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定边县地下水Modflow6趋势模拟

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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MODFLOW模型 2.3 定义网格高程 2.4 定义活动区域 2.5 定义渗透系数 2.6 定义定水头边界 2.7 定义河流边界 2.8 定义补给边界 2.9 设置应力期 2.10 解释运行MODFLOW 3 小结

算例简介

使用上一算例中获取的定边县剖分网格和各项输入文件，构建描述地下水流动趋势方向的ModFlow模型。由于基础数据的稀缺，此模型仅用来观察地下水资源的潜在运移方向，其流量并不能直接用来进行水资源量衡算。

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MODFLOW6模型​

首先，导入场地网格文件，并创建运行MODFLOW6模型。

  1. 点击菜单栏中的导入数据按钮，打开算例文件夹中的B04-区域网格.efd文件，生成B04-区域网格.efd图层，在该图层属性面板中点击应用完成设置。导入EnviFusion制作的区域网格，在视图1中显示如下：

  2. 在管道面板中，选中B04-区域网格.efd图层，右击快速操作，输入操作命令：初始化，选中初始化MODFLOW6命令。在属性面板中，设置模型层数：1， 层厚：50，层类型：含水厚度可变，水平渗透系数：10。单击应用，创建MODFLOW6模型图层。

定义网格高程​

使用第一部分教程中创建好的高程文件定义网格高程。

  1. 点击菜单栏中的导入数据按钮，打开算例文件夹中的B01-区内DEM.efd文件，生成B01-区内DEM.efd图层，在该图层属性面板中点击应用完成设置。导入定义地表高程，即第一层网格顶部高程的grd文件。

  2. 选择初始化MODFLOW6模型1图层，点击数值模拟-> MODFLOW6->MF6网格高程，选择B01-区内DEM.efd图层为属性图层，点击确认生成MF6网格高程1图层，将其重命名为010-顶板高程-MF6网格高程1图层。在属性面板中，选择赋值模式为网格属性->单层，高程数列为band_1，赋值对象为模型顶板，最小层厚为0.1，勾选上层优先，单击应用。在渲染子面板中，将渲染方式设为曲面网络，并将坐标变换中Z方向的缩放值设置为10，可在视图1窗口显示赋值高程后的模型网格：

定义河流边界​

基于第一部分算例中创建的河流efd文件为模型赋值河流边界。

  1. 点击菜单栏中的导入数据按钮，打开算例文件夹中的B02-区内河流.efd文件，生成B02-区内河流.efd图层，如下图黑色线条所示：

  2. 选择B02-区内河流.efd图层，对其进行采样操作，数据源选择B01-区内DEM.efd图层，采样体选择B02-区内河流.efd图层，生成采样1图层，右击重命名为河流高程-采样1图层。

  3. 对河流高程-采样1图层，进行计算器快速操作，用来计算河底高程数值。在属性面板中，选择散点数据，输入数列名称河底高程，并输入计算公式：Band_1-5，单击应用。

  4. 在管道面板中，选中010-顶板高程-MF6网格高程1图层，对其进行快速操作：MF6线赋值，属性图层选择计算器1图层，生成MF6线赋值1图层，重命名为020河流边界-MF6线赋值1图层，在属性面板中，选中河流边界，并设定相关的三个参数，单击应用。在视图1中可以看到赋值后的河流边界。

定义补给边界​

  1. 点击菜单栏中的导入数据按钮，打开算例文件夹中的定边B04-水均衡表.csv文件，生成定边B04-水均衡表.csv图层，在视图2中以表格形式可以查看文件包含的内容。

  2. 选中B04-水均衡表.csv图层，对其进行快速操作，选择命令：表格->散点，生成表格->散点1图层。在属性面板中，对XY坐标进行匹配，勾选2D散点。单击应用。

