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地下水水源地瞬时流模拟

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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 定义补给边界 2.7 定义定水头边界 2.8 定义河流边界 2.9 解释运行MODFLOW 3 小结

算例简介

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。

定义应力期

首先,导入稳定流流场。

  1. 点击开始->导入数据,选择稳定流模型.efd文件,单击应用,导入模型,生成稳定流模型.efd图层。

  2. 点击开始->导入数据,选择应力期.csv文件,单击应用,导入模型,生成应力期.csv图层。在视图2中以表格形式可以看到其内容如下所示:

  3. 选中稳定流模型.efd图层,右击选择快速操作,输入命令:应力期。选择MF2005应力期。在选择图层窗口中,应力期图层选择应力期.csv图层,单击确定,将生成的图层重命名为010MF2005应力期1,点击应用,完成设置。

定义抽水井

  1. 点击菜单栏中的导入数据按钮,打开算例文件夹中的pumping.csv文件,生成pumping.csv图层,在该图层属性面板中点击应用,完成设置。在视图2中以表格形式可以进行查看。

  2. 选择pumping.csv图层,点击通用工具箱->散点->表格->散点,或者在管道面板中,右击pumping.csv图层,选择快速操作,输入要执行的命令关键词:表格,选择对应的命令表格->散点,生成表格->散点1图层,在属性面板中对XYZ坐标进行一一匹配,单击应用。原始状态下csv文件中的高程信息保存在表格属性中,此步操作将csv文件中数据转换为散点,便于下一步的赋值。在视图1窗口中可以看到如下抽水井位置。

  3. 选择表格->散点1图层,点击通用工具箱->向量->构造散点向量,或者在管道面板中,右击表格->散点1图层,选择快速操作,输入要执行的命令关键词:散点向量,选择对应的命令构造散点向量,生成构造散点向量1图层。在该图层属性面板中,将数列名称设置为抽水率构造模式设置为顺序累加,选择t1-t5散点属性,单击应用,在视图2表格中可以看到添加上的抽水率。

  4. 选择010图层,右击进行快速操作,输入MF2005点赋值,选择构造散点向量1图层为属性图层,点击确认生成MF2005点赋值1图层,将其重命名为020抽水井MF2005点赋值1。在该图层属性面板数据子面板中,属性类别选择井边界,层输入1,选中抽水率,将抽水率赋值给模型。单击应用

定义给水度

导入包含不同分区的多边形文件,设置模型不同区域的不同给水度。

  1. 点击菜单栏中的导入数据按钮,打开算例文件夹中的Hydraulic Conductivity_ploy.shp文件,生成Hydraulic Conductivity_ploy.shp图层,在图层面板中只保留Hydraulic Conductivity_ploy.shp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。视图2中可以查看其数据。

    网格ID为0的区域,给水度是0.2;网格ID为1,2,4的区域,给水度是0.15,接下来分别赋值给水度。

  2. 单击布局->选择面板,启动选择面板,在网格标签中选中ID,使用网格选择工具,可以定位ID为0的区域(如下图紫红色范围)。

  3. 点击通用工具箱->图层->提取所选对象,生成提取所选对象1图层,选中此图层,进行计算器快速操作,生成计算器1图层。在该图层属性面板数据子面板中,结果数列名称设为给水度,数值为0.2,点击应用完成设置。

  4. 选择020 图层,点击数值模拟-> MODFLOW2005-> MF2005多边形赋值,选择计算器1图层为属性图层,点击确认生成多边形赋值1图层,将其改名为030给水度-MF2005多边形赋值1图层。在030图层属性面板数据子面板中将属性类别设为给水度(潜水)层号1给水度(潜水)选择为给水度数列,点击应用完成设置。

    使用交互添加网格工具,可以查看的网格给水度值,如下图所示,内部(红色)区域为0.2。

  5. 选中Hydraulic Conductivity_ploy.shp图层,重复上述操作步骤,对网格ID为1,2,4的区域赋值。选中三个区域后,点击通用工具箱->图层->提取所选对象,生成提取所选对象2图层,选中此图层,进行计算器快速操作,生成计算器2图层。在该图层属性面板数据子面板中,结果数列名称设为给水度,数值为0.15,点击应用完成设置。

  6. 选择030 图层,点击数值模拟-> MODFLOW2005-> MF2005多边形赋值,选择计算器1图层为属性图层,点击确认生成多边形赋值1图层,将其改名为040给水度-MF2005多边形赋值1图层。在040图层属性面板数据子面板中将属性类别设为给水度(潜水)层号1给水度(潜水)选择为给水度数列,点击应用完成设置。使用交互添加网格工具,可以查看的网格给水度值,如下图所示。

解释运行MODFLOW

解释运行创建好的水流模型。

  1. 选中040图层,点击数值模拟-> MODFLOW2005->解释运行,生成解释运行MODFLOW1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model。选择解算器GMG时间单位长度单位英尺,保存应力期1-5,点击应用,系统将自动编译并运行MODFLOW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. 点击开始->导入数据,选择上一步中用户指定名称的MODFLOW文件夹中的efModFlow2005.nam文件。图层面板中生成efModFlow2005.nam图层,其中hed文件为水头文件,lmt6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。

    点击应用导入MODFLOW模型结果。

  3. 选中efModFlow2005.nam图层,对其进行空间变换,Z方向缩放20,用于立体查看流场。由于非活动区域水位值为0,需要对该区域进行裁切。选中efModFlow2005.nam图层,进行阈值裁切快速操作,生成阈值裁切1图层。在该图层属性面板,标量数列选择ef水头最小值设为0最大值设为1160,点击应用,完成设置。

    在渲染子面板选择渲染模式矢量流线,系统将自动使用ModFlow计算所得的逐网格径流量绘制动态流线。流线的长度持续时间等参数可以在渲染子面板的矢量流线处进行设定。水流模型的流线如下图所示:

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MODFLOW水流模型;
  • 如何定义模型应力期;
  • 如何定义不同时间的抽水井;
  • 如何使用csv文件为MODFLOW模型赋值;
  • 如何使用shp文件为MODFLOW模型赋值;
  • 如何导入efd图层文件,并为MODFLOW模型赋值;