Visual MODFLOW使用说明
Visual MODFLOW的集成环境由四个主要窗口组成:主窗口、输入窗口、运行窗口、输出窗口。涵盖内容丰富,操作功能强大,此说明主要基于己构建好的数值模型,针对在进行相关信息修改更新时所涉及到的功能操作,做如下介绍和说明。
第一节 主窗口
启动Visual MODFLOW,进入主窗口。
主窗口包括以下菜单选项:
File Input Run Output Setup Help File 选择一种文件功能或退出Visual MODFLOW。
Input 进入输入窗口修改当前的Visual MODFLOW数据文件。
Run 进入运行窗口修改工程或批处理模式的运行时间参数和运行数值模型。
Output 进入输出窗口数值模拟结果做后处理。
Setup 选择你想用的数值引擎。
Help 关于Visual MODFLOW的主要帮助窗口和一般信息。
1.1 File菜单
File菜单,有六个子菜单:
1、 单击Open,打开一个已经存在的文件;
2、 单击New,键入一新文件名创建一个新的数据文件;
3、 单击Save as,以不同的文件名保存当前模型;
4、 单击Import,装入一个已经存在的MODFLOW模型或通过下拉菜单底部的文件路径来选择一个已经存在的文件;
5、 单击Export,以AutoCad (dxf)或增强的Windows元文件格式(emf)输出文件。
1.2 Setup菜单简介
Setup选项为不同的Visual MODFLOW软件包选择不同的数值引擎。选择Setup后,从下拉式菜单中选择Numeric Engines,就会出现数值引擎(Numeric Engines)对话框。
MODFLOW的数值引擎只有一个即USGS MODFLOW 96 from WHI。
MODPATH和分区均衡都只有一个数值引擎:分别是USGS MODPATH from Waterloo Hydrogeologic和 Zone Budget from Waterloo Hydrogeologic。
运移的数值引擎有四个可供选用:
EPA MT3D,v.1.1(公共版权);
DOD MT3D,v.1.1(公共版权);
MT3D, v.1.86 (Papadopulos & Associate Inc.);
MT3D96 (Papadopulos & Associate Inc.)(只有在单独购买了MT3D96后才可用)。
1.3 Help 菜单
单击Help选项,选择General Help可以打开关于Visual MODFLOW 的全英文版的操作指南。
1.4 Input Run Output 分别在后面的章节中作详细说明
第二节 输入窗口
在主窗口下,单击File选单,在下拉菜单中单击Open选项,选择调出已经建立好的模型。在主窗口中,单击Input,进入模型输入窗口。
输入窗口,包括以下菜单选项:
File Grid Wells Properties Boundaries Particles ZBud Tools Help 通过顶部菜单选项可以实现网格创建,添加设置抽水井、观测井,设置边界条件,以及含水系统的相应参数,例如渗透系数,储水率等,并且可以输入更改降水补给,蒸发排泄等源汇项信
息。
底部功能按钮,为输入、运行和输出窗口的通用功能:
F1 特定窗口或当前区的帮助。
F2 为未来的3-D选项保留。
F3 以原文件名保存文件。
F4 弹出一个文件选择窗口,你可以选择输入一.DXF格式的图形文件,该图形可以在图层窗口上打开或者关闭。
F5 按鼠标左键让你满屏放大一窗口。按右键将弹出一个窗口允许你满屏放大一特定区。
F6 使屏幕重新显示整个模拟范围。
F7 在模型上单击鼠标左键,拖动该点到新的位置后再单击左键。
F8 在按行列显示时指定垂向放大倍数。
F9 图层窗口允许你打开或关闭各种图形。
F10 返回主窗口。
下面对主要操作进行说明:
2.1 模型网格浏览
Visual MODFLOW默认地输入窗口即为Grid。在Grid窗口的左边部,分布有进行网格浏览编辑的选项按钮:包括视图选项和特别针对当前窗口或模型的功能选项。视图选项如下:
View Column 按列方向上显示一剖面图
View Row 按行方向上显示一剖面图
View layer 从剖面图切换到平面图
Goto 显示某一特定的行、列或层
Previous 显示前一行、列或层
Next 显示后一行、列或层
特别针对当前窗口或模型的功能选项:
Inactive Cells 定义模拟区域内的有效无效单元,输入方式包括多边形和逐个单元输入,也可以进行多边形或者单元信息的拷贝。
Edit Grid 构成网格的行列编辑,可进行行列的添加,删除,移动,细化等。
Edit Elevation 编辑更改网格节点的高程信息。
Import Elevation 成批倒入相应分层的顶底高程。
2.2 添加井位
在Wells 的下拉菜单中包括Pumping Wells,Head Observation Wells, Conc. Observation Wells. 单击下拉菜单中的任意项进入相应类型井的设置窗口。在此,以设置抽水井为例。其他井位设置步骤类似。
单击Wells,下拉选择Pumping Wells ,在窗口的左边部,分布有井编辑的相关按钮:
