GMS-全面+经典教程

wordword97/97word地下水模拟软件GMS教程翻译目录TOC\o"1-2"\h\z\u1GIS模块6简介7未安装ESRIArcObjects7开始8读取Shapefile文件8查看Shapefile文件8查看属性表9文件转换为2D离散点9已安装ESRIArcObjects11启动ArcObjects11读出数据11查看shapefile文件12图形文件转化为属性对象132属性对象172.1目标17简介17开始18属性对象18结论243MODFLOW—概念模型法25简介26问题描述26开始28导入模型底图28存储工程文件28定义边界29创建本地源汇图层30定义补给区域36定义水力传导系数383.11LocatingtheGridFrame定位栅格骨架403.12创建栅格40初始化MODFLOW数据41定义活动/不活动区域41插值〔篡改〕高程值41转换概念模型44检查模拟45运行MODFLOW45显示等水位线45侧边浏览水头46查阅水流均衡46结论474MODFLOW-GridApproach484.1简介49问题描述49开始50单位50创建栅格51创建modflow模拟51单元边界条件直接赋值544.8LPF模块55补给〔回灌〕模块57排水沟模块57井模块59检查模拟62保存模拟634.14运行MODFLOW63显示结果63区域均衡64结论665MODFLOW—层数据插值67简介68开始68层数据插值68案例69例1—完整连续地层69案例2—裂隙71案例3—出露73案例4—基岩消蚀745.9结论766MODPATH786.1简介786.2例题描述79开始79导入工程文件79定义孔隙度80定义初始位置80显示设置81粒子示踪属性设置81垃圾填埋场的粒子示踪836.10通过区域代码设置颜色85流线长度和时间计算85通过区域代码设定截获区86小结867MT3D-概念模型方法887.1简介88案例描述897.3开始89导入工程89确定单位89初始化MT3DMS模拟907.7定义含水层特征927.8入渗浓度的赋值93概念模型转换93层厚设置94对流包94离散包94查阅结果94源汇混合包957.15保存模拟95运行模型95运行MT3DMS95查阅结果96物质—时间图96动画显示97吸附和分解的模拟97运行选项98保存模型99运行MT3DMS997.24查看计算结果99随时间变化历史图99小结1001GIS模块Shapefile文件导入、显示以与转换目标无须使用ArcObjects实现Shapgefile文件的导入和显示。在GMS中将shapefile文件转化为属性对象使用GIS模块可以在GMS中直接显示GIS数据库中的数据，而不必将数据转换为GMS数据格式。GMS自身的数据如网格和钻孔数据可以和GIS数据一起显示。GIS模块还可以选择一局部GIS数据，并将其转换为GMS的数据格式，用来建立地下水模型。目前GMS中的GIS模块只能应用于稳态数据。假如计算机注册了ArcObjects，ESRI软件中的许多模块〔如ArcMap〕就可以在GMS中使用了。如果没有注册同样可以使用GIS模块，但其中的一些功能是不能使用的。这种情况下可以导入并显示shapefile文件，并将其转换为GMS属性对象。GMS帮助文件中完整地列出了不同模型可以使用的模块。本文中介绍了GMS软件中的GIS模块，其中包括两局部。第一局部介绍了计算机在没有注册ArcObjects的情况下可以使用的模块。第二局部介绍了注册ArcObjects的情况下可以使用的模块，如果计算机没有注册ArcObjects如此不必看第二局部内容。操作流程为：打开shapefile文件查看属性表将shapefile文件转换为散点启动ArcObjects并读入图层和shapefile文件转换shapefile文件为属性对象1.2未安装ESRIArcObjects首先导入一个包含经数据的点状shapefile文件。然后建立shapefile点要素的离散点。在MAP模块中建立GMSMODFLOW概念模型，同时建立包含井属性的图层。最后将shapefile文件转换为GMS中的井，用来帮助建立模型。从上述过程中可以看出如何将GIS数据导入并转换为GMS数据。这一局部需要的模块有：MAP和GIS。如有必要首先运行GMS。假如GMS已经运行，使用File/new这个命令，以便程序设置存储为默认的状态。第一步是读取Shapefile文件。选择Open按钮。查找并打开文件目录：tutfiles\GIS\gis在Open对话框中，将Filesoftype改为Shapefiles〔*.shp〕选择文件名为arcmap.shp的文件并单击Open按钮。一定数量点显示在屏幕上。在shapefile文件中含有井的信息。在ProjectExplorer中选择GISLayersFolder。在ProjectExplorer中根据需要展开GIS数据层文件夹。可以看到arcmap.shpobject对象显示在目录树中，这就是刚刚打开的shapefile文件。如果没有安装ESRIArcObjects，此时只有有限的几个按钮用来显示shapefile。选择DisplayOptions按钮。单击显示点符号类型按键。改变点的半径和颜色。单击OK推出对话框。此时可以看到点的颜色发生了变化。打开的shapefile文件中包含大量的关于点的属性数据，可以通过属性表进展浏览。。2、在弹出的菜单中选择AttributeTable命令。3、通过拖动右下角改变对话框大小以浏览更多的数据。每一个点都包含大量的属性〔列〕。注意到属性表中的数据是不可以编辑的。4、点击OK退出该对话框。现在要将GIS数据转换为2D离散点，用来进展插值。5、在目录树中，右键单击arcmap.shp。在弹出的菜单中选择Convertto2DScatterPoints命令。此时可以看到屏幕上出现一些新的符号。这些符号就是新建立的2D离散点。如有必要展开2DScatterDate文件夹。