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首页/HOME - 专业资源Visual MODFlow详细介绍
发布时间：2012-06-13 15:16:20，阅读人数：30464
地下水流和溶质运移问题的数值模拟是地下水研究领域中的一种重要方法。一个完整的地下水模拟过程包含3个部分：前处理、模型计算和后处理。
1:前处理指在进行模拟计算之前计算所需数据的整理、输入及模型网格生成。
2:模型计算指地下水流动或溶质运移的正反演计算，常用方法主要包括有限差分法和有限单元法。
3:后处理是将计算结果以图表方式显示或存储，供研究人员分析和使用。
通过二十几年的研究与发展，国际上已经形成了一批非常有影响的地下水模拟DOS版本的软件，如MODFLOW、 MODPATH、 MT3DMS、MT3D99、PEST、UCODE等。它们已成为三维地下水流动和溶质运移模拟的世界标准。但是，这些软件都仅仅适用于地下水模拟过程中的特定问题，由于软件均为DOS版本，没有可视化交互界面，数据准备复杂，要依靠第三方软件进行计算结果的后处理，并且软件之间在交互性、前后处理等方面也存在一定差异。因此，开发这些软件的集成环境，实现软件的无缝整合就成为地下水模拟软件开发研究的一个重要方向，这也是Visual MODFLOW软件包的开发初衷。
加拿大Waterloo水文地质公司开发研制的Visual MODFLOW是目前国际上流行且被各国同行认可的三维地下水流和溶质运移模拟的标准可视化专业软件系统。英文版已更新至2010.1版，现已在4.1英文版基础上推出简体中文版。
Visual MODFLOW 的特点是功能强大同时易学易用，合理的菜单结构，友好的可视化交互界面和强大的模型输入输出支持使之成为许多地下水模拟专业人员的选择对象。
Visual MODFLOW 的特点是功能强大同时易学易用，合理的菜单结构，友好的可视化交互界面和强大的模型输入输出支持使之成为许多地下水模拟专业人员的选择对象。
VMOD主要模拟功能
评价地下水安全供水量
评价地下水修复系统
优化灌溉抽水量
圈划水源保护区
模拟自然降解过程
确定风险评估的暴露途径
确定含水层存储和恢复的可行性
计算矿坑涌水的影响
预测海水入侵造成的影响
VMOD包括的程序模块
MODFLOW-2000, USGS开发的三维地下水流动模拟软件
MODPATH, USGS开发的标准前后粒子追踪模块
MT3DMS, 多组分污染物运移模拟
SEAWAT-2000, 三维变密度地下水流动模拟
MT3D99, 模拟对流，弥散和化学反应的高级三维质量迁移模型
RT3D, 模拟地下水系统反应运移的计算机工具
WINPEST, PEST的WINDOWS版本，自动进行模型校准，灵敏度分析和预测分析
GMG, USGS设计的几何多网格( Geometric Multi-Grid )解算器，优化内存使用并减少运行时间
SAMG, 针对大型复杂模型的解算器，并针对MODFLOW-2000和SEAWAT-2000进行了优化
MGO, 抽水井和注水井优化布局模块
Stream Routing Package, 模拟地表水和地下水间相互作用
Zone Budget, 子区水均衡分析模块
VMOD 3D-Explorer, 三维可视化和动画制作工具
Visual MODFLOW界面设计包括前处理、运行和后处理3个模块。三大模块彼此联系而又相对独立，实现从建模、网格剖分、输入或修改各类模型几何参数、水文地质参数和边界条件、运行模型、模型参数校正，一直到显示输出计算结果整个过程的计算机化。
输入模块作为建模之用。地下水水流和运移模型的输入数据文件的准备过程通常耗时、繁琐。Visual MODFLOW 的特别设计将模拟的复杂性降低, 用户的工作效率提高。输入模块包括模型建立，确定模型范围、网格剖分、抽水井、水文地质参数参数、边界条件、追踪粒子、观测井等。