Add Well 单击Add Well后,光标移到拟设供水井的位置,单击鼠标左键,会出现一个井位编辑窗口,在此可以输入井位资料,包括井名,水位,抽水层位,抽水始末速率等。
Edit Well 单击Edit Well后,鼠标左键单击拟编辑的井,会弹出井编辑窗口,对
Delete Well 单击Delete Well后,单击选择Single Window Polygon All 四种方式中的任意一个,鼠标单击拟删除井即可。
Move Well 单击Move Well,鼠标左键单击选中需移动的井,在拟放置的位置单击左键即可。
Copy Well 单击Copy Well,鼠标左键单击选中拟复制的井,在拟放置的位置单击左键,可以进行数次连续操作,进行多次复制。
Wells on/off 鼠标单击拟打开或关闭的井即可。
在进行井的添加等操作时,为了准确定位和选择,可以进行窗口放大,单击底部功能键F5-Zoom In ,在拟操作位置,单击鼠标左键,然后,拖出一个方框围住供水井。再次单击左键,闭合放大窗口。
2.3 边界设置
2.3.1补给边界
要设置补给条件,必须是在处于模型顶层的平面视图情况下。检查一下左下角的立方体导航器,看看目前所处的层位,如果不在第1层,就用Next,Previous或Goto进入到第1层。
单击Boundaries , 下拉菜单选择Recharge,Recharge下面有两个按钮:
Assign 单击Assign,可选择Single、 Line、 Polygon、 Window中的任意一个,对研究范围内,赋降雨量值。例如,单击Polygon,选择多边形赋值,在右侧图形窗口中,连续单击鼠标左键,将拟赋值区域圈画,点击鼠标右键形成封闭多边形,此时,选中区域会有色彩上的显示,在弹出窗口中赋值。重复此项操作,可多次选区,赋值。
Edit 单击Edit,在鼠标左键选中拟编辑分区,可弹出此区编辑窗口。
2.3.2 蒸发排泄
蒸发与深度有关,可在蒸发涉及到的上部层位分区赋蒸发量。
单击单击Boundaries , 下拉菜单选择Evapotranspiration,蒸发下面有两个按钮:
Assign 单击Assign,可据拟赋值区域大小形状选择Single、 Line、 Polygon、 Window中的任意一个,对研究范围内,赋蒸发量值。例如,单击Window,选择窗口形赋值,在右侧图形窗口中,单击鼠标左键,移动拖动出一个窗口,与拟赋值区域吻合,此窗口颜色会出现新的变化,点击鼠标右键,在弹出窗口中赋值。
Edit 单击Edit,在鼠标左键选中拟编辑分区,可弹出此区编辑窗口。
2.3.3 定水头边界
在顶部菜单上选择Boundaries,下拉选择Constant Head,Constant Head菜单下有以下选项:
Assign 单击Assign,可据定水头的分布位置形状选择Single、 Line、 Polygon、 Window中的任意一个,赋水头值。例如,单击Line,选择线形赋值,在右侧图形窗口中,将鼠标移至网格上定水头的位置起始点,左键点击该单元中心,沿定水头分布线,连续单击左键,用鼠标右键点击终了单元中心。此时单元格组成的定水头线将以高亮度显示,同时出现一个定水头边界输入窗口,在此窗口可进行编辑,粉色线将会变成暗红色,表示常水头边界值已经设置完毕。
Edit 单击Edit,在鼠标左键选中拟编辑的水头边界,可弹出编辑窗口。
Erase 单击Erase,选择Single、Polygon、Group进行定水头删除。
Copy 单击Copy,会出现一个复制窗口,选定拟复制的水头线号和拟复制到的层位, 单击OK ,将定水头边界*号的属性复制到第*层
2.3.4 流量边界
山区侧向补给水量通过三条沟一带的边界进入盆地,此部分水量以虚拟水井的形式注水进入盆地,虚拟注水井的设置同2.2添加井位中所介绍的抽水井,区别在于,注水井的水量以正记,而抽水井以负记。
2.4 初始水位
单击Particles,下拉选择Initial Heads,左侧按钮介绍如下:
Import 单击Import,可以从预先存好的SURFER的.grd文件、ASCII文件等将初始水头值倒入模型。
Assign 用户自定义赋值,通过选择Single、Polygon、Window,分别对研究区进行水位初始化。
Copy 单击Copy,选定拟复制区域及欲复制到的层位,即可完成层间水位拷贝复制。
Database 单击查看设置的水位,不同水位值,以不同的颜色显示。
2.5 设置质点
设置质点后可以通过向前或向后追踪的质点来确定污染物运移途径。
单击顶部菜单栏上的Particles,左侧按钮
Add 单击左拉选单中的Add Particle、Add Line 、Add Circle中的任一选项后,
Add Particle 加入单个质点。单个质点可加入到任何一层的向前或向后的对流流线模拟中。
Add Line 加入一条质点线。质点可沿着一条指定的向前或向后的对流流线模拟线加入。
Add Circle 加入一个质点环。质点可沿着一个向前或向后的流线模拟环的周长加入。这通常用于指定井周围的质点来进行俘获带的预测。
在提示窗口中选择向前或向后示踪,再在拟投放质点的位置单击,可成功添加质点。
Delete 单击Delete,单击拟删除质点,即可。