注意arcmap.shp2D散点数据是刚刚创建的。。注意，GMS会根据属性表中的每一个数字属性自动建立数据集。用户可以使用这个程序建立离散点，然后将这些离散点插入到网格中。例如，如果每一个点的水位信息，就可以建立模型的初始水头数居集合。因为不对这些离散点进展编辑，需要将其删除。在目录树中点击2D散点数据文件夹并在弹出的菜单中选择删除。将GIS数据转换为GMS特征属性后，就可以用于建立概念模型。首先要选用一定的属性建立起概念模型和图层集。1、在目录树中，右键点击空白处，然后在弹出的菜单中选择New|ConceptualModel命令。2、将名称更改为Model1。3、确保Model设置为MODFLOW并点击OK。4、在目录树中，右键单击Model1文件夹，在弹出的菜单中选择NewConceptualModel命令。5、将新的图层重命名为coverage1。6、在Sources/Sinks/BCs选项组中选择Wells并点击OK。1、在目录树中选择GISLayers文件夹。2、选择GIS|ShapesFeatureObjects命令。3、点击Yes确保使用所有可见的图形。此时弹出GIStoFeatureObjectsWizard对话框。4、点击Next。5、在WELLNAME列中，将Mapping改为Name。6、在PUMPRATE列中，将Mapping改为Flowrate。7、点击NEXT。8、点击Finish。此时属性对象点和GIS点位于同一位置，因此用户不会注意到显示中的区别。9、在目录树中取消arcmap.shp的勾选。10、在目录树中，右键单击coverage1，在弹出的菜单中选择AttributeTable命令。这个对话框中显示了图层中所有要素点的属性。如前所述名称和流速都是由GIS属性数据转换而来的。但是所有点的类型均为NONE。需要将其设置为井。11、找到表格中对应于All行和Type列的单元格，将其类型改为well。由于其处于All行，因此所有的点均改为井。12、点击OK。利用井的点文件可以进一步建立MODFLOW概念模型。在MODFLOW-ConceptualModelApproach指南中将进展更为详尽的介绍。1.8已安装ESRIArcObjects如果计算机或网路已经注册了ArcObjects，就可以进展后面的操作。如果安装了像ArcGIS一类的ESRI软件，如此明确已经注册了ArcObjects。如果无法分辨是否已经注册ArcObjects，如此此导如此将会显示如何识别是否已经注册。如果已经注册ArcObjects的话，在GIS模块中更多的功能属性将可以使用。本文将介绍此类功能属性。删除之前所有的操作并启动ArcObjects。选择新建按钮。在提示保存对话框中选择NO。选择GIS模块。选择GIS|EnableArcObjects菜单命令。如果在菜单命令之后有标识显示，如此明确已经计算机中注册了ArcObjects，那么就可以按照指南进展接下来的操作。第一步是读出所需的数据。1、选择GIS|AddData命令。2、查找并打开该目录：tutfiles\GIS\gis。3、选择文件名为streams.shp，Ndavis.tif，Sdavis.tif，recharge.shp，area_interest.shp的文件。4、选择Add按钮。不同层的显示次序是由目录树中各项的位置决定的。为了更好地查看GIS数据层，需要重新排列数据。1、如有必要展开目录树中的GISLayers文件夹。2、在目录树中，右键单击area_interestshapefile，并选择放大图层命令。3、在目录树中，将各项按照下表所示进展排列，并根据窗口大小进展调整。图1GIS显示顺序4、在目录树中，右键单击streamsshapefile，并选择属性命令。选择Symbology按键。点击Symbol局部的按钮。在Symbol选项中选择River项，并点击OK。选择OK并退出属性对话框。为了更好的显示背景图像，可以增加源汇图层的透明度，关掉当前地区的颜色填充。9、在目录树中，右键单击rechargeshapefile，并选择SetLayerTransparency命令。10、将透明度改为50%，并点击OK。11、在目录树中，右键单击streamsshapefile，并选择属性命令。12、选择Symbology按键。13、点击Symbol局部的按钮。14、选择Hollow类型，并将OutlineColor改为Red。15、双击OK退出对话框。接下来将GIS数据转化为属性对象。首先要建立一个由一定属性构成的概念模型和图层集。1、在目录树中，右键单击空白处，然后再弹出的菜单中，选择New|ConceptualModel命令。2、更改名称为Model1。3、确保模型设置为MODFLOW并点击OK。4、在目录树中，右键单击Model1概念模型并从弹出的对话框中选择NewCoverage命令。5、重命名图层为Rivers。6、在Sources/Sinks/BCs列表中选择River选项，并点击OK。7、在目录树中，右键单击Model1概念模型，并从弹出的对话框中选择NewCoverage命令。8、重命名图层为Recharge。9、在ArealProperties列表中选择Rechargerate选项，并单击OK。首先将streamsshapefile文件转化为Rivers图层，只需根据位置在区域X围内选定目标即可成图。1)在目录树中，选择Rivers图层，使其处于可激活状态。2)在目录树中，选择GISLayer文件夹。3)在目录树中，通过位置菜单项选择择GIS|Selection|Select。4)确保菜单与如下图〔图2〕中一致，并点击应用。图2通过位置选择河流属性5)点击Close。6)选择选择GIS|ShapesFeatureObjects命令。此时GIStoFeatureObjectsWizard显示。7)点击Next。8)在TYPE列中，将mapping改为Type。9)在NAME列中，将mapping改为Name。