运行模块可使用户选择、调整MODFLOW、MODPATH、MT3D 和RT3D 的运行时间、解算器设置和输出控制参数，运行模型计算并进行模型校正。模型校正既可手工进行，也可用WinPEST 自动进行。
输出模块自动读取模拟计算结果, 可显示输出等值线图、流速矢量图、示踪流线图、区域均衡计算和打印, 并可借助VMOD 3D-Explorer软件模块进行如三维等值面等参数和计算结果的三维显示和输出。
改进后的模型建立接口
改进的模型建立接口将窗口以一定逻辑顺序排列，引导用户逐步创建水流模型，污染物运移模型，确定模型区并进行模型网格剖分。
数据输入接口
提供平面，剖面和三维的交互式模型显示；
支持多种图象格式（DXF、BMP、SHP、GIF、JPG、TIF、PNG）的底图；
支持ASCII(X,Y,Z)、Surfer (GRD)、USGS DEM(DEM)、ESRI(GRD)和MapInfo (GRD)高程文件；
可导入如初始水位，浓度，弥散度等分布参数的XYZ ASCII和.TXT文件，MS Access/Excel (.MDB, .XLS)文件和ESRI点/线Shape (.SHP)文件。
参数赋值窗口
参数菜单允许用户直接圈定各个水文地质参数的分区范围，以单个、多边形或窗口方式对相应参数进行赋值，同时各模型层之间所有参数可相互复制。
模型网格剖分窗口
模型网格窗口允许用户增删模型行、列、层，以及以单个或多边形的形式设置单元格属性。
模型边界条件设置
抽水井、观测井的编辑及导入
井编辑窗口允许用户定义抽(注)水井的空间位置和出水层位以及稳定/非稳定抽(注)水量。用户还可预先定义水位校正观测孔的具体空间位置和观测层位，并输入其观测数据，供模型识别和参数校正使用。
Visual MODFLOW可以从多种文件格式导入抽水井和观测井数据，包括ASCII.TXT、ESRI.SHP、.XLS、.MDB。
运行模块
运行模块允许用户修改MODFLOW、MODPATH和MT3D的各类参数与数值，包括水位，浓度初始值、各种计算方法的控制参数和输出控制参数等，用户可根据模拟计算的需要，对已有缺省值做适当的调整。
模型解算器
Visual MODFLOW可以选择不同的解算器，包括预处理共轭梯度(PCG2) ，强隐式法 (SIP) ，逐次超松弛法(SOR)，WHS解算器 ，并新增系统代数多网格方法(SAMG)和代数多网格法解算器(AMG)
PEST参数估计
Visual MODFLOW支持PEST-ASP程序的校正能力和预测分析的能力，它允许用户利用来自地下水流模拟和污染物运移模拟的结果来运行参数估算（观测资料包括水头，浓度和地下水流量）。
井的优化
抽水井优化技术通过最小化或最大化某个确定的评定标准确定抽水井的合理位置，以及特定水位下的理想抽水量。Visual MODFLOW支持地下水模块优化程序(MGO，模块化地下水的优化程序）。
模拟结果显示及输出
Visual MODFLOW后处理模块允许用户在屏幕上以等值线或彩色方式显示模拟结果，在打印机上输出模拟结果的表格和图件，或以图形或文本文件格式保存模拟结果。输出和显示的图形包括水头、降深、浓度、含水层顶底板标高、含水层厚度、渗流速度矢量等的平面、剖面等值线图或彩色渲染图和平面、剖面示踪流线图以及局部区域水均衡图等。通过3D-Explorer三维显示模块，可实现模型参数和计算结果的三维显示并可将计算结果录制成动画动态展示。
VMOD 帮助系统
VMOD 随软件提供印刷版的用户手册和快速入门指南，其完善的在线帮助系统可供用户在创建模型工程的所用阶段查看。
VMOD 版本信息
Visual MODFLOW 分为VMOD标准版(VMOD)、VMOD专业版(VMOD Pro)、VMOD高级版 (VMOD Premium)三个版本，各版本包括程序模块信息如下：
