GMS 地下水模拟软件中文教程

《地下水数值模拟:GMS应用基础与实例》一书讲述了：地下水是环境、资源、地矿、城建等领域的研究对象，地下水数值模拟是研究地下水的有力工具。《地下水数值模拟:GMS应用基础与实例》内容分为两部分。 Part 1 介绍地下水运动的基本方程，水流运动方程、非水相流体(NAPL)运动方程和地下水中化学组分迁移方程，其中非水溶性液体运动方程与GMS采用方程。Part 2 以实例为基础，介绍在GMS环境下进行地下水数值模拟全过程，水文地质模型概化、几何模型建立、边界条件设定、参数赋值和反演，以及计算模拟与结果分析。通过《地下水数值模拟:GMS应用基础与实例》的学习，读者可以较为深入熟练地掌握地下水数值模拟的技术方法。 

  《地下水数值模拟:GMS应用基础与实例》可供环境、地矿、城建、水利等部门从事地下水研究的技术人员阅读，也可供环境、地矿、城建、水利等本科生及研究生作为教学用书使用。

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开篇地下水运动的基本理论 

地下水流运动基本方程1 

一、达西定律1 

二、基本微分方程2 

节地下水化学组分运移基本方程3 

一、含水层中溶质运移的机制3 

二、污染物运移模型的控制方程4 

第三节NAPL迁移基本方程9 

一、土/水系统中石油污染物的化学过程9 

二、土壤非饱和带中油/水的驱替迁移10 

三、UTCHEM模型方程18 

第四节有限差分法简介34 

一、显式有限差分法36 

二、隐式有限差分法37 

三、交替方向隐式法(ADI)37 

四、迭代方法38

章GMS软件介绍 

节GMS结构体系39 

节GMS功能41 

一、属性对象41 

二、工具41 

三、例题44 

第三节GMS界面介绍45 

第三章MODFLOW直接建模法 

节例题与几何模型建立47 

一、例题47 

二、软件初始化48 

三、网格的创建48 

节变量的赋值48 

一、MODFLOW模型的创建48 

二、全局变量的赋值49 

三、单元边界条件直接赋值51 

四、LPF模块赋值54 

五、降雨入渗模块输入54 

六、排水模块输入54 

七、水井模块输入56 

第三节检查、保存和运行模型57 

小结58

第四章MODFLOW概念模型法 

例题与几何模型建立59 

一、例题59 

二、输入模型底图59 

三、定义模拟范围界限59 

节源汇项创建及参数输入62 

一、源汇项62 

二、定义分区面源抽水和大气降水补给66 

三、定义水文地质参数67 

第三节网格剖分及高程69 

一、网格的剖分69 

二、网格高程插值71 

第四节模型导入与运行75 

一、导入模型75 

二、定义各层类型75 

三、模拟运行与结果观察75 

小结77 

第五章模型校核 

例题78 

节输入观测井78 

小结82 

第六章模型参数反演 

方法简介83 

节参数区划法83 

一、定义区划带参数83 

二、指针值输入84 

三、启动参数估计引擎86 

四、输入初始水头87 

五、编辑参数87 

六、观察反演结果88 

第三节试点法89 

一、调入PEST计算引擎89 

二、创建散点89 

三、输入散点集HK参数89 

四、运行和观察结果90 

五、观察渗透系数反演结果93 

小结96 

第七章非稳定流模拟的数据管理 

问题描述97 

一、例题描述97 

二、GMS时间管理97 

节模型参数的输入98 

一、大气降水入渗的输入98 

二、地下水开采数据99 

三、湖泊入渗的输入102 

四、输入给水率102 

第三节MODFLOW时间步长初始化102 

一、改变模拟类型102 

二、设置时间步长102 

第四节模型运行与结果查看103 

一、模型导入与运行103 

二、非稳定流计算结果观察104 

小结107 

第八章MODPATH 

例题及模型创建108 

一、例题108 

二、定义孔隙度108 

节井的粒子示踪110 

一、定义起始位置110 

二、流线和截获区的显示111 

三、观察粒子示踪随时间的变化111 

第三节垃圾填埋场的粒子示踪114 

一、定义粒子束114 

二、设定显示颜色116 

三、流线长度和时间计算117 

四、通过区域代码设定截获区117 

小结118 

第九章MT3DMS直接建模法 

例题描述及模型初建119 

一、例题描述119 

二、导入流场模型119 

节创建溶质迁移模型120 

一、初始化MT3DMS120 

二、基础运移模块120 

三、对流和离散系数122 

四、源汇项组件122 

第三节运行模型及查看结果123 

小结124 

第十章MT3DMS概念模型方法 

立体描述及模型初建125 

一、例题125 

二、模型基础参数的输入125 

节模型参数的输入127 

一、定义含水层127 

二、入渗浓度的赋值129 

三、离散组件的输入129 

第三节运行模型并观察结果130 

第四节吸附和分解的模拟131 

一、模型参数的输入131 

二、保存和运行模型131 

三、观察计算结果133 

小结134 

第十一章DNAPL迁移模拟 

问题描述及模型初建136 

一、问题描述136 

二、创建栅格137 

节阶段的模拟137 

一、污染过程模拟137 

二、溶解过程149 

三、冲洗前的隔离井间示踪测试阶段151 

四、水冲洗处理阶段156 

五、表面活性剂冲洗处理阶段157 

六、水冲洗示踪测试PITT（可选的）162 

小结164

第十二章GIS模块介绍 

未安装ESRI ArcObjects165 

一、读取shapefile文件165 

二、查看shapefile文件166 

三、查看属性表167 

四、将shapefile转换为2D离散点167 

五、将GIS数据转化为GMS建立概念模型的属性对象168 

节已安装ESRI ArcObjects170 

一、创建概念模型和图层170 

二、启动ArcObjects171 

三、读出数据171 

四、查看shapefile文件171 

五、图形文件转化为属性对象172 

小结174 

参考文献