10)点击Next。11)点击Finish。12)在目录树中，选择Recharge图层，使其处于可激活状态。13)在目录树中，选择GISLayer文件夹。14)在目录树中，通过位置菜单项选择择GIS|Selection|Select。15)确保菜单与如下图〔图3〕中一致，并点击应用。图3通过位置选择源汇项属性16)点击Close。17)选择GIS|ArcObjectsFeaturesObjects命令。18)点击NEXT。19)在RECHRATE列中，将mapping改为Rechargerate。20)点击NEXT。21、点击Finish。在GIS区图形所在的位置就生成了区属性对象。22)在目录树中勾掉GISlayers文件夹选项。23)在目录树中，右键单击Recharge并在弹出的对话框中选择AttributeTable命令。24)将对象属性类型改为Polygons。该对话框明确了在图层中的所有的区属性。应注意的是源汇强度由GIS属性表中数据转换而来。25〕点击ok。截至到此，河流弧段和源汇项的区文件就可用来建概念模型。在MODFLOW-ConceptualModelApproach指南中将进展更为详尽的介绍，此处不再赘述。2属性对象利用点、线段和多边形文件建立独立的概念模型2.1目标本指南旨在说明如何利用属性对象—点线段和多边形—建成相互独立的概念模型。本指南对属性对象进展了介绍。属性对象在GMS中得到了大量使用，是最根本的元素。操作流程：1、创建图层2、创建概念模型3、创建属性对象4、选择并修改属性对象如有必要首先运行GMS。假如GMS已经运行，使用File/new这个命令，以便程序设置存储为默认的状态。属性对象包括点、节点、线段和多边形，见图1，与地理信息系统〔GIS〕中相似。在GMS中属性对象有多种用途。图1属性对象2.3.1Points点Points是xy坐标的定位，并不在线段上，每个点对应一个ID，并可以赋予属性，通常用来代表井。2.3.2Arcs弧线Arcs是线段或边组成的独立折线体，有唯一的ID，也可以赋予属性。2.3.3NodesandVertices端点和节点Nodes是弧线的两个端点，有自己的ID并可以定义性质。Vertices是两个端点之间的点，仅用来定义弧线的几何形状，没有属性。2.3.4Polyons多边形Polyons是一组弧线形成的闭合回线，可以由一个弧线或多个弧线祖成。如果两个多边形相连，两个多边形之间的边界为共用的，不是两条覆盖的。2.3.5Coverages图层属性对象的集合形成了图层，每个图层代表一组数据。2.3.6CoveragesandConceptualModels图层与概念模型创建图层：在目录树中，右键单击并选择New|Coverage命令。点击OK退出CoverageSetup对话框。Newcoverage选项是指当前处于激活状态的图层，明确创建的新的对象属性将添加于改图层中。在目录树中，右键单击newcoverage然后从菜单中选择Duplicate命令〔复制〕。图层是可以复制的。所有的属性对象以与属性表都可以由原始图层复制到新图层中。需要注意的是再newcoverage旁的选项键处于灰色状态时明确newcoverage不再处于激活状态。右键单击“Copyofnewcoverage〞图层，并从菜单中选择Delete命令。概念模型在GMS中概念模型使得一个或多个相关的图层集成在一起。1、右键单击目录树，然后从菜单中选择New|ConceptualModel命令。图2概念模型属性对话框应该注意的是概念模型具有名称和类型，其类型与所要建的模型一致〔MODFLOW，FEMWATER等〕。概念模型的类型决定了在数据表中的其他可用的可用的选项内容。2、点击OK键退出ConceptualModelProperties对话框。3、在目录树中选择并拖拽“NewModel〞下方的“newcoverage〞。4、在属性表的警告对话框中点击Yes。图层的属性表取决于与图层相关的概念模型的设置。图层应位于概念模型下方。图3目录树中位于概念模型下方的图层2.3.7CreatingFeatureObjects创建属性对象创建属性对象的步骤：1、移动鼠标至CreatePoint工具。2、在地形图上任意位置点击鼠标生成点。3、移动鼠标至CreateArc工具。4、点击鼠标生成线段。单击开始绘制线段，双击完毕绘制。当闭合线段时就会生成多边形图形，但一旦使用BulidPolygons命令，将只生成线段而不是多边形。建议随意尝试使用属性对象工具。2.3.8SelectingFeatureObjects选择属性对象生成属性对象可以使用多种工具。见如下图5。选择不同类型的属性对象应选择不同的工具。1、将鼠标在鼠标上停留几秒钟，就会出现工具名称，如图4所示。图4鼠标显示工具名称选择工具可以用来选择不同类型的属性对象。其余工具仅仅可以选定特定类型的对象。选择工具使用频率较高，但必要时刻还需使用其他工具。如多个不同类型的属性对象距离靠近时。2、利用选择工具选定不同类型的属性对象。3、尝试使用不同的选择工具，选定不同类型的对象。图5属性对象工具2.3.9ModifyingFeatureObjects修改属性对象移动目标点与端点等属性对象可以通过拖拽的方式将其移动到其他位置。其他对象如弧段和多边形是不能拖拽移动的，但是可以拖拽线段或多边形的节点和端点。点/端点使用SelectPoints/NodesTool工具选定之前生成的点。点住鼠标左键，拖拽点到不同位置。在线段上利用一样SelectPoints/NodesTool工具拖拽节电。线段选择DisplayOptions按钮。确保左边列表中的MapData选项处于高亮显示，并且右边的Map处于可视状态。激活Vertices选项并点击OK。移动至SelectVertex工具。选择并拖拽弧段上的节点。添加/移动节点通过添加更多的节点可以修改线段，操作流程如下：移动鼠标至CreateVertex工具。点至之前生成线段并添加节点。