¿Cuál es la diferencia entre Visual Modflow y Feflow?

La siguiente es una breve comprensión de la diferencia entre Visual Modflow y FEFLOW, y me gustaría discutirla con usted. Visual Modflow aquí se refiere a la versión comúnmente utilizada actualmente, excluyendo el módulo MODFLOW-SURFACT en Visual Modflow. \x0d\\x0d\Visual Modflow y FEFLOW son sistemas de software profesionales muy populares en el mundo que se pueden utilizar para simular el flujo tridimensional de agua subterránea y la evaluación de simulación de transporte de solutos, y son software comercial. Todos tienen interfaces gráficas interactivas intuitivas y potentes, la segmentación del modelo, los parámetros de entrada y los resultados de la simulación se pueden mostrar gráficamente y admiten visualización y simulación tridimensionales, logrando un verdadero diálogo entre humanos y computadoras y ganando popularidad en muchas industrias y departamentos. gama de aplicaciones. Pero al mismo tiempo, hay muchas diferencias entre ellos, cada uno con sus propios méritos: \x0d\ (1) Desde la perspectiva de las funciones del software, FEFLOW es más completo que Visual MODFLOW. Además, FEFLOW puede simular bidimensionales y. cosas tridimensionales que Visual Modflow puede simular Además de los problemas de flujo de agua y transporte de solutos en condiciones de flujo saturado, también puede simular acuíferos de superficie libre multicapa (incluida la simulación de agua estancada), transferencia de calor, campos de flujo de densidad variable (salmuera o problemas de intrusión de agua de mar), y flujo en zonas no saturadas Problemas de campo y transporte de materiales. \x0d\(2) Desde el principio de cálculo del método numérico, Visual Modflow usa el método de diferencias finitas, mientras que FEFLOW usa el método de elementos finitos. \x0d\(3) Desde el punto de vista de la discretización, dado que Visual Modflow utiliza el método de diferencias finitas, el cuerpo geológico simulado se divide en cuadrículas rectangulares. La ventaja de esta cuadrícula es que es fácil para los usuarios preparar archivos para facilitar. la estandarización de los archivos de entrada, sin embargo, cuando es necesario aumentar la densidad de las unidades informáticas cerca de una ubicación de interés (como cerca de un pozo), todas las filas y columnas que pasan por el área cercana al punto deben cifrarse al mismo tiempo. , de modo que Esto aumenta enormemente la cantidad de cálculo. FEFLOW no tiene este problema. Dado que utiliza el método de elementos finitos, la forma de su unidad de división puede ser flexible y modificable (puede ser un triángulo o un rectángulo). Cifrar lugares de interés reduce la cantidad de cálculo en comparación con Visual Modflow. Otro beneficio de usar la triangulación es que al describir el límite externo del área de simulación, los lados del triángulo se pueden usar para controlar bien el rango del límite externo. El límite dibujado de esta manera es más preciso que el límite externo dibujado con Visual Modflow. . Los dos puntos anteriores se pueden ver a través de los ejemplos de dos software. Además, el método de diferencias finitas tiene deficiencias en el procesamiento de la simulación tridimensional del campo de filtración de agua subterránea en cuerpos geológicos complejos, y no es tan flexible y cambiante como la triangulación de elementos finitos. \x0d\\x0d\ (4) FEFLOW tiene una interfaz de datos del sistema de información geográfica, que puede hacer pleno uso de los datos existentes del sistema de información geográfica ARC/INFO GIS para generar redes de elementos finitos y establecer condiciones y parámetros de contorno. \x0d\\x0d\ (5) Visual Modflow adopta una estructura modular, que se refleja en el proceso de operación de entrada del software, como el límite de cabeza constante, el límite del río, el límite del muro de intercepción, el límite de la zanja de drenaje, el límite de recarga y el límite de evaporación. etc., mientras que las condiciones de contorno de FEFLOW se dividen según Clase I, Clase II, Clase III y límites de flujo de pozo.