Tracking 改变指定质点的追踪方向。沿地下水流向(向前)追踪的质点为绿色。与地下
水流向相反(向后)的追踪质点为红色。
Copy 单击Copy,单击需复制质点,选中复制到的层位,完成层间质点拷贝。
Release time 单击Release time,在提示窗口中,选择质点,设置释放时间。
第三节 运行输出
3.1 运行
在主窗口中,单击Run,选择模型运行方式为稳定流或者瞬态流,即可进入运行窗口,运行
顶部主菜单包括:
File MODFLOW2000 MODPATH MT3DMS PEST RUN TOOLS HELP
单击Run, 选择拟运行的程序包:
MODFLOW程序包
MODPATH选项 MODPATH选项卡可让你开闭向前和向后质点追踪方法。在硬盘空间紧张时可以设置一下这个选项。
Zone Budget 选项 选项区域均衡程序读入MODFLOW 输出数据并在用户定义的区域上计算水量均衡。
MT3D程序包 与MODFLOW 相类似,MT3D也是模块化程序
选定运行程序包后,点击以下按钮,进入或者退出运行:
Translate & Run 将输入文件转化为如上的模型ASCII文件,并运行所选择的模型。
Translate 将所选择的MODFLOW 和MT3D程序包以及MODPATH和Zone Budget的选项转化为MODFLOW 、MODPATH、Zone Budget和MT3D模型的输入ASCII文件。然而,并不运行模型。本选项在你准备以批处理方式运行MODFLOW或MT3D时非常有用。在此情况下,你可以将转化到各自的目录下,然后在以后建立模型,连续运行。
Cancel 不作保存退出对话框。
Advanced>> 展开对话框,显出如下所示的每个模型的各种转化选项。
3.2 输出
在默认情况下,进入输出屏幕时,显示的是等势线图。Contour菜单下有下列等值线可供选择:
Head Equipotentials 单元水头值。
Head Difference 所选两层的水头差。
Darcy Flux 相邻层位之间的流量。
Drawdown 初始水头与计算水头差值。
Elevation 单元的底、顶的高程或单元厚度。
Net Recharge 指定的补给量与计算的蒸发量的差值。
Water Table 处于最上部的活动单元的水头值。
MT3D Concentration MT3D的浓度分布计算结果。
对大多数的等值线绘制程序来说,等值线绘制窗口都会有一些相同的按钮:
Options 选择等值线间隔与颜色。
Time 选择要显示的水头等势线的渐变时间。
Next 显示下一个时间增量的等势线。
Previous 显示上一个时间增量的等势线。
Select 选择观测点来作各种折线图。
Export Layer 可以将某层的数据保存到某个ASCII文件中去。此时会有两个选项:All cells(保存所有单元)或Active cells only(只保存有效单元)。选择保存所有单元时,无效单元的值是1.0E+30,而干单元则为1.0E-30。但这种特别大的数值在SURFER之类的程序中会引起一些问题。为避免出现这种值,可用Active cells only这个选项在输出时忽略掉无效(和干)单元。
此说明重点介绍水头和流速及流线输出。
3.2.1水头等值线
选择Option后,进入等值线选项窗口,在此可选择是自动还是定制生成等值线。如果希望自动生成,应填入最小和最大的等值线和等值线间隔。要激活颜色填充,只需选中等值线选项的colour shading项即可。用户可以指定8个不同的填充间隔,其间是采用了线性插值分隔的。同样,还要指定上下限以限制输出中的颜色填充范围。
使用鼠标右键的弹出菜单可以动态地增减等值线以及增减或移动标注。
3.2.2 流速
在输出屏幕中选择Velocities时,就会显示流速矢量图。同时边上菜单将出现下列三个选项:
Projection 显示流速的投影
Direction 显示用不按比例绘制的流速矢量表示的地下水流向
Magnitude 显示用按比例绘制的流速矢量表示的地下水流向
如果你要增加一个流速矢量,单击鼠标左键,就会在你点击的地方加入一个额外的流速矢量。要删去一个矢量,则将鼠标放于矢量上或其附近,按下 3.2.3 流线 在输出屏幕上选择Pathlines后,MODPATH计算出来的流线就会被显示出来,边上菜单条上将出现如下选项: Projection 在当前视口内显示所有流线的投影 Segment 只显示穿过当前视口的流线 Toggle 打开或关闭一条或一组流线的显示 从边上菜单中选择Option就会出现一个流线选项(Pathlines Option)窗口。 流线类型(Pathline Type)选项让你可以画出某个指定时间内—比如5年—的流线。例如, 它可以给某个井一个18000天的捕获范围。如果你选择了稳定流,流线将是连续的,直到它们从汇中离开系统为止。 流线的颜色可以变成高亮度显示,可以按它们相对于当前平面的方向或者按它们相对于当前层位的位置。 也可以选择显示所有的流线或者只显示源于当前层的流线。 如果选择了时间标记,那么流线将以规则的间隔或者以右下角所给出的间隔序列作上时间标记。 最后,这些设置用Save来保存起来。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容