通过添加和移动节点位置可以改变线段的形状。同样可以通过右键单击线段并重新生成节点，此为更为快速的方法。2.3.10GridFrames栅格框架栅格框架可以用来创建2D或者3D栅格。栅格框架可以定义栅格的矩形X围，同样可以用来旋转或移动到模型的任意适宜的位置。1、选择FeatureObjects|NewGridFrame菜单命令。这样就可以生成栅格框架，同样可以在屏幕上看到一个紫色的矩形。2、移动鼠标至SelectGridFrame工具。点击并选定栅格框架的其中一条线。点击栅格框架内部将其拖拽至其他位置。图6栅格框架操作应该注意的是位于角落里的操作图标和栅格框架的中部边界。同时也应注意圆形的操作图标是用来旋转底部的右角。点击栅格框架中的操作图标，改变其大小并旋转栅格框架。栅格框架的属性同样也可以双击目录树中的栅格框架后手动输入，同样也可对对话框属性进展编辑。通过本指南可以得出以下几点：1、属性对象主要包括点、线段节点和多变形。2、属性对象易于生成和修改。3、属性对象通过图层进展整合。3MODFLOW—概念模型法利用概念模型建立MODFLOW模型目标概念模型应用方式包括在map模块中使用gis工具开发一个被模拟区域的概念模型。源汇项的位置，图层参数如水力传导系数，模型边界和其他所有模拟需要的数据都无需网格，而只需在概念模型中进展定义。必备知识指南层高数据差值指南MODAEM指南所需模块GridGeostatisticsMapMODFLOW时间30-60分在GMS中，有两种应用方式可以构建modflow模拟：栅格和概念模型。栅格方式包括直接在3D栅格的逐个单元〔cell-by-cell〕添加源/汇项和其他模型参数。该局部内容在MODLOW-GridApproach指南中有所介绍。概念模型应用方式包括在map模块中使用gis工具开发一个被模拟区域的概念模型，源汇项的位置，图层参数如水力传导系数，模型边界和其他所有模拟需要的数据都在概念模型中进展定义。一旦概念模型建立，网格就自动生成，概念模型自动转化为网格模型，并且所有需要独个单元操作的设置都自动进展。本节对该局部内容与利用概念模型进展MODFLOW模拟的相关内容进展了详细介绍。操作流程：导入背景底图创建并建立coverages建立3Dgird模型导入散点虎踞并且差值为高度数据将概念模型转为MODFLOW运行Checkthesimulation和runMODFLOW查阅运行结果本文中例题所要解决的问题如图1所示。该案例位于得克萨斯州东部，设定某一规划垃圾填埋场其地下水可能遭到污染。在MODPATH和MT3DMS指南中，本次水流模拟的流场结果将用于粒子追踪和运移模拟。Fig1模拟区域(a)模拟区域平面图(b)模拟区域典型南北剖面本次模拟赋存于山前沉积物的地下水，模拟X围北至山前南至两条河流的聚集处。图1-b所示的为该模拟区域由北至南的一条典型剖面。该模拟区下覆灰岩，在模拟边界的北侧山区地带出露。本模拟区主要发育有两个含水层，将上层含水层概化为潜水含水层，下层含水层改划为承压含水层。模型的北边界为零流量边界，其余边界为与河流平均状态相关的定水头边界。假定模型主要的补给来自于降水入渗。在模拟X围内发育有河床，时而干涸时而受到地下水的补给。在模型中将这些河床概化为排水沟。模拟X围内共有两个生产井。注：本次模拟案例所在的位置是真实的，但是垃圾填埋场与该处的水文地质条件是虚构的。为了便于建立概念模型，本模拟案例选定的水文和边界条件都是简单清晰明了有代表性的样本。如有必要首先运行GMS。假如GMS已经运行，使用File/new这个命令，以便程序设置存储为默认的状态。建立模型的第一步是导入模型区域的数字化图形。该图形扫描自USGS的地形图，输入该图形到GMS后，注册，并储存GMS工程文件。打开工程文建就可以读取图形信息。一旦图形输入到GMS中，该图形就可以作为背景显示，并能够将其数字化并显示模拟位置。读入图形文件：选择Open按钮打开名为“tutfiles\MODFLOW\modfmap〞的路径。打开名为“srart.gpr〞的工程文件。在GMS中其余的目标图层都位于图形文件纸上。该图形只能平面显示。有时也可以在一样的文件夹中读入其他的图形文件。在对模型进展任何修改前，首先另存该文件工程。选择File/Save命令。存储该工程文件为“easttex〞。现在可以不定期的点击save按钮以便保存模型的进展。在此处，定义该模型涉与到的单位。在GMS界面中可以对选用的单位进展修改以便每个参数都有适用的单位。3、选择Edit/Units命令。4、选择“m〞作为长度单位，选择“d〞作为实践单位。其余单位将被忽略使用〔该类单位在水流模型中不使用〕。5、选用OK按钮。第一步是沿着模型X围通过弧段建成一个闭合的区域，从而定义模型的外边界。创建局部源／汇图层1、在ProjectExplorer空白处单击右键后弹出一个菜单，选择New/ConceptualModel命令。2、在Name选型中，键入“EastTexas〞。对于模型，选择MODFLOW。3、点击OK。4、右键单击“EastTexas〞概念模型然后在弹出的菜单中选择NewCoverage命令。5、更改CoverageName为“Boundary〞，将默认高度值改为213。将默认层数由1改为2。6、点击OK。1、选择创建弧段工具2、通过点击该位置模型左边〔西〕开始创建弧段，如图2所示。3、逆时针方向围绕地图边界点击边界上一系列的点，从而创建弧段。不必担心点的空间或确切地为之，尽量使用足够多的点来大概确实定边界位置。模型南部和西部边界应与河流保持一致。模型上部边界应与灰岩出露位置一致，如图2所示。4、完毕弧段绘制，点击最初开始的点。提示：在点击点时，如果失误了，可以倒退回去，只需点击退格键。如果想要中断当前操作，按Esc键退出。图2创建边界弧段建立概念模型的下一步是创建当地源汇图层。这个图层主要用于模型区域的边界条件以与定义该地区的源汇项，包括开采井、河流、排水渠以与通用水头边界。