MÔ HÌNH NƯỚC NGẦM
Phần 2: Thực hiện trên máy tính Nguyễn Mai Đăng Bộ môn Thủy văn & Tài nguyên nước dang@wru.vn 0989.551.699
Groundwater Vistas
• Môi trường mô hình nước ngầm
– Giao diện đồ họa (Graphic User Interface -
GUI) cho mô hình MODFLOW và các mô hình khác
– Cho phép nhập nhiều loại dữ liệu
• Bộ số liệu MODFLOW
• Các file định dạng (shapefiles) của ArcView
• Các file bản đồ số (AutoCAD DXF, Shapefiles, and
SURFER)
• GroundwaterVistas không phải là MODFLOW (nhưng bao gồm nó)
• MODFLOW không có giao diện đồ họa
(GUI)
Cài đặt (1) Installation (1)
• Download file: gv5.zip from
– www.ce.utexas.edu/prof/mckinney/ce374l/Overheads/gv5.zip
• Unzip gv5.zip to get
– gv5.exe (a “setup” file)
• Run gv5.exe to install
– Groundwater Vistas version 5
– Answer “yes” or “OK” to everything
Cài đặt (2) – cập nhật (Installation (2) – Update)
• Download file: gv5update.zip from
– www.ce.utexas.edu/prof/mckinney/ce374l/Overheads/gv5update516b10.zip
• Unzip gv5update516b10.zip to get
– gv5update516b10.exe (a “setup” file)
• Run gv5update516b10.exe to install
– Groundwater Vistas version 5 update
– Answer “yes” or “OK” to everything
• Groundwater Vistas manuals installed in
– C:\gwv5\manuals
Hệ thống đơn vị
• Sử dụng một tập hợp thống nhất các đơn
vị cho tất cả số liệu
• Lựa chọn một đơn vị chiều dài và thời
gian
– Hệ số truyền dẫn thủy lực (K) bằng m/s hoặc
ft/s
– Lưu lượng bơm (Q) bằng m3/s hoặc ft3/s
– Đơn vị chiều dài bằng m hoặc ft
– Đơn vị cao trình bằng m hoặc ft
Hệ thống tọa độ
• Các tọa độ mô hình
– Là tọa độ tương đối với góc trên
bên trái của lưới
• Gốc (0,0) nằm ở góc trên bên trái
• Đánh số hàng và cột đối xứng
của hệ thống lưới tính toán
• Lưới gốc = row #1, column #1
• Các tọa độ bản đồ
– Bản đồ nền được xác định
– Vị trí các giếng đã sử dụng, etc.
nhau
Ví dụ
Pumping Well
Layer 1
10 m
• Boundaries
3 1
Layer 2
– North & South: No-flow
5
-3 m -8 m
– East & West: Constant-head
• Layer 1 – unconfined (13 m)
No-flow Boundary North
– Kh = 5x10-3 m/s; Kv = 5x10-4 m/s
)
)
m 9
– Porosity = 0.25
• Layer 2 – confined (5 m)
Pumping Well
– Kh = 1x10-3 m/s; Kv = 1x10-4 m/s
m 0 0 6
East
West
N
m 8 = h ( y r a d n u o B d a e H
= h ( y r a d n u o B d a e H
t
t
– Porosity = 0.25
n a
n a
t s n o C
t s n o C
South
No-flow Boundary
600 m
Tạo một mô hình mới
•
•
Start the GV program
•
Select File New
– 30 rows & 30 columns
– Row spacing = 20 m
– Column spacing = 20 m
s
s
P r e
– Top of Layer 1 = 10 m
– Bottom of Layer 1 = -3 m
– Bottom of Layer 2 = -8 m
Enter basic information
Lưới mô hình
Elevation = +10 m Elevation = -3 m
Elevation = -8
•
Nhập các điều kiện biên cột nước không đổi – Layer 1 (Add Constant Head Boundary Conditions)
Select: Layer 1
•
Select: BCs Constant Head Boundary
•
Select: BCs Insert Window
•
Hold left Mouse button and Drag cursor through cells in Column 1
Press OK
•
Set value to 9 m