  3. 在管道面板中，选中020河流边界-MF6线赋值1图层，对其进行快速操作：MF6层赋值，属性图层选择表格->散点1图层，生成MF6层赋值1图层，重命名为030垂向入渗边界-MF6层赋值1图层，在属性面板中，选中垂向入渗边界，并设定层号为1，垂向入渗率选择净垂向入渗率，单击应用。

定义侧向补给​

使用创建多边形的工具，将研究区域东侧和西侧通过概化为井边界的方式，分别设置为侧向流入边界和侧向流出边界。

  1. 在图层面板中只保留B-04区域网格.efd图层的显示，点击俯拾视角：Z轴向外工具，并单击视图1中的3D 按钮，切换为2D 查看。

  2. 点击创建数据体->几何体->多边形，生成多边形1图层，将其命名为西侧-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，将添加类型设为折线。

    在视图窗口中，按住键盘Alt+Ctrl键，单击鼠标，沿着研究区域西侧的区域边缘绘制折线（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 ，点击应用完成设置。

  3. 在图层面板中选择030垂向入渗边界-MF6层赋值1图层，点击数值模拟->MODFLOW6水流->MF6线赋值，属性图层选择多边形1图层，生成MF6线赋值2图层，将该图层重命名为040井边界-MF6线赋值2图层。在该图层属性面板数据子面板中，属性类别设为井，层号为1，井抽水率指定值为750，正值代表流入井。点击应用完成设置。在视图1中可以看到红色区域为井边界。

  4. 重复步骤1-3，基于场地地图东侧边缘位置，使用创建数据体->几何体->多边形工具创建多边形2图层，并将其重命名为东侧-多边形1图层。在该图层属性面板数据子面板中，将添加类型设为折线，点击应用完成设置。

  5. 在图层面板中选择040井边界-MF6线赋值2图层，点击数值模拟->MODFLOW6水流->MF6线赋值，属性图层选择东侧-多边形2图层，生成MF6线赋值3图层，将该图层重命名为050井边界-MF6线赋值3图层。在该图层属性面板数据子面板中，属性类别设为井，层号为1，井抽水率指定值为-800，负值代表流出井。点击应用完成设置。在视图1中可以看到红色区域为井边界。

解释运行MODFLOW6​

解释运行创建好的水流模型。

  1. 选中050井边界-MF6线赋值3图层，点击数值模拟-> MODFLOW6水流->MF6解释运行，生成解释运行MF6解释运行1图层。在属性面板中，点击按钮选择模型文件生成的位置，将模型名保存为定边.mf6。选择复杂度为非线性模型，时间单位为天，长度单位为米，勾选保存所有时间步、保存水均衡、点击应用，系统将自动编译并运行MODFLOW6模型，运行完成后会弹出调试窗口，显示MODFLOW水流模型引擎正常结束。

  2. 点击菜单栏中的导入数据按钮，选择上一步中用户指定名称的MODFLOW6文件夹中的efModFlow6.nam6文件。图层面板中生成efModFlow6.nam6图层。

    在该图层属性面板将坐标变换属性下的Z方向缩放设为10，点击应用导入MODFLOW6模型结果。

    通过修改调色板下的调色板阈值范围，实现更好的水头显示效果。

    通过选择面板中水头标签的勾选，结合视图1下的网格或者散点选择工具，可以具体查看各个网格/散点的水头值。

  3. 由于非活动区域水位值较低，需要对该区域进行裁切。选中efModFlow6.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，将标量数列设为水头，阈值范围最大最小值设为0、1690；在渲染子面板中，将渲染方式设为矢量流线，点击应用完成设置。模拟区动态流场如下图所示。

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MODFLOW6水流模型；
  • 如何使用efd文件为MODFLOW模型赋值；
  • 如何使用csv文件进行为MODFLOW6模型赋值；
  • 如何基于场地地图绘制多边形和折线；
  • 如何对折线进行单一属性赋值；
  • 如何保存和导入efd图层文件。