通过在CoverageSetup对话框中的概念模型选项和选项设置，可以对模型属性特征进展确定。在创建属性目标前，首先要更改CoverageSetup对话框的选项。1、右键单击Boundary图层，在弹出的对话框中选择Dupliacate命令，将新图层命名为“Sources&Sinks〞。2、右键单击Sources&Sinks图层，在弹出的对话框中选择CoverageSetup命令。3、在Sources/Sinks/BCs列表中，将如下所需的选项设置为ON状态：LayerrangeWellsRefinePointsSpecifiedHead(CHD)Drain4、确保Usetodefinemodelboundary(activearea)选项处于可用状态。5、点击OK。下一步沿着模型的南部和西部边界定义定水头边界。在此之前，首先要将创建的弧段分为三段。沿着模型上部的弧段定位为零流量边界，其余两条弧段定义为河流边界。在弧段上选定一个或多个顶点，然后将定点转为节点，就可以将弧段拆分为假如干弧段。1、选择SelectVerticestool工具。2、选定如图3所示的两个顶点。Vertex#1位于两条河流的汇流处。Vertex#2位于模型西部的河流上方。一次同时选定这两个顶点，然后选定其他顶点同时按住Shift键。3、右键单击选定的顶点，并选择命令。图3顶点转节点三条弧段定义生成之后，将选定的表征河流的弧段定位为定水头边界。4、选择SelectVerticestool工具。5、选择南部和西部边界处一个弧后按住Shift键选择其他弧段。6、右键单击选定的弧段，然后在弹出的对话框中选择AttributeTable命令。7、在单元数据表中找到相应的All行和Type列。在该单元网格中，选择spec.head类型。两条弧段的类型都被修改。8、选择OK按钮。9、点击模型除弧段以为的其他区域推出选定弧段。需要注意的是选定的弧段其颜色将会有所改变。下一步是定义弧段的端点处节点的水头。定水头边界上的水头是随着弧段长度而线性变化的。10、选定SelectPoint/Nodes工具。11、双击南部边界的东〔左〕节点。12、在Head-Stage中输入常熟212。13、选择OK按钮。14、利用同样的模式，将两河流集合处节点的值设置为208，将模型西部边界的顶端节点的值设置为214。在此小节中，将河床通过弧段处理为排水沟。1、选择CreateArctool2、创建如图4所示的弧段1。从弧段的底部开始，通过沿河床点击点来创建，在顶部弧段上双击完毕。注意：在现有弧段的顶点或者是弧段的终点附件点击是，GMS自动的捕捉现有弧段并在两条弧段相交的地方产生一个节点。3、用以上同样的方法创建如图4所示的2、3＃弧段。图4排水沟弧段接下来，定义弧段为季节性水沟并指定弧段的传导系数以与高程。4、选择SelectArcs工具。5、通过按下shift键来选择所有的排水沟弧段。6、在所选弧段上右键点击并在下拉菜单中选择AttributeTable菜单命令。7、在all行，type列中，选择drain选项。8、在all行中输入555作为传导系数。这指示了传导系数的单位长度值。当季节性河流被分配给栅格单元时，GMS自动计算恰当的单元传导系数值。9、将每一个弧段的Fromlayer和Tolayer改变为1。意味着季节性河流仅出现在栅格的第一层中。10、选择ok。在弧段的节点上指定季节性河流的高程值。弧段上的高程值是在弧段的两个指定值之间线性变化。11、点击选择SelectPoints/Nodes工具。双击图5中的节点2。应注意的是节点2由于该节点连接有2个不同的类型的弧段，因此该节点具有2个属性。12、为drain特性的Bot.elev.输入212。而不改变spec.head其他的任何特性。点击ok。13、重复这些步骤指定图5所示的季节性河流节点的高程值。14、确定仅改变drain特性，而不改变特性。图5排水沟节点高程值在区域源汇项图层中，模拟的全部区域都必需用不重叠的多边形覆盖。定义栅格的活动区域。多数情况下所有的多边形都是可变水头的多边形〔默认的〕。尽管如此，其他的多边形也可以用。例如，模拟一条河流时可用常规的水头多边形。最简单的方法是创建所有在图层中要用的弧段并选择BuildPolygons菜单命令来定义多边形。此命令自动搜索所有由弧段定义的每一个圈闭区域创建为多边形。这些多边形默认的类型为“NONE〞，可以通过选择多边形并选择Properties菜单命令来修改其类型。图层中的所有弧段都已经被创造，接下来就要准备构建多边形。所有的多边形都是可变水头的多边形。FeatureObjects|BuildPolygons菜单命令。注意：多边形是被填充的。可以通过选择Display|DisplayOptions菜单命令来改变多边形的视图。定义区域源汇项的最后一步是定义井。井被定义为点状目标。下面创建两个井。CreatePoint工具。2.将鼠标移动到如图1所示的井1位置，点击一次创建一个点。3.新的点位创建之后，在GMS窗口上部的X，Y位置输入坐标〔613250，3428630〕，按Tab或者是Enter键。Properties按钮。5.在type，选择well选项。Flowrate,输入值-680。Fromlayer和Tolayer都改变为1，意味着井只出现在栅格的第一层。8.选择ok。9.一样的步骤创建另外一个井，输入位置〔615494，3428232〕，并设定抽水率-2830。对该井，将Fromlayer改为Tolayer，使得该井仅仅适用于第二层〔对2进展一样的修改〕。GridRefinement栅格加工井是地下水流动的聚集点，并且在井附近引起水头陡坡〔水跃，即水头损失〕。为了更为准确的模拟井周围的水流，井周围的栅格将特别的准确〔划分更为细致？〕。这在GMS中可以通过在概念模型中的井直接指派准确度来自动完成。SelectPoints/Nodes工具。2.通过按下shift键选择两个井。3.选择Properties按钮。Refine列，并在all行选择。