成了Visual ModFlow 4.1的汉化调试工作。
Visual ModFlow 4.1中文版的推出,得到了国内用户的广泛欢迎。
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。
Visual MODFlow对于教育机构有非常大的优惠条件。
由学校出具相关证明后,本科生教学使用的课堂网络版可享受2折甚至1折优惠。
非常适合于各大专院校及科研院所教学使用。
VMOD 版本信息Visual MODFlow 分为VMOD标准版(VMOD)、VMOD专业版(VMOD Pro)、VMOD高级版(VMOD Premium)三个版本,各版本包括程序模块信息如下:注1:模块功能描述MODPATH - 粒子追踪ZoneBudget - 子区水均衡MT3DMS - 地下水移流,弥散,化学反应RT3D - 多组分溶质运移StreamRouting - 地下水/地表水相互作用MGO - 优化井位与取水量WinPEST - 自动调参拟合VMOD 3D-Explorer - 三维展示系统SEAWAT - 三维变密度,非稳定流GMG - 最新算法,减少内存与处理器使用量SAMG - 大型矩阵专用算法,稳定易收敛,适用于多节点大型地下水模型MT3D99 - 多组分,链锁反应模拟MFSURFACT - 包气带模拟注2:MT3D99和MFSURFACT是Visual ModFlow的附加模块,需要单另购买。
唯一的例外是MT3D99被包含在Visual ModFlow高级版中。
无边的蓝天,如纱的白云,茫茫的大海,乘风破浪巨轮,因为有爱,一个小小的世界,就会安排他们相见,或许你买的船票,和她就在一个船舱里,就是不在一个船舱,甲板上也会相遇,一块沐浴着海风的吹拂,一块欣赏着大海的波涛。
Visual MODFLOW由加拿大Waterloo水文地质公司在MODFLOW的基础上开发研制的Visual MODFLOW(1996)曾是国际上最为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评价的标准可视化专业软件系统。
该系统在无缝集成MODFLOW-96、WinPEST、MT3D99、MODPATH、MT3D等软件的基础上,建立了合理的Windows菜单界面与可视化功能,增强了模型数值模拟能力、简化了三维建模的复杂性。
界面设计包括三大彼此联系但又相对独立的模块,即前处理模块、计算模块和后处理模块。
前处理模块允许用户直接在计算机上为构建一个三维模型而赋值所有必要的几何参数、水文地质参数、计算方法参数和边界条件等信息。
前处理输入菜单把MODFLOW、MODPATH和MT3D的数据输入作为一个基本模块,这些菜单以一定的逻辑顺序可视排列,引导用户逐步完成建模和数据输入工作。
用户可以在计算机上用直线、折线、矩形、多边形定义和剖分模拟区域,通过平面视图和剖面图以交互方式显示模型的剖分网格、输入参数和输入结果,可以随意增减剖分网格和模拟层数,方便地确定边界的几何形状和边界性质,定义抽(注)水井的空间位置以及抽水量。
参数菜单允许用户直接圈定各个水文地质参数的分区范围并赋值相应参数,同时上、下层所有参数可相互复制拷贝。
用户在前处理模块中还可预先定义观察孔的具体空间位置和观测层位,并输入其观测数据,以便在后续的模型识别工作中校正。
计算模块允许用户修改MODFLOW、MODPATH和MT3D的各类参数与数值,包括初始估计值、各种计算方法的控制参数和设计的输出参数等。
这些均已设计了缺省背景值,用户可根据自己模拟计算的需要,做适当的调整。
Visual MODFLOW允许用户单独或共同执行水流模拟(MODFLOW)、流线示踪模型(MODPATH)和溶质运移模型(MT3D),各部分均设计了模型识别和校正的菜单。
Visual MODFLOW Pro 4.0指南这个说明书包含一步步的使用指南,指导你运用Waterloo Hydrogeologic的Visual MODFLOW Pro 4.0 Demo版本的整个过程。
这个指南将指引你按以下所要求的步骤去做:(1)建立网格模型,然后给定其特征值以及边界条件;(2)使用Visual MODFLOW来模拟地下水的流动,水质点的示踪,以及大量物质的运移模拟;(3)可以用二维和三维的可视化图形显示结果;为了方便起见,Visual MODFLOW Demo安装程序自带安装一组完整的数据输入文件,以及你将要建立的模型示例的模拟结果。
这个使用指南独立清晰地显示每个步骤,这可以让你在调试过程中就能选择感兴趣的方面,而不用完成整个练习。
对示例模型的描述该地区位于Waterloo河外的飞机场附近。
该地区表层的地质条件是由上、下两层沙土以及砾石组成的含水层,中间以粘土和泥沙作为隔水层组成的。
