工业园区地下水可视化
- 项目图示
| 1 算例简介 2 操作步骤 2.1 新建项目 2.2 场地地图可视化 2.3 水流模型边界条件可视化 2.4 水流模型结果可视化 2.5 污染源的流线绘制 2.6 抽水井流线绘制 2.7 溶质运移模型结果可视化 3 小结 |
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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，创建 MODFLOW 水流 模型，模拟区域内水位分布情况，为下一步地下水污染修复模拟提供流场信息。
污染场地位于 NM 河旁的广阔冲积河谷中，NM 河位于研究区域西侧，对当地地下水系统有影 响。NM 河在此地有 1500 英尺宽，由北向南流经河谷。场地附近有一座防洪大坝，在大坝上下 游形成了 10 英尺的河水面高差。大坝下游 400 英尺是 LU 溪，由东向西流经场地。在区内有两 个小水塘（S湖和 B湖）。沿场地的东部边界出露页岩基底，比河谷地面急剧高出 200英尺。经 分析后该区域的补给来源包括：地下水沿边界直接流入模型区、降水补给、山区侧向径流补给、 地表水体的直接补给。排泄途径主要是向地表水体的排泄。
研究区域的地层可分为地表的泥质砂层和下方的砂砾含水层。地表的泥质砂层横跨整个场地， 厚度为 5 到 25 英尺；砂砾含水层是主要的储水单元，厚度为 10 到 60 英尺；两个含水层下方为 页岩基底，可以视为隔水层。
操作步骤
新建项目
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。如需调整视图背景颜色，在属性面板中点击显示/隐藏高级属性按钮
，显示高级属性，在背景属性中选择适宜的视图背景颜色。本算例中选择了预设渐变->玄铁背景颜色。
场地地图可视化
首先，导入场地地图展示。
点击开始->导入数据，或点击打开数据文件
按钮，分别导入算例文件夹\chemwest_flow\input\文件中的chemwest.dxf文件和Grndsrf.grd文件。选中Grndsrf.grd文件图层，点击计算->通用工具箱->属性->网格属性->散点属性，单击应用。选择生成的图层，点击计算->通用工具箱->空间拓扑->标量扭曲，生成标量扭曲1图层。在其属性面板中，标量数列选择散点Band_1，缩放因子5，单击应用。在视图1中可以看到三维地表。
选中chemwest.dxf图层，点击计算->通用工具箱->折线->折线->平滑，在属性面板中，将加密倍数设置为10。单击应用。
选中*折线->平滑1图层，点击计算->通用工具箱->属性->采样，生成采样1图层，在其选择图层窗口中，数据源选择Grndsrf.grd图层，采样体选择chemwest.dxf*图层，单击确定。采样1属性面板中，保留网格数据和附加数据。单击应用。
选中采样1图层，点击计算->通用工具箱->空间拓扑->标量扭曲，生成标量扭曲2图层。在其属性面板中，标量数列选择散点Band_1，缩放因子5，单击应用。这样，通过对grd文件中包含的高程数据进行采样，在视图1中可以看到场地图的三维展示。
水流模型结果可视化
首先，导入MODFLOW水流模型模拟结果。
导入MODFLOW水流模型模拟结果。点击开始->导入数据，或点击打开数据文件
按钮，打开算例文件夹\chemwest_flow\key\model.mf2005文件夹中的efModFlow2005.nam文件，点击应用生成efModFlow2005.nam图层。其中hed文件为水头文件，lmt文件为MODFLOW生成的链接文件，其中记载了边界信息、参数信息、以及逐网格的水力梯度信息。在视图窗口可看到导入的MODFLOW模型的水头分布。
在图层面板中选中efModFlow2005.nam图层，点击计算->通用工具箱->空间拓扑->空间变换，生成空间变换1图层。在属性面板数据子面板中，将缩放Z方向设为5，可以更清楚的看到不同位置的地势高低变化。
选中空间变换1图层，点击通用工具箱->属性->计算器，生成计算器1图层。在属性窗口中，将计算公式修改为：ef径流量/mag(ef径流量)；