这将会打开两个点的精度。Basesize改变为25，Bias为1.1，Maxsize为150。6.点击ok。接下来的步骤是构建概念模型中的定义补给区域。假设除垃圾填埋场以外的地区补给都是均一的。在垃圾填埋场区域的补给因为衬垫而减小。通过复制边界来创建补给图层。1、在Boundary层中右键点击并在下拉菜单中选择Duplicate菜单命令。2、将新图层名字修改为Recharge..。3、在Recharge.层中右键点击并在下拉菜单中选择CoverageSetup菜单命令。4、在ArealProperties列表中，打开Rechargerate选项。5、选择ok。下一步，将创建弧段来描绘垃圾填埋场的边界。首先在垃圾填埋场大致区域创建一个方框。接下来边界节点和顶点让弧段于垃圾填埋场的边界相一致。1、选择CreateArc工具。2、创建一个如图6所示的方框来描绘垃圾填埋场边界。不必担心点位的精度〔下面会进展准确定位〕。方框弧段构建后，下面进展准确的定位节点和顶点。3、选择SelectVertices工具。4、在垃圾填埋场的矩形方框周围拉动一个方框，选择所有的顶点。5、在其中一个顶点上右键点击，并选择Vertex->Node菜单命令。6、选择SelectPoints/Nodes工具。7、选择方框拐角的一个节点。8、节点被选择之后，在编辑窗口EditWindow.输入节点的准确坐标。输入每一个坐标值之后按Tab键。9、重复这个过程准确定位垃圾填埋场的其他几个拐角节点。图6垃圾填埋场弧段已经创建，下面进展构建多边形。FeatureObjects|BuildPolygons菜单命令。设置补给值补给区域已经构建，可以设置补给值。在模拟钟，垃圾填埋场区域给定一个补给值，其余其余为另一个多变形，设定另一个补给值。1、选择SelectPolygons工具。2、在填埋场多边形单元上双击。3、将Rechargerate改为0.00006。注意：填埋场区域的补给率相对其他多边形单元要小很多。垃圾填埋场因为设置了衬垫，进展了压实等原因导致填埋场补给值较小。此补给值本质上是垃圾填埋场很小的渗滤液渗漏。4、选择ok。5、在其他多边形单元格上双击。6、将Rechargerate改变为0.00695。7、选择ok。接下一步输入每一层的水力传导系数。多数情况下可能需要定义多个水力传导系数分。为了简便起见，每层将赋值一个常数作为水力传导系数。通过复制边界来创建图层。1、在Boundary层中右键点击并在下拉菜单中选择Duplicate菜单命令。2、将新图层名字修改为Layer1。3、在Layer1层中右键点击并在下拉菜单中选择CoverageSetup菜单命令。4、在ArealProperties列表中，打开以下选项：HorizontalKVerticalanis.5、将Defaultlayerrange改变为从1到1〔from1to1〕。6、选择ok。7、在Layer1层中右键点击并在下拉菜单中选择Duplicate菜单命令。将新图层名字修改为Layer2。8、在Layer2层中右键点击并在下拉菜单中选择CoverageSetup菜单命令。9、将Defaultlayerrange改变为从2到2〔from2to2〕。10、选择ok。首先，给顶层设置一个K值。1、在ProjectExplorer.中选择Layer1图层。2、选择FeatureObjects|BuildPolygons菜单命令。3、选择SelectPolygons工具，并在多边形上双击。4、将HorizonalK改变为5.5。5、将Verticalanis.改变为4。6、选择ok。针对底层：1、在ProjectExplorer.中选择Layer2图层。2、选择FeatureObjects|BuildPolygons菜单命令。3、在多边形上双击。4、将HorizonalK改变为10。5、将Verticalanis.改变为4。6、选择ok。至此，完成了概念模型中的图层定义。在继续创建栅格前，将源汇项图层为活动〔激活〕图层。7、在ProjectExplorer.中选择Sources&Sinks图层。3.11LocatingtheGridFrame定位栅格骨架至此图层已经完成，下面创建栅格。创建栅格的第一部是定义栅格中使用的栅格位置和方位。栅格骨架表现的是栅格的提纲。可以在我们的位图上定位。1、在ProjectExplorer中的空白区域右键点击，在下拉菜单中选择New|GridFrame菜单命令。2、在ProjectExplorer中右键点击GridFrame，在下拉菜单中选择FittoActiveCoverage菜单命令。3、在ProjectExplorer中栅格骨架中双击打开参数对话框。4、将Originz和Dimensionz分别修改为170和60。这是为MODFLOW图层高程数列提供一个根底数值点阵。后面，将会进展插值修改〔篡改〕高程值。5、选择ok退出GridFrame对话框。3.12创建栅格现在图层以与栅格骨架都已经创建。下面构建栅格。1、选择FeatureObjects|Map→3DGrid菜单命令。注意栅格是使用栅格骨架的数据构建的。如果栅格骨架不存在，栅格默认在模型周围有大概5％的重复。并注意在X，Y方向上的单元格数量不能改变。这是因为行列的数量和位置是由在井中输入的点数据来控制的。2、在Z-Dimension中将Numcells改变为2。3、选择ok。栅格已经建立起来，并描绘出了活动/不活动区域，下一步是将概念模型转变为栅格根底的数字模式。在此之前，首先需要初始化MODFLOW数据。1、在ProjectExplorer.右键单击grid选项并选择NewMODFLOW命令。2、选择ok按钮。定义活动/不活动区域栅格构建之后，下一步是定义模型中活动的和不活动的区域。这在区域源汇项图层中应用信息自动完成。ProjectExplorer.中选择MapData。SelectPolygons工具。3.选择其中的一个多边形。Properties按钮。