相关的地貌特征包括一个飞机加油站,一个市内的供水井区域,以及一个不连续的隔水层。
如下图所示:这个供水区有两口供水井。
东面的井以550m3/d的定流量抽水,而西部的井以400m3/d的定流量抽水。
在过去的十年里,飞机燃料已经周期性地泄露到加油站区,而且经过自然渗透导致一部分污染物进入到上层含水层。
这个指南将会指导你建立该地区的地下水流动和溶质运移模型的必要步骤。
这个模型还会显示燃料污染物对市内供水井的潜在影响。
当研究该地区时,从平面图上看,指定该区的上部为北面,下部为南,左面为西,右面为东。
地下水在这个三层的含水层系统中是从北向南流动(从上到下)。
该含水层系统是由顶层潜水含水层、中间一个弱透水层以及底部的承压含水层组成的,如下图所示。
上下含水层的渗透系数为2e-4m/sec,而弱透水层的渗透系数为1e-10m/sec。
怎样使用这个指南这个指南分为四个模块,每个模块都包含一系列组成部分。
设计这个指南是为了让使用者可以从任何一个模块开始,这样就能选用Visual MODFLOW的某些特定模块。
每个组成部分都以简洁明了的形式显示。
这些模块如下设置:模块Ⅰ:创建并定义一个流动模型(第一至第五章);模块Ⅱ:溶质运移模型(第六至第九章);模块Ⅲ:运行Visual MODFLOW(第十至第十一);模块Ⅳ:可视化输出;一、术语和符号为使用方便,会用到以下一些术语和符号:Type:输入给定的词或数据;Select:在指示的地方单击鼠标左键;:按<Tab>键;:按<Enter>键;[…]:表示此键可以点击,这个键会出现在一个窗口中,或者是在菜单栏的旁边或底部;加粗的文字表示可以点击的菜单或窗口界面,或者是可输入文字。
二、点击开始双击桌面上的Visual MODFLOW程序图标开始。
模块Ⅰ:创建并定义一个流动模型第一部分:建立新模型这第一个模块将会指导你运用Visual MODFLOW界面创建一套新的模型数据所必要的步骤。
创建新模型:在主菜单栏中单击File(文件),再单击New(新建),就会弹出一个Create new model(创建新模型)的窗口。
为方便起见,系统按已经建立了模型。
按照默认设置这个模型位于C:\VMODNT\Tutorial建议使用者建立一个新的文件夹,把新模型保存在此新建文件夹中。
建立新文件夹:单击窗口中的新建文件夹图标,输入新文件夹名称,再双击此文件夹,在文件名称栏中输入Airport,点击保存。
注意:1、文件夹或者文件名称必须用英文字母或数字,不能出现中文。
2、如果你选择了缺省值的目录途径(C:\VMODNT\Tutorial),并输入相同的Airport,就会弹出一个警告对话框,提示已经存在一个Airport.vmf的文件。
单击[NO]会把你新建的模型存入另外文件夹中;单击[YES]会覆盖已经存在的模型。
Visual MODFLOW会在文件名末尾自动添加.vmf的扩展名。
下一步,会在以下三个连续的步骤描述模型建立过程:·地下水流动和运移模拟所需的Numeric Engine(数学计算软件);·与各种流动和运移参数相关的Units(单位);·模型的Start Date(初始日期)和Start Time(初始时间)对于流动模型,可以用到以下的Numeric Engine:·WHI的USGS MODFLOW-96·WHI的USGS MODFLOW-2000·HGL的MODFLOW-SURFACT在这个示例中,选用MODFLOW-2000注意:在目前的Visual MODFLOW版本中,不支持MODFLOW-SURFACT的运移选项。
因此,如果在水流模型中选择了MODFLOW-SURFACT,运移选项的数字引擎就会自动不可用了。
对于运移模型,用到了以下一些Numeric Engine(数字引擎):·MT3DMS·MT3Dv150·MT3D96·MT3D99·MT3Dv1.0·MT3Dv2.5在这个示例中,选用了MT3DMS。
基于所选的运移引擎,你还要选择可用的Sorption(吸收)方法和Reaction (反应)。
在这个示例中,没有吸收,也没有选择动力反应。
在Units(单位)栏中,为每个模型的输入数据类型选择以下的信息内容:Length:metersTime: dayConductivity: m/secPumping Rate: m3/dayRecharge: mm/yearMass: kilogramConcentration: milligrams/liter这个模型的Start Date(初始日期)和Start Time(初始时间)与初始模拟时间相对应。
当前,这些数据只和非稳定流模拟有关。
在非稳定流模拟中,所记录的数据可以被导入用来为选定的边界条件(如定水头、河流、总水头和排放量)设定时间进度表。
再点击[NEXT](下一步)确定,确定这些给定值。