Ambas formas tienen sus propias ventajas y desventajas. La estructura modular clasifica los tipos comunes de límites. Los usuarios pueden seleccionar directamente el módulo de límites según el problema para las operaciones de entrada y edición, lo cual es muy conveniente, pero insuficiente cuando se encuentran con problemas hidrogeológicos especiales. La clasificación de problemas de límites en FEFLOW adopta una clasificación de condiciones de límite amplia, por lo que es muy flexible cuando se trata de condiciones de límite hidrogeológicas. Sin embargo, este método de entrada demasiado concentrado también trae inconvenientes al trabajo de entrada, como los términos de fuente y sumidero. la entrada está demasiado concentrada y el usuario necesita ordenar o preprocesar los datos antes de ingresarlos. Además, en la simulación de flujo inestable, la operación de entrada de evaporación se puede implementar fácilmente en Visual Modflow, pero en FEFLOW, se debe realizar a través de FEFLOW II. Se implementa la herramienta de desarrollo de programación del módulo IFM. \x0d\\x0d\ (6) Ambos tienen deficiencias en diversos grados en la simulación de pozos de mezcla. El flujo de pozo mixto es un método muy común de extracción de agua subterránea en el proceso de producción. Sin embargo, la simulación del flujo de pozos mixtos siempre ha sido un defecto de MODFLOW. Aunque MODFLOW recomienda que "el caudal de los pozos multicapa debe asignarse artificialmente a cada capa de alguna forma, el caudal del pozo debe asignarse de acuerdo con la conductividad hidráulica de cada capa, es decir," dónde y dónde están las capas. El caudal y el caudal total respectivamente. El caudal (cabeza de pozo), Ti y la fórmula de suma T son la conductividad hidráulica de la i-ésima capa y la conductividad hidráulica total, respectivamente. Pero, en esencia, este método es inapropiado. No es una simulación, sino un "procesamiento" que es inconsistente con el mecanismo. Por lo tanto, este tema debería atraer la atención de los trabajadores de simulación numérica del flujo de agua subterránea. Las versiones anteriores de FEFLOW tenían deficiencias similares al abordar este problema. La solución fue organizar varios pozos en el mismo punto (cada pozo extrae diferentes capas) para realizar el problema de extracción de pozos mixtos. Sin embargo, en la nueva versión 5 se han realizado mejoras. en la versión .3, y queda por verificar si es perfecto o no. (7) Problema de unidad seca. Durante el proceso de cálculo de Visual Modflow, si la altura de agua calculada es inferior a la elevación del suelo de la unidad de cálculo, la unidad de cálculo se encuentra en un estado insaturado. En este momento, Visual Modflow no considera el coeficiente de permeabilidad de la unidad de cálculo en estado insaturado, pero enumera la unidad de cálculo como una "celda seca" y asigna su conductividad hidráulica a cero. Una vez que una unidad de cálculo se convierte en una unidad seca, se redefinirá como una unidad de cálculo impermeable o inactiva y se excluirá de futuros cálculos del modelo. Los resultados de los cálculos también pueden verse afectados por la presencia de unidades de computación secas. Por lo tanto, el método de procesamiento de unidades secas en Visual Modflow no es lo suficientemente perfecto. Para superar el problema de que la unidad informática en la versión de 1988 de MODFLOW "nunca puede restaurarse una vez que se seca", McDonald y otros del Servicio Geológico de EE. UU. lanzaron un nuevo paquete de subrutinas en 1992, llamado BCF2 (Block Centered Flow Package). ). Permitir que las celdas secas vuelvan a ser unidades de cálculo válidas, es decir, aparece la opción Rehumedecer, pero los resultados no son ideales. Aunque las celdas secas se pueden volver a humedecer, también causa el problema de que el cálculo no es fácil de converger. \x0d\En FEFLOW, al no utilizar este método de procesamiento, este problema no existe. \x0d\(8) El formato para guardar los archivos de modelo es diferente. En Visual Modflow, un modelo a menudo genera muchos archivos. Los datos de composición del modelo y los resultados de los cálculos se guardan en diferentes tipos de archivos. Por ejemplo, los archivos de elevación de cada capa se guardan como archivos VMG, los límites y parámetros se guardan en archivos VMP. y los archivos del pozo se guardan como un archivo VMW, los datos del cabezal del resultado de salida se guardan como un archivo HDS, los datos de caída de profundidad se guardan como un archivo DDN, los datos del balance hídrico se guardan como un archivo ZOT, etc. Puede operar directamente estos archivos o utilizarlos. estos archivos para construir modelos, etc. En FEFLOW, todo un problema de simulación se guarda en un archivo fem y los resultados de la simulación también se guardan como un archivo (archivo DAC).

\x0d\\x0d\ (9) Cuando se utiliza Visual Modflow para simular problemas de flujo inestable, el cálculo de la simulación se puede detener o pausar en cualquier momento, pero los resultados de la simulación no se pueden mostrar si el problema no ha sido simulado. En FEFLOW, los cálculos de simulación de flujo inestable se pueden pausar en cualquier momento para que los usuarios puedan mostrar y analizar los resultados de la simulación intermedia, y la ventana de trabajo puede mostrar el campo de flujo inestable de agua subterránea, el campo de temperatura y los resultados de la simulación de migración de contaminantes en tiempo real. \x0d\\x0d\Lo anterior es una comparación de los dos softwares. Puede aprender o elegir estos dos softwares según sus propias necesidades. Por supuesto, existen otros softwares similares, como Processing Modflow, GMS, Visual Groundwater, etc. . Sin embargo, cabe señalar que el software es solo una herramienta para resolver problemas de simulación. Lo más importante es comprender la teoría básica y comprender correctamente los problemas prácticos. Sólo comprendiendo y analizando correctamente varios problemas hidrogeológicos podemos hacer un buen trabajo. en hidrología.