在渲染面板中，以矢量流线方式展示，并对矢量流线进行设置调整后，可在视图1中看到如下展示。
水流模型边界条件可视化
单击视图1上方的交互添加网格
按钮，选中湖泊多边形，选中即为紫红色显示。
点击计算->通用工具箱->图层->提取所选对象，单击应用，生成提取所选对象1图层。
选中提取所选对象1图层，单击计算->通用工具箱->图层->添加多边形，沿着大坝以北的河流范围绘制闭合折线。
选中添加多边形1图层，单击计算->通用工具箱->图层->添加多边形，沿着大坝以南的河流范围绘制闭合折线。
选中添加多边形2图层，单击计算->通用工具箱->折线->折线->多边形，将上游三个闭合折线均转化为多边形。
对转化后的多边形进行，通用工具箱->网格->剖分和曲面→曲面（均一平滑）操作，将其转化为平滑曲面。
选中曲面→曲面（均一平滑）1图层，使用地表高程数据，进行此曲面内的高程采样。单击计算->通用工具箱->属性->采样，生成采样2图层，在其选择图层窗口中，数据源选择网格属性→散点属性1图层，采样体选择曲面→曲面（均一平滑）1图层，单击确定。采样2属性面板中，保留网格数据和附加数据。单击应用。
选中采样2图层，点击计算->通用工具箱->空间拓扑->标量扭曲，生成标量扭曲3图层。在其属性面板中，标量数列选择散点Band_1，缩放因子20，单击应用。这样，通过对grd文件中包含的高程数据进行采样，并对进行再次平滑，单击计算->通用工具箱->曲面->曲面→曲面（反射平滑），在视图1中可以看到场地图的三维展示。注意，此处的缩放因子设为20仅为临时查看，为了保持和其他对象相同的缩放展示，同时展示时需统一设置为5。
导入文件LU溪.efd，在渲染子面板中，将线渲染为圆柱，可以在地图上看到相应的位置。
选中LU溪.efd图层，点击通用工具箱->空间拓扑->空间变换，在Z方向的缩放设置为0，和通用工具箱->折线->折线→平滑操作。
对平滑折线进行通用工具箱->折线->折线->长度计算和折线->飘带操作，可以将LU溪河流以飘带的形式进行可视化。
选中折线->飘带1图层，使用地表高程数据，进行此曲面内的高程采样。单击计算->通用工具箱->属性->采样，生成采样3图层，在其选择图层窗口中，数据源选择网格属性→散点属性1图层，采样体选择折线->飘带1图层，单击确定。采样3属性面板中，保留三种类型数据。单击应用。
选中采样3图层，点击计算->通用工具箱->空间拓扑->标量扭曲，生成标量扭曲3图层。在其属性面板中，标量数列选择散点Band_1，缩放因子5，单击应用。这样，通过对grd文件中包含的高程数据进行采样，并进行单击计算->数值模拟->自组织流场->势场->梯度，在视图1中可以看到LU溪河流的三位动态流动展示。
选中标量扭曲1、标量扭曲2、标量扭曲3、计算器1、以及势场->梯度场1图层，使其可见，即刻在视图1中看到和水流相关的三维效果。
溶质运移模型结果可视化
导入MT3DMS溶质运移模型结果，查看污染源对抽水井污染风险。
点击开始->导入数据，或点击打开数据文件
按钮，打开打开文件对话框。选择算例文件夹\ chemwest_transport\key\model.mt3dms文件夹中的MT3D.CNF文件。在图层面板中生成MT3D.CNF图层，在该图层对应的属性对话框中点击应用，导入MT3DMS文件。
在图层面板中选中MT3D.CNF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，将标量数量设为网格浓度值，最小值设为0.001，最大值设为40000；在渲染子面板中，将色彩设为ef浓度_MT3D001，点击下方的选择预设调色板
按钮，选择适宜的调色板，本算例中选择的是Rainbow，点击应用。
点击播放
按钮，播放动画，查看污染烟羽变化。
小结
完成本算例后，可以学到以下内容：
- 如何导入MODFLOW模型文件，并通过裁切和渲染方式设置的方法对结果进行可视化；
- 如何展示MODFLOW水流模型流场信息；
- 如何基于流场信息进行污染源和抽水井的流线模拟；
- 如何用动画展示粒子追踪和流线；
- 如何导入和展示MT3DMS模型的污染物运移结果。