地下水模拟软件软件介绍

GMS软件介绍地下水模拟系统（GroundwaterModelingSystem）,简称GMS，是由美国BrighamyoungUniversity的环境模型研究实验室在综合Modflow、Modpath等已有地下水模型基础上研发而成的，是一个具有综合性、用于地下水模拟的图形界面软件。GMS图形界面由下拉菜单、编辑条、常用模块、工具栏、快捷键和帮助条六部分组成，使用起来非常便捷。

由于GMS软件具有良好的使用界面，强大的前处理、后处理功能及优良的三维可视效果，目前已成为国际上最受欢迎的地下水模拟软件。GMS简要介绍GMS是EMS套装软件的一个部分，是模拟计算地下水渗流和溶质（污染质）运移的软件；可以计算2D和3D地下水动力场（MODAEM、MODFLOW）和污染物浓度场（MT3DMS）；计算并展示污染质的影响范围及其捕获区（MODPATH);可以模拟计算包气带中的水流和溶质运移(FEMWATER)；可以根据钻孔资料生成三维地层立体图和剖面图等；GMS的核心计算模块为MODFLOW，数学模型的计算采用有限差分法；GMS具有直观的可视化效果。一、GMS各子模块功能简介二、GMS数据的输入方式三、基于GMS的地下水模拟模型一、GMS各子模块简介GMS子模块可分为两种类型，一种是计算模块，另一种是辅助模块。计算模块主要包括Modflow、Femwater、Mt3dms、Rt3d、Seam3d、Modpath、Seep2d、Nuft、Utchem等。辅助模块包括Pest、Ucode、Map、Tins、Borehole、Solid、T-progs、2D-Scatterpoints、3D-Scatterpoints等。下面将对各模块进行简要介绍。Mo美df榜lo猴w子模蚁块是由影美国翠地质誓调查淡局于80年代伏开发乞出的呜一套浑专门误用于艰模拟能孔隙付介质贡中地梅下水吉流动籍的三界维有茅限差捧分软电件。雄由于楼其结列构的散模块凳化、投离散队方法贩简单虽及求樱解方哨法的企多样芦化等恋特点商，已仙广泛征用于跌模拟浆各类届地下性水流肃系统废，并峡在应左用中稠不断变发展典，目队前已食发展禁到Mo友df稠lo污w2参k，GM芹S4总.0所采千用是读这一颤最新吐版本内。Fe花mw趟at应er子模锋块是用刷来模沫拟饱饥和流缩慧和非阿饱和耀流条哨件下妨水流廉和溶度质运教移的竞三维愚有限篮元耦将合模询型，结还可导用于象模拟刮咸水勒入侵员等密辰度变够化的霸水流学和运袋移问乐题。Mt凶3d裹ms子模陶块用来招模拟喝地下秤水系绳统中板对流后、弥板散和腔化学察反应完的三发维溶杯质运祸移模与型。宇在计责算过顾程中勒，需姨与Mo趋df惩lo凳w联合紧使用辉。Rt良3d子模厌块用来样处理折多组循反应饮的三聪维运袜移模瓣型，概适用任于模毕拟自济然衰其减和镇生物淹恢复篇。Se戒am凑3d子模企块用来阵模拟扯复杂接生物埋降解寺问题绸的模弯型，蛋包括辩多酶片、多呜电子饺接收辟器。Mo弄dp扛at企h子模盏块是确蛛定给袖定时救间内姥稳定兵或非怎稳定骑流中雄质点买运移帮路径狱的三笨维示岔踪模鞠型，致需与Mo羞df涨lo酒w联合兴使用圾。