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工业园区MODFLOW6污染模拟

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算例工程下载地址

1 算例简介 2 操作步骤 2.1 新建项目 2.2 创建GWT模型 2.3 定义浓度边界 2.4 解释运行GWT 3 小结

算例简介

某化工厂储存罐泄露造成地下水污染。根据研究区域的水文地质条件，在地下水污染修复项目I算例中，已完成MODFLOW水流模型的创建和运行，得到该研究区域的流场信息。

污染场地位于NM河旁的冲积河谷中，地下储存罐及周边污染的土壤已被挖走。创建GWT模型，设置模型浓度边界和运移参数，模拟考虑对流和弥散、增加吸附和化学反应下污染物的运移情况。

操作步骤

新建项目​

  1. 打开Envifusion软件，若软件界面仍有其他项目，点击菜单栏按钮关闭当前项目文件。

创建GWT模型​

首先，导入地下水污染修复项目I算例生成的流场和场地地图，并创建用于运行GWT模拟的图层。

  1. 点击菜单栏中的导入数据按钮，打开算例文件夹中的chemwest.dxf文件，生成chemwest.dxf图层，在该图层属性面板中点击应用完成设置。导入AutoCAD制作的场地地图。

  2. 点击菜单栏中的导入数据按钮，选择算例文件夹\model.modflow文件夹中的efModFlow6.nam6文件。图层面板中生成efModFlow6.nam6图层，

    在渲染子面板中，将坐标变换属性下的Z方向缩放设为5。

  3. 选中efModFlow6.nam6图层，点击数值模拟->MODFLOW6溶质->创建GWT模型，生成创建GWT模型1图层，在属性面板数据子面板中，将默认有效孔隙度设为0.25，默认纵向弥散度设为16，默认横纵弥散比和垂纵弥散比分别为0.1和0.01，勾选吸附与反应选项，将吸附类型设为线性平衡吸附，默认体密度设为4.82e10，默认第一吸附常数设为1.066e-12，反应类型设为一阶不可逆反应，默认第一反应常数设为0.0005，点击应用创建GWT模型。

定义浓度边界​

使用创建多边形的工具，将在污染区域创建表示浓度边界的多边形，并为GWT模型设置浓度边界。

  1. 在图层面板中只保留chemwest.dxf图层的显示，点击俯拾视角：Z轴向外工具。

  2. 点击创建数据体->几何体->多边形，生成多边形1图层，将其命名为污染区-多边形1图层。在该图层属性面板数据子面板中，勾选显示手柄选项，将添加类型设为多边形。

    在视图窗口中，按住键盘Alt+Ctrl键，单击鼠标，沿着污染区绘制闭合折线（具体位置见下图）。折线创建起始有（0，0，0）和（1，0，0）两个控制点，在折线创建完毕后，可在控制点列表中选中这两个控制点，点击表格右侧的删除按钮，删除起始两点 ，使得其余控制点形成的闭合折线包围污染区域。点击应用完成设置。

    在污染区-多边形1图层属性面板中，点击右上角显示/隐藏高级属性按钮，展示高级属性，在视图子面板中，勾选三维指针下的平行投影选项，可减少按照底图绘制多边形时透视效果造成的影响。为方便后续的三维查看，注意绘制完毕后取消该选项的勾选。

  3. 选择污染区-多边形1图层，点击通用工具箱->属性->计算器，生成计算器1图层，将该图层重命名为污染物浓度-计算器1图层。在该图层属性面板数据子面板中，结果数列名称设为ef初始浓度，数值为56600，点击应用完成设置。

  4. 选择创建GWT模型1图层，点击数值模拟-> MODFLOW6溶质->GWT多边形赋值，选择污染物浓度--计算器1图层为属性图层，点击确认生成MT3D多边形赋值1图层。

    由于地下储罐及污染源已被移除，污染区域土壤中残留部分污染物，因此将浓度边界设置为初始浓度边界。

  5. 在GWT多边形赋值1图层属性面板数据子面板中将属性类别设为初始浓度，层号为2，初始浓度选择为ef初始浓度数列。在渲染子面板中将渲染方式改为曲面，色彩设置为ef初始浓度，点击应用完成设置。

    点击仰视视角:Z轴向内工具，使视角变为仰视。视图窗口中的污染区域如下图所示：

解释运行GWT​

基于模型浓度边界和模型参数，解释运行GWT模型，查看污染物烟羽。

  1. 点击俯视视角：Z轴向外工具，使视角变回俯视。

  2. 选中GWT多边形赋值1图层，点击数值模拟-> MODFLOW6溶质->GWT解释运行，生成GWT解释运行1图层。在该图层的属性面板中，设置解算器为TVD，勾选浓度全部保存，点击应用完成设置。

    系统将自动编译并运行GWT模型。在chemWest.mf6文件夹所在位置生成同名的efMF6GWT文件夹。成功运行完毕后，调试窗口中将显示：溶质运移模拟引擎正常结束。

  3. 点击菜单栏中的导入数据按钮，选择上一步中生成的efMF6GWT文件夹中的efMF6GWT.nam6文件。图层面板中生成efMF6GWT.nam6图层，在该图层属性面板数据子面板中，点击应用导入GWT溶质文件。

  4. 由于非活动区域污染物浓度较高，需要对该区域进行裁切。选中efMF6GWT.nam6图层，点击通用工具箱->网格->阈值裁切，生成阈值裁切1图层。在该图层属性面板数据子面板中，将标量数列设为浓度，阈值范围设为最大最小值为1、1e+06，勾选下方的网格一致选项；在渲染子面板中，将渲染方式设为曲面，色彩设为ef浓度，点击应用完成设置。

    为了更好的展示污染物烟羽，在该图层的颜色面板中，勾选调色板属性下的颜色使用Log间距选项。如果界面中没有颜色面板，点击布局->颜色面板，在界面右下角出现颜色面板。

    在图层面板中efModFlow6.nam6图层、底图图层、阈值裁切1图层设为可见，并将efModFlow6.nam6图层和底图图层渲染方式设为曲面网络。透明度设置为0.2，查看污染烟羽分布。

小结

完成本指南中的算例后，可以学到以下内容：

  • 如何创建并运行地下水GWT溶质运移模型；

  • 如何设置模型浓度边界；

  • 如何设置对流、弥散、吸附、反应过程涉及的模型参数；

    如何解释运行GWT模型。