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温州市平原区地下水Modflow6均一介质模型

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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MODFLOW6模型 2.3 定义网格高程 2.4 定义补给边界 2.5 定义排水沟边界 2.6 定义定水头边界 2.7 解释运行MODFLOW6 2.8 平原区边界 2.9 井水位标注 3 小结

算例简介

从上一算例中获取的温州市剖分网格中截取平原区部分,构建描述平原区地下水流动趋势方向的ModFlow模型。由于分布式地层导水参数的稀缺,此模型为均一介质模型,全部含水地层使用统一的含水层参数,并根据监测井水位进行简单校正,可作为深入研究区域地下水资源的起点。

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

  1. 点击菜单栏中的导入数据按钮,打开算例文件夹中的A04-区域网格.efd文件,生成A04-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. 点击菜单栏中的导入数据按钮,打开算例文件夹中的A01-区域DEM.efd文件,生成A01-区域DEM.efd图层,在该图层属性面板中点击应用完成设置。导入EnviFusion制作的高程文件,在视图1中显示如下:

  3. 管道面板中,选中A04-区域网格.efd图层,右击快速操作,输入操作命令:采样。数据源为A01-区域DEM.efd图层,采样体为A04-区域网格.efd图层。

  4. 管道面板中,选中采样1图层,右击快速操作,输入操作命令:阈值裁切。生成阈值裁切1图层,在属性面板中,设置标量数列Band_1阈值范围-4,46。单击应用,将平原区裁切出来。

  5. 管道面板中,选中阈值裁切1图层,右击快速操作,输入操作命令:联通提取。在属性面板中,设置提取模式提取所有区域网格排序降序-区域由大到小。单击应用

  6. 管道面板中,选中联通提取1图层,右击快速操作,输入操作命令:阈值裁切,生成阈值裁切2图层。在属性面板中,设置标量数列分区阈值范围01。单击应用

  7. 管道面板中,选中阈值裁切2图层,右击快速操作,输入操作命令:初始化MODFLOW6模型,生成初始化MODFLOW6模型图层。在属性面板中,设置模型层数:1, 层厚50默认水平渗透系数50。单击应用

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. 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A01-区域DEM.efd图层为高程图层,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,选择赋值模式网格属性->单层高程数列band_1赋值对象模型顶板最小层厚0.1,勾选上层优先,选择固定层厚,设置终止层号1固定层厚50,单击应用。在渲染子面板中,将渲染方式设为曲面,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:

定义补给边界

通过提取网格,创建赋值对象,为模型赋值垂向入渗补给边界。

  1. 选中010-顶板高程-MF6网格高程1图层,以曲面网络形式显示,单击工具,选择一个网格(紫红色代表已选中)。

  2. 单击计算->通用工具箱->图层->提取所选对象,将所选的单元格提取出来,作为补给的赋值载体,生成提取所选对象1图层,在属性面板中,单击应用

  3. 管道面板中,选中提取所选对象1图层,进行网格中心->散点快速操作。

  4. 管道面板中,选中010顶板高程图层,对其进行快速操作:MF6层赋值,属性图层选择网格中心->散点1图层,生成MF6层赋值1图层,重命名为020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垂向入渗率设置为0.000264,单击应用

定义排水沟边界

  1. 图层面板中只保留A-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. 单击导入数据按键,导入文件A-02区内河流.efd文件,单击应用,生成A-02区内河流.efd图层。对此图层进行采样快速操作,数据源选择图层A01-区域DEM.efd图层,采样体为A02-区内河流.efd图层,单击确定。生成采样2图层。

  3. 图层面板中选择020垂向入渗边界图层,点击数值模拟->MODFLOW6水流->MF6线赋值,属性图层选择采样2图层,生成MF6线赋值2图层,将该图层重命名为030排水沟边界-MF6线赋值2图层。在该图层属性面板数据子面板中,属性类别设为排水沟边界层号1排水沟高程设置为-50传导系数3高程预警底部高程。单击应用。调试窗口随即弹出提示,当检测到设置的排水沟高程低于网格底部高程时,直接替换为网格底部高程值。

定义定水头边界

  1. 图层面板中只保留A-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。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

    视图窗口中,按住键盘Alt+Ctrl键,单击鼠标,沿着研究区域东侧海岸线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. 图层面板中选择030排水沟边界图层,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1图层,将该图层重命名为040定水头边界-MF6线赋值1图层。在该图层属性面板数据子面板中,属性类别设为定水头边界层号1,固定水头指定值0高程预警选择底部高程。点击应用完成设置。调试窗口随即弹出提示,当检测到设置的水头值-20低于网格底部高程时,直接将水头值替换为网格底部高程值。

    在视图1中可以看到红色区域为定水头边界。

解释运行MODFLOW6

解释运行创建好的水流模型。

  1. 选中040定水头排水沟边界图层,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,将模型名保存为温州平原区.mf6。选择复杂度非线性模型时间单位长度单位,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5,点击应用导入MODFLOW6模型结果。

    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. 选中efModFlow6.nam6图层,进行阈值裁切,生成阈值裁切3图层。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。

平原区边界

  1. 在管道面板中,选中A01-区内DEM图层,进行快速操作:网格属性->散点属性。在属性面板中,勾选转换所有字段,单击应用,生成网格属性->散点属性1图层。

  2. 在管道面板中,选中网格属性->散点属性1图层,对其进行降维等值快速操作。在属性面板中,数据系列选择Band_1,等值面数值为46,单击应用,生成降维等值1图层,这样即可将山区和平原边界提取出来。

井水位标注

  1. 单击导入数据按键,导入A03-区内监测井文件,生成A03-区内监测井图层。

  2. 在管道面板中,选中A03-区内监测井图层,进行快速操作:计算器。在属性面板中,输入结果数列名称水位标高,公式为孔口标高-水位,单击应用

  3. 在管道面板中,选中计算器1图层,进行快速操作:散点->文字标注。在属性面板中,设置标注数列为:水位标高,并设置相关格式,单击应用

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。
  • 如何创建等值面。