Se判ep哀2d子模估块是用阅来计别算坝各堤剖污面渗塔漏的棕二维缘瑞有限傍元稳矿定流泄模型些，可版用来轻模拟则承压迅流和肢无压神流问胡题，恭也可仿用来卵模拟饥饱和盾和非园饱和税问题穗。Nu霞ft子模炸块是用扣来模鼠拟三府维多啊相不桌等温搏水流浆和运喂移模南型，业它适凯合用然来解旧决包识气带帅中的济一些优问题姨。Ut具ch末em子模储块是用厚来模烛拟多江相流孔和运年移的艳模型诞，它货对抽建水和羊水位曾恢复葛的模脸拟较杠理想重，是川一个牙已经摸被广礼泛运义用的肌成熟售模型散。以上断是GM抖S所包镇括的隔九个洲子模绕块。担下面秆简单患介绍基一下GM窄S中的躺九个妥辅助涨模块绿。Pe讯st和Uc吗od捡e子模址块一般缺在使妹用Mo学df融lo昆w、Fe卡fl举ow等计舟算模粪块时晚交替蜻运用锡，来妈调整戚选定杯的参纯数，引直到惯计算箱结果之和野嘉外观响测值装相吻帅合。Ma赴p子模谣块用来贵在GM激S中建疑立概气念模味型。稀它可勾以Ti怖ff、Je栏pg等格誓式图糕件为娃底图屋，在厘图上虫确定定表示御源汇亚项、钓边界亡、含肉水层斜不同丈参数锻区域开点、落线、府面的涨空间格位置狐，快忍速建疏立概谎念模老型。Bo盛re农ho股le子模仿块用来专管理众钻孔恶地层阳数据案。多便与So犯li导d、T-pr粥og很s模块急联合凝使用缝，用闪来建钢立地聚质结条构模锐型。So核li筹d子模宁块是利春用钻芳孔数察据建伪立实况体模兔型，蜘结合Ti车ns模块你可产趴生实城际地片层的振三维惑立体瞧模型罢，并短可任晌意方熟向进谁行切迁割、阳旋转稿。T-pr穴og泥s子模歇块是利尺用钻疮孔地甘层数罪据，拉采用趣转移李概率装的计去算方怨法对北区域汤地层习进行济模拟竖，以睛建立病实际松的三挥维立汽体模陷型。So比li刑d、T-pr讯og藏s子模潮块均龟可与Mo婶df虚lo递w子模遗块联希合使殃用，吓建立网真三横维的偶地下部水流岛模拟船模型掩。Ti增ns是三误维不堆规则刑网格业，通显常用仁来表目示相榨邻地浓层的穗界面姓，多派个Ti磨ns可用亲来建糠立So滨li衬d模型伯或三贝维网板格。2D起-S忠ca约tt院er跪p斯oi青nt泥s和3D咸-S正ca扁tt雁er干p澡oi矿nt锅s子模牌块分别土用来猛管理吗二维叫和三煮维散渡点数规据。听利用赖散点翠数据拘，可顶进行训空间胳插值解。GM悄S软件抢模块访多，预功能唇全，野几乎潜可以复模拟蜘与地洞下水刚有关秒的所陶有水赚流和慨溶质李运移亭问题督，与羊其它禽同类燥模型体软件递相比量，具莫有许短多优尸点。1、概朋念化丸方式僻建立瞧水文恶地质智概念洪模型建立迷概念光模型科是地田下水触数值呢模拟杏中重律要的孔步骤简之一崇，它骑除了购网格誉化方私式外尚，还从有一午种概觉念化箭的方练式，带即可刺利用Ma驰p模块耳，又桌可利哪用Gi泽s中的Sh甲p格式闷文件岩，建仅立以固点线啊面表化示的义概念隙模型弯，通咬过模版型转拍换，连可将页点线苗面所秆带有合属性瓣数据铺转换恰到相凡应网去格的鹅单元貌与节泪点上答。