5.确认图层指派为1－2，选择ok。FeatureObjects|ActivateCellsinCoverage(s)菜单命令。区域源汇项图层中，任何一个多边形内部的单元格都被指定为活动的，多边形外部的单元格都是不活动的。注意边界上的单元格都是活动的，比如模型上部零通量边界与边界周围的单元格是近似的，指定水头边界也与边界上的单元格中心相一致。3.15插值〔篡改〕高程值接下来需要定义图层高程以与初始水头。使用LPF数据块时，任意一个类型的图层顶部和底部的高程值都已经被定义。一个双层的模型，需要为上部图层定义一个图层高程数列〔地表〕，同时还有第一层的下部以与第二层的下部。前提是假设第二层的顶部等于第一层的底部高程。定义图层高程的一个方法是输入一个带高程的散点，并直接插值图层高程数列。有些时候是使用散点的集合。本次实例中，使用两个散点集合：一个是地表，一个是第一层底部和第二层底部高程。由于是点源，因此利用两个散点集是非常方便的。当图层高程来自于钻孔数据时，地表点常常从地图上数值化。在此案例中，地表高程数据来自国家高程数据库〔NED〕，此类数据可以利用网页工具导入到GMS中。图层插值法在InterpolatingLayerData中有详细的介绍。导入地表散点散点已经包括在开始读入的工程文件中。这些点来自于一个text文件〔在2DGeostatistics指南中有描述〕。因为散点已经被隐藏，所以需要进展显示以便能观察到。1、在ProjectExplore,中，打开2DScatterDatafolder2、检查名为terrain和elevs.的两个散点阵。3、通过在ProjectExplorer.中选择terrain让散点阵为激活状态。一个散点的集合体符号将在模型中出现。3.15.2插值水头和高程值下一步通过插值修改MODFLOW栅格的地表高程以与初始水头。1、在terrain散点阵中右键点击并选择InterpolationTo|MODFLOWLayers菜单命令。这个对话框是告诉GMS你要修改哪一个MODFLW数列中的数据阵。此对话框在InterpolatingLayerData指南中有详细的解释。2、突出显示ground_elev数据阵以与StartingHeads数列，并选择Map按钮。3、突出显示ground_elev数据阵以与TopElevationsLayer1数列，并选择Map按钮。4、选择ok按钮执行插值。插值层高程1、选择elevs散点阵激活它。2、在elevs散点阵上右键点击并选择InterpolationTo|MODFLOWLayers菜单命令。GMS自动映射BottomElevationsLayer1和BottomElevationsLayer2数列基于其数据阵名字的恰当数据阵列。3、选择ok。调整显示现在已经完成插值，可以隐藏散点阵。1、在ProjectExplorer.让散点阵处于未选择状态。2、在ProjectExplorer.让栅格骨架处于未选择状态。显示模型剖面通过显示一个剖面来检查插值的效果。1、在ProjectExplorer.中选择3DGridData。2、在模型中部任意地方选择一个单元格。3、选择SideView按钮。为了更好的显示剖面图，需要增加Z方向的比例。4、选择DisplayOptions命令。5、在Zmagnification中输入5。6、选择ok按钮。7、选择Frame按钮。可以使用ToolPalette中的箭头来显示栅格中不同的列。注意，在剖面的右边，底部图层尖灭并且底部高程高于顶部高程。因此，在模型运行之前必需进展调整。3.15.6调整高程数列GMS提供了一个便利的修改图层数列问题的工具。这些工具可以在ModelChecker中调用，并在InterpolatingLayerData指南中有详细的解释。1、选择MODFLOW|CheckSimulation菜单命令。2、选择RunCheck按钮。3、在对话框的右侧选择FixLayerErrors按钮。注意在图层2中发现大量的错误。这有几种方法可以调整图层。下面使用选项。这个选项可以让底部图层的所有单元格处于不活动状态。4、选择Truncatetobedrock按钮。5、选择FixAffectedLayers按钮。6、选择ok按钮退出FixLayerErrors对话框。7、选择done按钮退出ModelChecker.对话框。注意图层错误已经被调整。另外一个显示图层修改效果的方法是在平面视图。8、选择PlanView按钮。9、在小栅格现实中，选择向下的箭头显示第二图层。注意模型上边〔北部〕边界的单元格都是非活动的。10、通过选择向上箭头转换为上部图层。转换概念模型下面从基于特征目标的定义到基于栅格的MODFLOW数值模型来转换概念模型。1、在EastTexas概念模型中右键点击并在下拉菜单中选择MapTo|MODFLOW/MODPATH菜单命令。2、确认Allapplicablecoverages选项处于被选择状态并选择ok。注意在季节性河流、井以与定水头边界下面的单元格都已经被指定并且分配为恰当的源汇项。单元格的水头以与高程沿着指定水头和水沟弧段进展线性的插值确定。单元格的传导系数确实定是通过计算每个单元格与水沟弧段的交叠和指派给弧段的传导系数值随长度的倍增。总之，补给以与水力传导系数值被赋值于恰当的单元格。至此，已完全定义了MODFLOW数据，并准备运行模拟。下面运行ModelChecker来查看GMS能否找到一些模拟的错误〔在MODFLOW-GridApproach指南中已经详细的进展过介绍ModelChecker〕。1、在ProjectExplorer.中选择3DGridData。2、选择MODFLOW|CheckSimulation菜单命令。3、选择RunCheck按钮。应该不会出现错误。4、选择done按钮退出ModelChecker.。此时就可以运行MODFLOW。1、选择MODFLOW|RunMODFLOW菜单命令。此时MODFLOW被调用并出现了ModelWrapper。