FEFLOW-有限元地下水流系统模拟演示

1、FEFLOW-有限元地下水流系统模拟演示FEFLOW-有限元地下水流系统模拟演示9/21/20222第一部分 FEFLOW概述 有限元地下水流系统 FEFLOW （Finite Element subsurface FLOW system)是一种交互式的 、全图形导向和菜单显示的 分层结构的地下水模拟软件系统。9/21/20224第一部分 FEFLOW概述9/21/20223 它包括了 用于图形设计和复杂研究区域离散化，以及用于问题属性说明的图形编辑器和网格生成器。它立足于普通的 计算方法，可解决 广泛的地下水和物质传输的问题，并且依靠许多辅助的图形工具来管理全部的计算过程和模型数据。它是以图

2、形为基础的地下水模拟系统。作为一种计算机辅助 工具，定向于现代的 UNIX工程图形工作站和Windows 95/NT PC的 FEFLOW是一种有效的 模拟工具的 代表。9/21/20225 它包括了 用于图形设计和复杂9/21/20224FEFLOW图形用户界面的最高层菜单 9/21/20226FEFLOW图形用户界面的最高层菜单 9/21/20225 如图1所示,FEFLOW由若干层菜单组成，每一层对应于模拟系统的 一项主要功能部分。如图2所示，所有的 下一层和菜单都由Shell实现。它包含了数据界面，输入和输出不同的 数据格式（图1.2的顶行） Shell下拉菜单包括网格编辑器、网格生成

3、器，这里对问题进行设计和离散化，问题编辑器对问题的 非几何属性进行编辑：模拟器核心程序进行问题的计算后处理器对于筛选、图形评估和计算响应数据的可视化是一个 通用的工具。9/21/20227 如图1所示,FE9/21/20226 FEFLOW提供了简单的、象征性的、交互式的形式，以及直觉的输出表达。图形设计、网格生成、问题属性说明和模拟运行是全图形引导和菜单显示。通过简单的鼠标点击和拖拽，你可以迅速地选定边界条件、图形数据和模型参数，使工作重点摆托了数据的烦琐和计算的数值方面的问题。（见图3）9/21/20228 FEFLOW提供了简单的、象征9/21/202279/21/202299/21/2

4、0228 第二部分 目前的交互式模拟系统FEFLOW可实现以下用途（1）描述地下水水头和（或）污染物在空间和时间上的 分布；（2）模拟地热产生的过程；（3）分析水动力学特性和渗流；（4）计算含水层中污染物质的持续和传播时间；（5）规定和制定补救措施和防止的方法；（6）帮助制定选择方案和有效的监测计划。9/21/202210 9/21/20229第三部分 FEFLOW的数据界面 FEFLOW模拟系统具有地理信息系统的数据交换界面 。FEFLOW支持被广泛采用的基于矢量的GIS ARC/INFO和ArcView 。与GIS的通讯是通过通用ASCII制的数据交换格式(与ARC/INFO生成格式兼容)

5、和与ArcView兼容的形状文件格式（Shape file format）。这些格式支持与空间数据联接的特征数据的自动输入。其他的几何图形数据输入格式为传统的HPGL。9/21/202211第三部分 FEFLOW的数据界面 9/21/202210 图 4显示的图表归纳了交互式模拟系统FEFLOW的数据 通道和流动，具有类似于GIS ARC/INFO和ArcView 环境下的XPLOT或FEPLOT的辅助工具（subtools）。9/21/202212 图 4显示的图表归纳了交互式模拟9/21/202211 作为结果输出的GENERATE格式的shape文件和dxf文件由模拟器内核（Simula

6、tor Kernel）和后处理器产生。因此当模拟或后处理器运行期间，如果想保留，这些数据文件可以直接输入GIS ARC/INFO或再次输入ArcView ,或者更适于输入XPLOT或FEPLOT工具中。FEPLOT界面的一个例子显示于下图5。9/21/202213 作为结果输出的GENE9/21/2022129/21/2022149/21/202213第五部分 FEFLOW中的文件处理 FEFLOW系统中的文件以目录的层次存储。按照它们包含的信息类型（以不同的文件扩展名表示），下面的表2归纳出FEFLOW所用的文件属性。所有文件均可编写为ASCII码或二进制码。9/21/202215第五部分

7、FEFLOW中的文件处理9/21/202214信息类型文件的扩展名建议采用的子目录超大元网格数据*.smhSupermsh/问题有限元数据*.femFemdata/帮助*.htmlHelp/简化成果数据*.darResult/图像（扫描数据库）*.tifImport+export/HPGL文件*.hpgImport+export/线ASCII文件*.linImport+export/ or plot多边形ASCII文件*.plyImport+export/ or plotGRID ASCII文件*.ascPlot/9/21/202216信息类型文件的扩展名建议采用的子目录超9/21/20221

8、5信息类型文件的扩展名建议采用的子目录ESRI shape文件*.shpImport+export/ or plot注释文件*.txtImport+export/点ASCII文件*.pntImport+export/ or plotFEPLOT绘图文件*.plxPlot/FEPLOT绘图合成*.pltPlot/时变幂函数*.powImport+export/数据库三元组数据*.trpImport+export/完全成果数据（后处理器）*.dacResult/AutoCad DXF*.dxfPlot/绘图描述（XPLOT可读的）*.fpdPlot/9/21/202217信息类型文件的扩展名建议采

9、用的子目录E9/21/202216 进行FEFLOW系统中的文件读取或写入的选择图用图形文件选择器框。它一出现，框内就显示出文件的 扩展名和位置。如下图示9/21/202218 进行FEFLOW系统中9/21/2022179/21/2022199/21/202218结束语以上对FEFLOW软件作乐简单扼要的概述，如需进一步了解，可通过实例演示模型。谢谢！9/21/202220结束语以上对FEFLOW软件作乐简单扼9/21/202219模型概要 在德国柏林东南部的Friedrichshagen小镇附近，发现了一股污染流。在小镇的两口饮用水井里发现污染物浓度增加，有两个潜在污染源。一个是位于小镇西北部工业地带的污水处理厂，另一个是小镇东北部的废水处理厂。见下图9/21/202221模型概要 在德国柏林东南9/21/2022209/21/2022229/21/202221 为了研究地下水的危机和潜在的污染，我们需要设计、运行和校正本地的三维地下水流、污染物迁移模型。本次主要演示地下水水量模型。首先，需要定义模型的区域，这个小镇有自然流动边界（如河流、湖泊），有两条南北向的河流流过小镇，它们可作为小镇的东西边界。Mueggelsee湖作为模型的南界。有一条河流在两个潜在污染源北面，它可作为模型北界。9/21/202223 为了研究地