与酬网格沫化方浸式相顾比，浪无需狭对每出个网芒格单岂元进写行操季作、殿方便铜、快忠捷、屯准确找。2、前秩后处养理更巨强结合GM你S众多禾的辅葛助模肆块，左可方辈便的特输入逼一系浮列文有件，紧实现崭了可愉视化剂的输能入；质同时敏计算止模块捐的计泪算结锡果又况可调背入辅枯助模员块中章进行很后处块理，梳实现耗了计搏算结泛果的万可视泻化。3、版扮本更母新快写，功裹能不由断完每善GM稿S软件应不断墓升级双，补导充许晕多新侮的应吨用程客序，劲不断轿完善厘各模旦块的慕功能研。在概最新市的5.歪0版本顿中，泥增加奖了GI恳S模块位，加趁强了Ma例p模块泰的功投能（4.歌0调入贝的仅片仅是完位置西数据小，属迎性数怪据需令用户策在GM鼓S中自零己增冈加，5.牢0加强覆了这踢一功撑能）养，可告以更嘱方便足、快诵速的米建立纹概念漂模型春。二、GM礼S数据踏的输描入方壁式由于GM苹S软件到是由寇众多帮模块劫综合播而成由，因峰而GM士S软件曲数据键的输芦入方记式有束很多毛种，你归纳俱起来卡，有业三种选方式逆：模洪块Ma强p数据涂输入时、外筐部GI响S数据枝输入疗、工出具性划辅助滑模块户数据劈燕输入稼。1、模服块Ma肺p数据厉输入矩利用Ma件p模块耍所提歌供的肥各种沸工具宝，直圾接在丛调入GM垒S中的剥栅格拉图像些文件限上，驶做出框用户是需要偿的特充征体溜（点去，线著，面低），撤如抽郊水井月位置崖，河将流，验各种他分区羽等，晕然后友调入GM榜S模型欢。在Ma呜p模块绞中，导*.t映if默f、*.j筑pg格式段文件胖可以从被调通入GM舌S中做慌为底繁图使邻用。对于战较复哭杂地犯区，蹦由于Ma居p模块盆本身旱的原呆因，吴这种盲方法低不太左适用影，一秤般都细采用洁下面壮的方气法建色立概蜘念模敌型。2、外跑部GI停S数据妄输入与Ma锣p模块质有相决似之燥处，冒也是疾用特算征体换来表艳示用舒户需烟要的柿概念朵模型阶，不恋同的可是，律这种跑方式扁的数精据可料以不绢依靠GM康S，利荐用别栗的GI准S软件雅，如Ar距cg原is、Ar炮cv委ie蜘w等独见立完赢成。GM芳S所需奋要的监数据竿为.sh弱p格式勺。这尼种方紧式实调现了另软件熔与数危据间敌的无专缝连哈接，衰用户意可以姜更加丽自如谦的利亡用GI教S软件咱建立斯自己书的概拿念模装型，绑对于让复杂摊的地今区，蒸这种嫂方式厚就更周有优柜越性宰。当然灯，GM疲S还可同兼容痛如CA锄D，su笑fe葱r、De岩m/次Gr糖id等文流件，检由于赴利用驱较少配，只托介绍sh匠p文件侧数据荡。建模涝准备朋工作收集宰研究泊区的凭工作叶底图爹，可荣以是TI熔F、GP饿G、DW夺G、DX题F、GI祸S格式犹等；收集较研究厅区的触钻孔吼资料编，反脊映地今层结山构；收集胆研究铸区大老气降仿雨等检气象栗资料螺；收集蹲观测域孔的悉水位仰等相脉关资余料；收集早研究况区的涉河流吐湖泊达的水托位等驻属性研信息窄；收集歉抽水咏井的越抽水虾量等划数据通。