modflow飞机场作业

1、模拟场所位于Waterloo 市外距离飞机场很近的地方。模型区域内有浅层的砂和砂砾含水层，深层砂和砂砾含水层，中间粘土和淤泥半透水层将上下两个含水层分割。该区域周围有飞机燃料补充区，城市供水水源地，以及一个不连续的半透水层区。城市供水水源地有两口供水井。东边水井的流量保持在550m3/d，西边水井的流量是每天400m3。在过去的十年中，飞机燃料定时地排入到燃料区，自然渗透作用使得上层含水层产生了羽状污染区。该指南将会说明建立该地区地下水水流和污染物运移模型的必要步骤。该模型将会指出燃料污染对城市供水水源地潜在的影响。当从平面角度上讨论该模型时，模型区域顶部设定为北部，模型底部为南部，左边和右边

2、分别为西部和南部。地下水流在由浅层潜水含水层，中间弱透水层以及深层承压含水层组成的三层含水系统中从北流向南（从顶部到底部）。浅层和深层含水层的渗透系数为2e-4m/sec，弱透水层的渗透系数为1e-4m/sec。2、天然状态下水均衡分析天然状态水均衡分析表： 第一层第二层第三层合计数量比例数量比例数量比例数量补给项降雨00边界流入0.02180越流170小计111排泄项河流00边界0开采0000越流4130小计111将该模拟区含水层系统分为三层，由顶层潜水含水层、中间一个弱透水层以及底部的承压含水层组成。由于北部水头高，因此地下水的流动趋势为由北向南。分析模拟区的各排泄项，潜水层的排

3、泄主要通过河流以及越流，弱透水层的排泄基本全部是通过越流排泄，而对于承压含水层来说，绝大部分是通过边界流出。3、现状年下水均衡分析现状开采条件下的地下水均衡表： 第一层第二层第三层合计数量比例数量比例数量比例数量补给项降雨00边界流入0越流0.056210小计1611排泄项河流00边界0.06060开采00越流10小计11164我们可以从现状年表中可以发现，他与天然状态下的分层均衡表作对比，首先来看潜水含水层，边界流入较天然状况下有少量增加。中部弱透水层的情况与天然状况下相类似，但是越流量从增加到，这样的情况说明在开采情况下可以改变地下水的运动速度。对于承压层，边界的补给大大地增加，

4、从增加到，越流也有所增加，但是幅度没有边界补给大。4、设计新增开采方案方案一 ：三口井的抽水量：单位：m3/D开采井开采量Screen level bottom（m）screen level top(m)supply well330047supply well430047supply well530047三口井坐标：井坐标XYsupply well3326323supply well4564321supply well5838274Screen level bottom 4 m , screen level 7 m方案一中可以看到质点示踪和溶质运移都会进入supply well 3, 说明su

5、pply well3影响到地下流场的分布和水头的变化，从来影响溶质容易的方向，二十年稳定流后污染羽将进入新开采井。所以否定方案一。方案二：井坐标XYScreen level bottomscreen level topsupply well337712947supply well4101311947supply well5149011947三口井开采量： 单位：m3/D开采井模拟一模拟二supply well3300400supply well4300400supply well5300400方案二中从宏观上考虑水头是北高南低，而河流又是补给地下水的，将三口井打在河流的南部，可能对地下水流场的

6、改变对污染羽的影响较小。我们从方案二的质点示踪图和溶质运移图中可以看到新设计的三口井没有受到影响。所以我们可以选择方案二进行抽水。方案二中当抽水量从300立方增加到400立方时，也没有受到污染羽的影响。所以我们采用方案二。方案二中三口井抽水400m3/D条件下的水均衡分析： 第一层第二层第三层合计数量比例数量比例数量比例数量补给项降雨00边界流入0越流0.028228+0.028434120小计111排泄项河流00边界000.021811E-05开采00.0001602150越流370.60 +0.02822810.028434E-050小计111结果分析：，到现状年下，再到方案二中

7、的2890.594，我们可以发现补给项随着水井开采量的增加而增加。二、随着开采量的增加，对河流的排泄从减少到761.72。三、各个层之间的越流量也越来越大。四、排泄项中边界量从减少到0.021811，我们可以看出井的开采对地下水流场的影响。5、模拟运行结果图天然状态下等水头线图：现状年下第1层质点示踪图：现状年下第2层质点示踪图：现状年下第3层等水头线图：现状年下第3层速度矢量图：现状年下第5层等水头线图：现状年下第5层质点示踪图：现状年下第5层速度矢量图：现状年10年溶质运移图：现状年20年运移图23列示图：现状年第六层20年溶质运移图：现状年第四层20年溶质运移图：现状年第一层20年溶质运

8、移图：增加三口水井方案一、方案一第二层质点示踪图：方案一第5层质点示踪图：方案一第6层质点示踪图：方案一第二层20溶质运移图：方案一第5层20溶质运移图：方案二第4层等水头线图：方案二第6层等水头线图：方案二第三层等水头线图：方案二第六层质点示踪图：方案二第四层溶质运移图：方案二第六层溶质运移图：方案二增加到300开采量第五层溶质运移图：6、Modflow软件的特点Visual Modflow(简称VM)可视化三维地下水流动模型软件，是目前最流行并被各国机构认可的三维地下水水流和溶质数值模拟评价的标准可视化专业软件系统，在地下水模拟领域得到广泛的应用。1 VisualModflow 在我国地下

9、水研究中应用潜力巨大, 特别是流线示踪模拟和任意均衡域的水均衡计算等功能, 对于科学制定水资源的可开采调蓄量和矿井防治水决策方案具有极其重要的理论指导意义和实用价值。这个软件包由Modflow (水流评价)、Modpath (平面和剖面流线示踪分析) 和MT3D (溶质运移评价) 三大部分组成，并且具有强大的图形可视界面功能。设计新颖的菜单结构允许用户非常容易地在计算机上直接圈定模型区域和剖分计算单元，并可方便地为各剖分单元和边界条件直接在机上赋值，做到真正的人机对话。如果剖分不太理想需要修改时，用户可选择有关菜单直接加密或删除局部网格以达到满意为止。同时，用户可选用不同的菜单分别单独或共同运

10、行Modflow、Modpath 和M T 3D 三大部分。各部分均设计了模型识别和校正的菜单。本软件包可方便地以平面和剖面两种方式彩色立体显示计算模型的剖分网格、输入参数和输入结果。2Visual Modflow的模块化结构便于用户根据实际需要添加程序和完善功能。界面分为输入、运行和输出模块。所有模块都支持使用底图，这些底图可以是JPG、BMP或GIF等格式。输入模块的功能是完成初始条件和边界条件的输入。运行模块的功能是提供多种算法模拟计算。输出模块的功能是输出直观图形结果，并可方便地计算出三维流线分布和任意时间水质点的移动位置。这个软件系统的最大特点是将数值模拟评价过程中的各个步骤天衣无缝似地连接起来，从开