GMS地下水模擬軟件軟件介紹.ppt_第1頁
GMS地下水模擬軟件軟件介紹.ppt_第2頁
GMS地下水模擬軟件軟件介紹.ppt_第3頁
GMS地下水模擬軟件軟件介紹.ppt_第4頁
GMS地下水模擬軟件軟件介紹.ppt_第5頁
已閱讀5頁,還剩62頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、a,1,GMS軟件是a,2,地下水模擬系統(tǒng),簡稱GMS,美國Brigham young University的環(huán)境模型研究室是綜合Modflow,Modpath GMS圖形界面由下拉菜單、編輯欄、常用模塊、工具欄、快捷鍵和幫助欄六部分組成,使用方便。 a、3、GMS軟件具有良好的使用界面、強(qiáng)大的預(yù)處理、后處理功能和良好的三維視覺效果,目前已成為國際上最受歡迎的地下水模擬軟件。 a、4、GMS簡要介紹了GMS是EMS封裝軟件的一部分,它是一種模擬地下水滲流和溶質(zhì)(污染物)傳輸?shù)能浖?,可以?jì)算2D和3D地下水動力場(MODAEM,MODFLOW )和污染物濃度場(MT3DMS )的污染物影響范圍計(jì)

2、算并展示,a,5,可以模擬計(jì)算繃帶中水流和溶質(zhì)移動(FEMWATER )的鉆頭數(shù)據(jù)生成三維地層立體圖和剖面圖等的GMS核心計(jì)算模塊為MODFLOW,數(shù)學(xué)模型計(jì)算采用有限差分法的GMS是直觀的、a、6、一、GMS各子模塊的功能概要二、GMS數(shù)據(jù)的輸入方式三、基于GMS的地下水模擬模型、a、7、一、GMS各子模塊的概要、GMS子模塊分為兩種類型,一個是計(jì)算模塊,另一個是輔助模塊計(jì)算模塊包括模式流、Femwater、Mt3dms、Rt3d、Seam3d、Modpath、Seep2d、Nuft、Utchem等。 子模塊包括Pest、Ucode、映射、三角形、球形、固態(tài)、T-progs、2D-Scatt

3、er points、3D-Scatter points等。 對各模塊進(jìn)行簡單說明。 a、8、Modflow子模塊是美國地質(zhì)調(diào)查局于80年代開發(fā)的用于模擬孔隙介質(zhì)中地下水流動的三維有限差分軟件。 由于其結(jié)構(gòu)的模塊化、離散方法的簡單、解決方法的多樣化等特征,被廣泛用于模擬各種地下水流系統(tǒng),在應(yīng)用中發(fā)展,現(xiàn)在發(fā)展成Modflow2k、GMS4.0的是這個最新版本。 Femwater子模塊是用于模擬飽和流和非飽和流條件下水流和溶質(zhì)移動的三維有限元耦合模型,也可以用于模擬鹽水入侵等密度變化的水流和移動問題。 a、9、Mt3dms子模塊用于模擬地下水系統(tǒng)中的對流、分散和化學(xué)反應(yīng)的三維溶質(zhì)運(yùn)移模型。 在計(jì)算

4、過程中,需要與Modflow結(jié)合使用。 Rt3d子模塊是用于處理多組反應(yīng)的三維移動模型,適合于模擬自然衰減和生物恢復(fù)。 Seam3d子模塊是用于模擬復(fù)雜生物分解問題的模型,包括酶、電子接收器。 Modpath子模塊是三維跟蹤器模型,其確定質(zhì)點(diǎn)在一段時間內(nèi)的穩(wěn)定或不穩(wěn)定流中的移動路徑,并且需要與Modflow結(jié)合使用。 a、10、Seep2d子模塊是用于計(jì)算大壩堤防截面泄漏的二維有限元穩(wěn)定流模型,可以用于模擬受壓流和無壓力流問題,也可以用于模擬飽和和非飽和問題。 Nuft子模塊用于模擬三維多相不等溫水流和輸送模型,它適用于解決包氣帶問題。 Utchem子模塊是一種用于模擬多相流和運(yùn)輸?shù)哪P?,抽?/p>