建模购基础选择循计算世单位竿；定义偏坐标绍系；导入仍地图建立哀概念氏模型计算汁单位坐标史系投秩影设绸置1、定伪义模咳型的痕坐标唱系2、实况现不缝同坐美标系滨之间屯的转斑换导入与底图可导婚入GI潮S、CA尾D格式垮的底槽图；导入敏图片窗，用2-3个已维知点洋配准苍研究较区底冈图的赚坐标尾。建立魔概念习模型研究牲区边员界抽水精井河流湖泊流量桐边界水头扫边界Po锡in烟t(抽水涌井)Ar丹cs蛾(河流)Po撇ly声go匪n(一般很水头患边界)Ar陡cs兄(流量摊边界)Ar饱cs步(定水芝头边猾界)特征威对象龟类型弃：Po馋in越t代表罗抽水滨井和苍回灌液井Ve四rt懒ex愧(弧线危中的驴顶点闹）No租de龙(结点墓）No鸽de援(结点笨）Ar签c(弧线栗）代表兽边界瓦、河法流、倚排水忧渠等Po嘴ly向go河n代表构一般础水头秩边界和面州状补幼给、省蒸发火等po识ly存go狡npo通ly才go娘n概念哭模型键对象吃：可供偏选择摩的数锹学模吃型包惧括：MO刃DF驾LO道WFE伞MW炕AT聪ERMO丧DA王EMSE任EP眼2DAR另T3虏D等图层横概念妥：根据夜点、魔线、动面等急特征恰对象柄可以市建立课许多虫图层每个读图层应代表雕用户照定义矛的研野究区君的特测性：可包哭括：研究全区的屋范围股图层研究意区边渣界条顽件、兔源汇戴项图恨层含水秃层特润征图窃层等乔；图层茶设置缎：数学室模型虏及地共层结住构模资块介次绍1、Mo宣da渐em（地下马水流）2、Mo百df横lo照w-G器ri尘d猾Ap朽pr餐oa窗ch（地下栋水流）3、地厕层结央构生泡成4、Mo蓝df筋lo鸭w-C缝on柳ce边pt喝ua忧l傍Ap宝pr纱oa握ch（地下悦水流）5、Mo悔dp荷at垮h（粒子亮示踪）6、MT昂3D息MS（溶质占运移）地下魂水渗蹈流模娱型区悼别：1、Mo度da踩em单一区含水突层稳定恭流计着算研究垦区边赌界不换规则锹。含水钥层厚局度原填则上显不变茅，但骂可以普按厚绒度分委区。含水洪层渗还透系疼数原领则上轿不变饰，但偏可以蝇按参丙数分医区2、Mo阀df训lo源w-G裹ri刘d紧Ap气pr上oa头ch多层百含水另层稳定亩流和圾非稳盘定流萍计算研究参区边最界为永规则群矩形每含溉水层势厚度拥不变各含愁水层尊渗透裁系数耻等参监数原兔则上贵不变车，参呆数分刚区繁闹琐。3、Mo崇df娘lo读w-C份on雕ce赠pt日ua积l添Ap赠pr决oa暂ch多层仆含水慈层稳定押流和煤非稳互定流常计算研究叫区边虫界不皇规则每含造水层不厚度馆可起宵伏变牌化各含剩水层现参数烈分区演简单单一妙含水掠层稳猫定流笛水动有力场合计算模块龙名称:Mo良da胆em假定龙含水射层中丸地下赶水的管水头局在垂激向上纽奉不发富生变杏化。平面2D数学楚模型防。优点:不用烂剖分省网格Mo必da摧em模型Mo回da宽em模型划实例在MO尊DA咐EM模型粗实例院中，冈练习史如下膀内容医：1、学习洪图像页坐标管配准船；2、练习po宿in兔t、ar猴c和po剧ly讯go浴n的生爬成和撤使用3、建立闸概念积模型弃及各爱属性扁图层皆；4、运行恩模型5、等水链位线株的设训置Mo极df屿lo沉w-G毯ri址d呆Ap块pr孩oa争ch模型1、网说格剖惜分3D网格单元泻中心稿为计插算结脖点Xy平面睡上网鹿格为瓣直角矩形垂向籍上网喘格反救映的稼地层言厚度鸟均一叔。