在第二步中,会出现下面的窗口,显示地下水流动和运移模型的默认值:再点击[NEXT](下一步)确定这些给定值。
第三步是Create the model Grid (建立网格模型)见下图:以上的界面用来Import a site map(添加地图),指定Model Domain(模型版图)的维数,并且确定有限差分网格的行数、列数以及层数。
为模型中的行数、列数以及层数分别输入以下数据:Columns (j): 40 列数:40Rows (i): 40 行数:40Layers (k): 3 层数: 3Zmin: 0 Z方向最小值:0Zmax: 18 Z方向最大值:18选择Import a site map(添加地图)下一步,必须要选择文件扩展名为.DXF的背景地图。
点击[Browse](浏览),返回到Tutorial目录选择以下文件:单击Sitemap.dxf单击[open]单击[Finish]确定这些设定。
这时会弹出一个Select Model Region(选择模型区域)的窗口,提示你定义模型区域的范围。
Visual MODFLOW会从底图(Sitemap.dxf)中读取最大最小坐标值,并显示其在模型中心的默认位置坐标。
在屏幕显示数据的地方重新输入以下数据:Display area:X1:0(显示范围)Y1:0X2:2000Y2:2000Model Origin:X:0(初始模型)Y:0Angel(角度):0Model Corners:X1:0(模型顶角)YI:0X2:2000Y2:2000单击[OK]确定。
此时会出现一个File attributes的窗口,显示“Sitemap.dxf”已经被保存到Visual MODFLOW工程里,并且命名为“Airport.Sitemap.MAP”。
单击[OK]就会打开Input(输入)菜单,而且在模型范围内会自动生成一个固定规格的40×40×3的有限差分网格。
屏幕上还会出现地图的网格形式,如下图所示:当第一次进入Input(输入)时,网格图自动装载。
第二部分:网格加密网格界面为加密模型网格、勾画无效网格单元、输入各层标高、指定标高、优化(光滑)网格以及画各层标高等值线提供了一套完整的绘图工具。
这个部分描述了对所选地区进行网格加密的必要步骤,例如在供水井周围地区。
进行网格加密的原因是为了得到所选地区更详细的模拟结果,(如在水力梯度可能变化大的地区)。
例如:如果在井周围出现水位下降,当使用了加密的网格后,水位会相对较平缓。
修改X方向的网格:单击[Edit Grid] Edit Columns(编辑列)就会弹出一个Columns(列)的窗口,显示要编辑的网格列的选项。
Add(添加)选项自动被选中,同时通过在需要增加网格线的地方单击鼠标左键,就会增加一条新的线。
把鼠标移到网格中任意地方,注意到有一条突出的垂线会随着鼠标在网格中移动。
这条线可以被用来在模型范围内任何地方增加一列。
在这次的练习中,需要修改加油站区以及供水井附近的网格。
在网格的任意位置点击鼠标右键,就会弹出一个Add Vertical Line(增加垂·Evenly spaced gridlines from:线)的窗口,选择○在调整文本框中点击,并输入以下数据:from: 500to : 1600at interval of: 25点击[OK]确定,再点击[CLOSE ]关闭Columns(列)的窗口。
下一步,要修改加油站到供水井区域Y方向的网格。
单击[Edit Grid] Edit Rows(编辑行)在网格的任意位置点击鼠标右键,就会弹出一个Add Horizontal Line(增加·Evenly spaced gridlines from:水平线)的窗口,选择○在调整文本框中点击,并输入以下数据:from: 400to :at interval of: 25点击[OK]确定,再点击[CLOSE ]关闭Rows(行)的窗口,退出。
修改后的网格应该如下图所示:接下去的步骤会教你怎样查看模型的横截面以及怎样给模型增加新的层数。
查看模型的横截面:点击左边工具栏中的[View Column](查看列),把光标移到网格中的任意位置。
当在屏幕上移动光标时,有一条红色的竖杠会使某一列突出显示,它会随着鼠标移动。
要选择一列查看,在选中的一列上单击鼠标左键,Visual MODFLOW会把网格屏幕从平面图切换到横截面图显示。
此时,模型由于没有纵向扩展,横截面图中的三层以接近一条粗线的形式显示,几乎不能分辨出这三层。
为了比较合理地显示这三层,需要纵向放大横截面:单击屏幕底部的[F8-Vert Exag](纵向放大),就会弹出一个Vertical Exaggeration的窗口,提示输入纵向放大的值:输入:40点击[OK] 模型的三个层面就会如下所示:从以上的数据可以看出,在整个横截面每层厚度都相同。