5、和水位恢復(fù)模擬是理想的,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的成熟模型。 以上是GMS中包括的9個子模塊。 簡單介紹GMS的9個輔助模塊。a、11、Pest和Ucode子模塊通常在使用Modflow、Feflow等計(jì)算模塊時交替運(yùn)用,調(diào)整所選擇的參數(shù),直到計(jì)算結(jié)果與野外觀測值一致為止。 Map子模塊用于在GMS中建立概念模型。 可以將Tiff、Jepg等形式的圖形作為參考底圖,在圖形中指定表示源組件、邊界、含水層的不同參數(shù)區(qū)域點(diǎn)、線、面的空間位置,并快速地建立概念模型。 Borehole子模塊用于管理鉆孔地層數(shù)據(jù)。 多結(jié)合Solid、T-progs模塊建立地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。a、12、Solid子模塊利用鉆孔數(shù)據(jù)建立實(shí)體

6、模型,可以與Tins模塊結(jié)合建立實(shí)際地層的三維立體模型,可以沿任意方向切斷、旋轉(zhuǎn)。 T-progs子模塊利用鉆頭地層數(shù)據(jù),利用轉(zhuǎn)移概率計(jì)算方法模擬區(qū)域地層,建立了實(shí)際的三維立體模型。 Solid、T-progs子模塊都可以與Modflow子模塊結(jié)合,建立真三維地下水流模擬模型。 a、13、Tins是三維不規(guī)則網(wǎng)格,通常用于表示相鄰地層的界面,多個Tins用于創(chuàng)建Solid模型和三維網(wǎng)格。 “a”、“14”、“2D-Scatter points”和“3D-Scatter points”子模塊分別用于管理二維和三維分布點(diǎn)數(shù)據(jù)。 利用散點(diǎn)數(shù)據(jù),可以進(jìn)行空間插值。 a、15、GMS軟件模塊多,功能齊全

7、,能模擬地下水的所有水流和溶質(zhì)傳輸問題,與其他同類模型軟件相比,有很多優(yōu)點(diǎn)。 1、用概念化方式建立水文地質(zhì)概念模型是地下水?dāng)?shù)值模擬的重要步驟之一,它除了網(wǎng)格方式外,還利用Map模塊,利用Gis中的Shp形式文件,建立用點(diǎn)線面表現(xiàn)的概念模型,并通過模型變換,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)線面具有的屬性與網(wǎng)格方式相比,不需要按網(wǎng)格單位進(jìn)行操作、方便、迅速、準(zhǔn)確。 a、16、2、前后處理結(jié)合了GMS的許多輔助模塊,簡單輸入了一系列文件,實(shí)現(xiàn)了可視化輸入的同時將計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果讀入輔助模塊進(jìn)行后處理,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算結(jié)果的可視化。 3 .版本更新快、功能不斷完善的GMS軟件不斷升級,補(bǔ)充了許多新的應(yīng)用,各模塊的功能不斷完善。 在

8、最新版本5.0中,添加了GIS模塊,并且增強(qiáng)了Map模塊的功能(4.0調(diào)入的只是位置數(shù)據(jù),屬性數(shù)據(jù)需要在GMS中增加用戶本身,而5.0增強(qiáng)了此功能)。 另外,關(guān)于a、17、二、GMS數(shù)據(jù)的輸入方式,由于GMS軟件或多個模塊集成,所以GMS軟件數(shù)據(jù)的輸入方式多,歸納起來有模塊Map數(shù)據(jù)輸入、外部GIS數(shù)據(jù)輸入、工具性輔助模塊數(shù)據(jù)輸入這三種方式1 .模塊Map數(shù)據(jù)輸入使用Map模塊提供的各種工具,在直接輸入GMS的網(wǎng)格圖像文件中制作用戶需要的特征體(點(diǎn)、線、面),輸入揚(yáng)水井位置、河川、各種區(qū)劃等,傳輸給GMS模型。 在a、18和Map模塊中,可以將*.tiff和*.jpg格式的文件導(dǎo)入到GMS中作