2、计尊算包谣介绍（1）基砌本信奥息包(B伤AS郊IC让P逐AC遗KA争GE芬)初始喂水位(S渠ta季rt裳in膊g罗He要ad从s)；边界稀类型(IB蹦ou王nd)ib粘ou惑nd=宫1为流谱量边效界ib帐ou这nd=疫0为隔伴水边榴界ib土ou岭nd＝－1为定版水头晚边界（2）含管水层涌信息弱包(F见LO民W傍PA哭CK葵AG茶E)BC董F盯(B厦lo李ck鬼-C智en姐te枝re芒d鸡Fl膛ow剂)LP躺F兵(L雾ay互er委P辛ro凉pe密rt甜y烘Fl趟ow选)HU维F百(Hy筹dr危og返eo辩lo烫gi德cUn犯it昼F悠lo派w)BC狐F视含剧水层拾（潜腹水、负承压弱水、耍潜水指和承临压兼令备）伪的性昌质赋密予相跃应的眉渗透疗系数侦、含亦水层垮底板扛标高宏、越务流系鲁数、镜导水乎系数劳等参僻数。LP因F的参著数赋孕值与鸦含水你层性起质无介关，予所赋贺参数阵为Kh、Kv、弹抬性贮南存率宗（st感or庭ag忍e)等。HU守F用于购网格掩剖分像后垂险向上稍的某较层网圾格包第括数个暂含水盘层的裁情况停，不转常用迁。（3）源彼汇项俱包面状强源汇刑项：词降雨拐入渗这、蒸桐发点状畅源汇缘瑞项：税抽灌耽井线状妄源汇睡项：愿河流辅、排味水渠一般峡水头粗源汇岸项：旦湖泊谅、水楚库等面状最源汇霞项降雨易补给(R纷ec差ha慎rg居e)联:软件谋中赋虑予补祸给强盯度(m/剧d)点状该源汇声项抽灌施井：摇软件摧中赋屋值方批式为傲抽灌辩量(m3/d艺)线状报源汇钉项河流河流师与地锁下水直的关株系主体要有撇三种净方式备。A.地下题水补萍给河度流地下址水水蜘位H河流岗水位h河床家厚度M河床鄙渗透肉系数K补给塘量为QQ=雨K(h抱-H畏)采WL洒/M楼Q为负枝值，贵表示刘水流滑出。河流动宽度炼为W，河蝴流长既度为LB、河化流补阶给地美下水地下之水水昨位H河流雨水位h河床睛厚度M河床型渗透主系数K补给积量为QQ=鼓K(h渣-H永)竭WL管/M本Q为正芬值，晃表示悠水流撞入河流名宽度伶为W，河半流长沃度为LC、河竿流补纸给地障下水迫（地虾下水尝位低洋于河茅床）地下执水水汇位H河流仆水位h河床明厚度M河床枕渗透喇系数K补给折量为Q河流绸宽度耻为W，河威流长揪度为L河床猫底部用标高HBQ=棵K(h剧-H气B)铸W羡L/洗M橡Q为正怕值，献表示闹水流砌入。滚此时耀，河背流补昂给量姨仅与虎地表驰水位险变化陵有关钱，与盾地下础水水益位变罚化无满关。软件深中需掠要输弯入的聋参数常为：河流眼的传幸导率Co斩nd甘uc勒ta扮nc笋e迹=疑KW静/M，单炮位为m/瓣d。河流恳起点降和终尾点的撕水位亦标高带和河烦床底山部标果高。排水赏渠仅起帖排水神作用反。排犬水量Q＝Co鼓nd(H虹B-牙H)地下彩水水幸位H排水朗渠底点标高HBM软件阅中需孕要输截入导醒水率Co桐nd（单返位为m/羡d）和抛排水粥渠的底部填标高HB。当地钓下水恢水位之低于HB时，Q＝0。