2、运行完成后，选择close按钮。一组等水位线将显示出来。为了更好的将等水位线和背景信息进展比照，将等水位线的颜色修改为blue。1、在主工具栏中选择ContourOptions。2、点击ColorRamp按钮，并在Color选项中选择下拉键头。3、选择bule。4、再次选择ok按钮退出对话框。下面显示第二层的等水位线。5、在小栅格显示窗口中选择向下箭头。6、等水位线出现之后，通过选择向上箭头返回上层图层。3.20侧边浏览水头另外一个解决的方法是通过显示侧边视图来展示等水位线。1、选择SelectCell工具。2、在模型右边的井附近任意选择一个单元格。3、选择SideView按钮。注意计算的水头值被用于勾画一个水头轮廓。使用小栅格显示区域的左右箭头移动到栅格的前后不同区域，可以看到一个井周围的降落漏斗。4、选择PlanView按钮。MODFLOW模拟是由一个水头文件以与一个逐个单元流动的流动文件〔CCF〕组成的。GMS能使用CCF文件来显示水流均衡状况。例如，如果想知道从排水沟流出的水量情况，可以通过点击排水沟弧段来完成。1、在ProjectExplorer.中选择MapData。2、选择SelectArcs工具。3、点击最右边的排水沟弧段。注意：通过弧段的总流量在窗口底部的任务栏条带中显示了出来。下一步，显示河流的流量。4、点击底部的任意一条指定水头弧段显示流量。5、按下shift键来选择其他的指定水头弧段。注意选择的全部弧段的总流量已经在下部显示出来。可以通过下面的步骤显示选择单元格的流量。6、在ProjectExplorer.中选择3DGridData。7、通过在井周围拉动一个方框选择一些单元格。8、选择MODFLOW/FlowBudget命令。此时下部对话框中显示的所选单元格的总流量。9、选择ok退出对话框。10、在模型外部任意地方点击取消单元格的选择状态。在此MODFLOW-ConceptualModelApproach指南中，下面是在此指南中需要学习的一些东西：可以通过输入背景图件来建立概念模型。在源汇图层中定义模型边界，并且在任何需要创建一个新的源汇图层时通过拷贝此图层来完成。可以在CoverageSetup对话框中定制与点、弧段以与多边形相对应的菜单〔操作〕。一些弧段的操作，比如水头，不能通过选择弧段来指定，但是可以通过选择弧段两端的节点来指定。原理是水头值在弧段长度上沿弧段线性的改变来实现。栅格骨架可以用于定位栅格，但并不是必需的。MapMODFLOW/MODPATH菜单命令来完成。在概念模型中可以使用多边形来指定类似图层高程和水力传导系数这类信息，但这可能导致阶梯式的突变。为了平滑的过度，可以使用2D散点以与内插值法。4MODFLOW-GridApproach利用3Dgrid方法建立MODFLOW模型目标本文中介绍了利用栅格模式建立MODFLOW的方法。多数情况下，比起该类方法，利用概念模型方式建立模型更方便快捷。但由于栅格模式建模型可以进展逐个单元格的编辑，因此此方法更适用于解决一些简单问题或是学术问题。必备知识指南无所需模块GridMODFLOW时间30-60分4.1简介在GMS中，有两种应用方式可以构建modflow模拟：栅格和概念模型。栅格方式包括直接在3D栅格的逐个单元〔cell-by-cell〕添加源/汇项和其他模型参数。概念模型应用方式包括在map模块中使用gis工具开发一个被模拟区域的概念模型。概念模型中的数据将会被复制到栅格中。本文中栅格应用于modflow的预处理过程。大局部而言，概念模型的应用比栅格方式更为有效。尽管如此，栅格方式在解决简单问题或者需要逐个单元编辑的学术练习中也是非常有用的。在开始MODFLOW-ConceptualModelApproachtutorial.时不需要完成此tutorial。操作流程：1、导入背景底图创建并建立coverages3、建立3Dgird模型4、导入散点虎踞并且差值为高度数据此指南中需要解决的问题在图1中描述。此问题是MODFLOWReferenceManual.结尾描述的简单问题的改良。在计算网格中使用三层假设成为三个含水层。栅格覆盖区域为一75000ft×75000ft的正方形区域。栅格由15行和15列组成，计划每个单元的计量为5000ft×5000ft。顶部和底部高程将简化成为水平面。图上显示为水平方向的水力传导系数，垂直方向的水力传导系数使用局部水平方向的水力传导系数。由于大气降水入渗补给系统的输入将会被定义为回灌。由于排水管道、排水井〔图中没有标示〕排出系统，左边的湖被定义为定水头边界。初始水头定为0，稳定态将会进展计算。图1案例概况如有必要首先运行GMS。假如GMS已经运行，使用File/new这个命令，以便程序设置存储为默认的状态。在此处，定义该模型涉与到的单位。在GMS界面中可以对选用的单位进展修改以便每个参数都有适用的单位。1、选择Edit/Units命令。2、选择“m〞作为长度单位，选择“d〞作为实践单位。其余单位将被忽略使用〔该类单位在水流模型中不使用〕。3、选用OK按钮。解决此问题的第一步是创建一个3D有限差分单元格。1、在ProjectExplorer中，右键点击空白出，在下拉菜单中选择New/3DGrid命令。2、在X坐标〔X-dimension〕区域，输入22860作为长度值，单元格数Numbercells为15。3、在Y坐标〔Y-dimension〕区域，输入22860作为长度值，单元格数Numbercells为15。4、在Z坐标〔Z-dimension〕区域，输入单元格数Numbercells为3。稍后再输入每一层栅格的顶部和底部高程值。因为，输入的Z方向的单元格厚度对于MODFLOW的计算不起作用。5、选择ok按钮。在显示屏上会出现平面显示的栅格。简化的表示也会出现在小图标Mini-GridPlot.中。图2栅格工具栏创建modflow模拟下一步是初始化modflow模拟。1、在ProjectExplorer中，右键点击Grid按钮，