9、為參考底圖。 在復(fù)雜的地區(qū),該方法不太適用于Map模塊本身,因此一般以下述方法建立概念模型。 2 .外部GIS數(shù)據(jù)輸入與Map模塊相似,用戶需要的概念模型用特征來表現(xiàn),但是該方式的數(shù)據(jù)不限于GMS,而可以使用其他的GIS軟件,例如Arcgis、Arcview等獨(dú)立地完成。 PS所需的數(shù)據(jù)是. shp格式。 這種方式實(shí)現(xiàn)了軟件和數(shù)據(jù)之間的無縫連接,用戶可以使用GIS軟件構(gòu)建自己的概念模型,這種方式在復(fù)雜的地區(qū)更有優(yōu)勢。 當(dāng)然,GMS與CAD、sufer、Dem/Grid等文件兼容,利用量少,因此只介紹shp文件數(shù)據(jù)。a、19、建模準(zhǔn)備、研究區(qū)工作參考底圖的收集、TIF、GPG、DWG、DXF、G

10、IS形式等研究區(qū)鉆孔資料收集反映地層結(jié)構(gòu)的研究區(qū)大氣降雨等氣象資料收集觀測孔水位等相關(guān)資料研究區(qū)河川湖水位等、a、20,導(dǎo)入定義建模基礎(chǔ)、計(jì)算單位選擇坐標(biāo)系的地圖,創(chuàng)建概念模型,a,21,計(jì)算單位,a,22,坐標(biāo)系投影設(shè)定1,定義模型的坐標(biāo)系2,實(shí)現(xiàn)不同坐標(biāo)系之間的變換,a,23,導(dǎo)入?yún)⒖嫉讏D,GIS,ca、a、24、建立概念模型、研究區(qū)邊界、揚(yáng)水井、河川、湖、流量邊界、水頭邊界、a、25、Point、Arcs、Polygon、Arcs、Arcs、Arcs、a、26、特征對象類型: Point表示揚(yáng)水井和回灌井,Vertex (電弧的頂點(diǎn)),Node (節(jié)點(diǎn)),Node (節(jié)點(diǎn)),Arc (電

11、弧)表示邊界,河川,排水路等,Polygon表示一般的水頭邊界和面狀的補(bǔ)給,蒸發(fā)等,Polygon,Polygon 可以選擇的數(shù)學(xué)模型是: a,28,層概念:可以基于特征對象(如modflowfewatermodasep2dart3d )創(chuàng)建多個層的每個層表示用戶定義的研究區(qū)域的特性:研究區(qū)域的范圍a、29,圖層設(shè)置:a、30,數(shù)學(xué)模型和地層結(jié)構(gòu)模塊介紹,1,modapem (地下水流) 2,Modflow-Grid Approach (地下水流) 3,地層結(jié)構(gòu)生成4,包括源組件層的含水層特征層等。 地下水流5、粒子示蹤6、MT3DMS、a、31、地下水滲流模型的差異: 1、modapem單一

12、含水層穩(wěn)定流計(jì)算研究區(qū)邊界不規(guī)則。 水層的厚度原則上不會變化,但可以根據(jù)厚度來區(qū)分。 含水層滲透系數(shù)原則上沒有變化,但參數(shù)分類2、Modflow-Grid Approach多層含水層穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流下可計(jì)算的研究區(qū)邊界不按規(guī)則矩形含水層厚度變化的各含水層滲透系數(shù)等參數(shù)原則上沒有變化,參數(shù)分類很麻煩。 3、Modflow-Conceptual Approach多層帶水層穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流計(jì)算研究區(qū)的可按邊界不規(guī)則帶水層厚度起伏變化的各帶水層參數(shù)分類很簡單,a、32、單一帶水層穩(wěn)定流水動力場計(jì)算模塊名:Modaem假定帶水層中的地下水水水頭不垂直變化平面二維數(shù)學(xué)模型。 優(yōu)點(diǎn)在不分割:網(wǎng)格的情況下,在