一般即水头屿源汇刺项（Ge咳ne本ra碰l误He蛇ad测)面状勾湖泊祸和水和库的源哨汇项爸在GM捎S中通柱过一嫩般水咳头处潜理。烤与线状镰河流很相戏似。湖泊轧和水存库与然地下脉水之丝式间的盗水量北交换坛：Q=co扫nd府(H湖泊-H地下刘水)A伯re氧a软件包中需鉴要输送入导水雁率Co哀nd(单位屯为1/哑d)和地荐表水们体的骂水位辨标高。（4）应粗力期（St绿re例ss钟P碗er杏io诉d)地下滩水动汁力场愚对边恳界条梁件和驻源汇项项很致敏感壮，一包旦边塔界条斩件和金源汇省项发铸生变肠化，杀地下瓦水动糖力场爬也会枕发生桨相应锐的变脊化。抄因此骑地下梢水渗弃流多东为非始稳定叶流，法与时来间有秃关。GM炒S模拟辩计算孔地下源水非枪稳定皮流，挽采取夏应力亡期的冻方法朝，计促算地崇下水巩水位辨随时网间的辟变化诞。应力招期(s室tr暂es呆s四pe啦ri足od新)时间沉步长狂（ti叼me室s天te团p)Mo躲df史lo咽w-G揉ri巴d基Ap慨pr支oa柴ch实例创建3D网格设置MO扫DF绞LO责W的各狂信息迅包检查羡边界贪、源双汇项捡等信壁息，起并运亏行MO箩DF身LO败W模型疤计算慰结果地层次标高发差值地层免标高隶可在Gl竖ob映al妙/B刮as芳ic午P侨ac基ka您ge中的阀对话桐框中伶赋值尝。Gl义ob达al迹/B嫁as醋ic葬P旺ac饱ka奴ge中赋毅值适素宜于忧各点忆地层敏标高井一致烘的情朋况。如果裹地层厅的顶横底面蛋高低舅起伏右，在瓦对话村框中些赋值昼非常厕繁琐朗。可在MO芳DF惜LO南W中，趟利用埋地层业顶底命面标轧高的佣散点吴差值耍生成粮每个呆网格爪结点斤的顶仇底标蓬高。顶底谊板标往高一般买而言捞，第分一层巴的底词板就充是第简二层肝的顶爆板。layer1layer2layer3Top1Top2=Bot1Top3=Bot2Bot4在地局层高躬低起绢伏较意大的拼情况由下，病利用典散点兆差值吵可能未在某夫处出园现两挺个地贸层交陪叉的积情况疗。即僵第二储个地面层的照底板春高于棉第一基个地桶层的栏底板级。GM玩S中提反供了4种修狱正方极式。la群ye谋r1la催ye每r2la萍ye注r1la踏ye肠r2la切ye千r1la泛ye旨r2修正依方式A修正装方式B错误上下尚层平脚均，厉上下怨层均积修正保留套上层统，修镜正下怪层保留满下层挑，修炒正上懒层保留眠河床收形状迫，修武正上债部各足层练习盈：地层剩差值结合餐地层锅实际吃情况城选择睁不同胡的修乳正方度式地层慢标高睁差值载实例地层低结构地层壁结构寸是建隐立数浙学模驴型的视基础女信息地层车结构寻对地炮下水嘴水动健力场端计算京和污盯染质穷在地阳下水任中的乏迁移烫计算启影响更很大副。数学脉模型帝的准缝确性遗很大里程度霞上依胀赖于蜡准确食的地冶层结羞构。GM趁S可生矮成地跟层立毙体图殃和三窑维剖慈面图绸，较姓准确趋地反秆映地帆层结蹈构。GM澡S可导艺入研父究区关范围岩内的宗钻孔厦资料卸，生散成钻西孔柱筹状图鲁。针对童每个际钻孔迅，自冬下而灿上编讯排层韵与层泊接触咏面的ID号，颗依次树为1，2，3…懂…。用平矮面三测角网护格剖伴分研寸究区凯，进嚷行各捉接触把层面