13、modem模型、a、33、modem模型的例子中,練習(xí)1、學(xué)習(xí)圖像坐標(biāo)的對準(zhǔn)、學(xué)習(xí)圖像坐標(biāo)的對準(zhǔn)、學(xué)習(xí)圖像坐標(biāo)的對準(zhǔn)、學(xué)習(xí)圖像坐標(biāo)的對準(zhǔn)等練習(xí)arc和多邊形的生成和使用3、創(chuàng)建概念模型和各屬性圖層4、運(yùn)行模型5、等水位線的設(shè)置、a、34、Modflow-Grid Approach模型、1、網(wǎng)格分割3D網(wǎng)格單元的中心是計(jì)算節(jié)點(diǎn)Xy平面上的網(wǎng)格為直角矩形垂直方向網(wǎng)格、a、35、2、計(jì)算包的介紹(1)基本包的初始水位(Starting Heads )邊界類型(IBound) ibound=1是流量邊界ibound=0是防水邊界ibound=-1是定水頭邊界,a, 36是(2)含水層包BCF (blo

14、ck-centered flow ) LPF (layerpropertyflow ) huf (hydrogeologicunitflow ) BCF看含水層(潛水、加壓水、潛水和壓力兼?zhèn)?的性質(zhì)LPF的參數(shù)代入與含水層的性質(zhì)無關(guān),被給予Kh、Kv、彈性儲存率(storage )等。a、37、HUF被用于網(wǎng)格分割后的垂直方向上的某層網(wǎng)格包含多個含水層時,并不怎么被使用。a、38、(3)源匯項(xiàng)包面狀源匯項(xiàng):降雨滲透、蒸發(fā)點(diǎn)狀源匯項(xiàng):抽灌井線狀源匯項(xiàng):河川、排水路一般水頭源匯項(xiàng):湖、水庫等,a、39、面狀源匯項(xiàng)給予降雨補(bǔ)給(Recharge):軟件補(bǔ)給強(qiáng)度(m/d )的點(diǎn)狀源匯項(xiàng)抽灌井a(chǎn) .地下

15、水補(bǔ)給河川、地下水水位h,河川水位h,河床厚度m,河床滲透系數(shù)k,補(bǔ)給量q,Q=K (h-H) WL/M Q以負(fù)值表示水流的流出。河川寬度w、河川長度l、a、41、b、河川補(bǔ)給地下水,河川水位h、河川水位h、河床厚度m、河床滲透系數(shù)k、補(bǔ)給量q、Q=K (h-H) WL/M Q為正值,表示水的流入,河川寬度w、河川長度l、a、42、c、河川補(bǔ)給地下水(地下水位比河床低地下水水位h河川水位h、河床厚度m、河床滲透系數(shù)k、補(bǔ)給量q、河川寬度w、河川長度l、河床底水平HB、Q=K (h-HB) WL/M Q為正值,表示水的流入。 此時,河川補(bǔ)給量只與地表水位的變化相關(guān),與地下水水位的變化無關(guān)。 輸入

16、軟件的參數(shù)為河流傳導(dǎo)率=kw/m,單位為m/d。 河流起點(diǎn)和終點(diǎn)的水位水平和河床底水平。 只有a、43、排水路、排水作用。 排水量Q=Cond (HB-H )、地下水水位h、排水渠底水平HB、m、軟件必須輸入導(dǎo)水率Cond (單位為m/d )和排水渠底水平HB。 地下水水位低于HB時,Q=0。 a、44、一般水頭源匯項(xiàng)(General Head )面狀湖和水庫源匯項(xiàng)用GMS進(jìn)行一般水頭處理。 和絲狀的河很像。 湖水庫和地下水水量交換: Q=Cond(H湖-H地下水) Area軟件需要輸入導(dǎo)水率cond (單位為1/d )和地表水的水位水平。 a、45、(4)壓力期間(Stress Period )地下水動力場對邊界條件和源匯項(xiàng)敏感,邊界條件和源匯項(xiàng)變化時地下水動力場也相應(yīng)變化。 因此,地下水滲流多為非穩(wěn)定流,與時間有關(guān)。 GMS模擬計(jì)算地下水的非穩(wěn)定流,采取壓力期的方法,計(jì)算地下水水位的時間變化。 創(chuàng)建信息,包括、應(yīng)力期間)、時間步長、a、46、Modflow-Grid Approa

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論