Top Layer - 1
Constant Head Boundary Cells (h = 9 m)
Nhập biên cột nước không đổi ở cột 30 – Layer 1 (Repeat for Boundary in Column 30)
•
•
Select: Layer 1
•
Select: BCs Constant Head Boundary
• Hold left Mouse button and Drag cursor through cells in Column 30
Select: BCs Insert Window
•
Constant Head Boundary Cells (h = 8 m)
Top Layer - 1
Set value to 8 m
•
•
Select: Layer 2
Thao tác tương tự cho Layer 2 (Repeat for Layer 2)
•
Select: BCs Constant Head Boundary
Select: BCs Insert Window
• Hold left Mouse button and Drag cursor through cells in Columns 1 and 30
Bottom Layer - 2
•
Constant Head Boundary Cells (h = 8 m)
Set values to 9 and 8 m
Nhập số liệu về hệ số truyền dẫn thủy lực (Add Hydraulic Conductivity)
•
•
Select: Props Hydraulic Conductivity
•
Select: Property Values Database
– Layer 1
• Kx= Ky = 5x10-3 m/s
• Kz = 5x10-4 m/s
– Layer 2
• Kx= Ky = 1x10-3 m/s
• Kz = 1x10-4 m/s
• Click OK
Set up 2 zones:
Gán giá trị K cho Layer 1 (Assign K to Layer 1)
• Select: Layer 1
• Select: Props Hydraulic Conductivity
• Select: Props Set Value or Zone Window
• Start in upper right-hand corner and drag to select all cells in grid
• Select: OK
• Select: Zone Number 1
• Select: OK
Gán giá trị K cho Layer 2 (Assign K to Layer 2)
• Select: Layer 2
• Select: Props Hydraulic Conductivity
• Select: Props Set Value or Zone Window
• Start in upper right-hand corner and drag to select all cells in grid
• Select: OK
• Select: Zone Number 2
• Select: OK
Nhập số liệu giếng xuyên qua nhiều địa tầng (Add Multi-Layer Well)
• Well penetrates full thickness of cells
• Well penetrates more than one layer
• Total pumping rate for multilayer well is
Kb k
sum of pumping from layers Q k
Kb 11
Q • Pumping for each layer (Qk) is
proportional to layer transmissivity
• For a total pumping rate of Qtotal = 0.02
m3/s
– Q1 = 0.0185 m3/s
– Q2 = 0.0015 m3/s
(cid:0) total (cid:0) k Kb 22
Nhập số liệu giếng trong Layer 1 (Add Well in Layer 1)
•
•
Select: Layer 1
•
Select: BCs Well
Select: BCs Insert Single Cell
• Use cursor to click on cell at Row 15,
Row 15, Column 25
•
Col. 25
•
Enter “Flow Rate in Well” = - 0.0185 m3/s
Top Layer - 1
Select: OK
Note
•
•
Select: Layer 2
Select: BCs Well
Nhập số liệu giếng trong Layer 2 (Add Well in Layer 2)
•
Select: BCs Insert Single Cell
• Use cursor to click on cell at Row 15,
Row 15, Column 25
•
Col. 25
•
Enter “Flow Rate in Well” = - 0.0015 m3/s
Top Layer - 1
Select: OK
Note
Tạo bộ số liệu MODFLOW (1) (Create MODFLOW Dataset (1))
•
• Change: Root File = Ex1
•
Select: Model MODFLOW Packages
Select: OK
Tạo bộ số liệu MODFLOW (2) (Create MODFLOW Dataset (2))
•
•
Select: Model MODFLOW Package Options
•
Select: Time Units = seconds
•
Select: Length Units = meters
Select: OK
Tạo bộ số liệu MODFLOW (3) (Create MODFLOW Dataset (3))
•
•
Select: Model MODFLOW Package Options
•
Select: Tab Initial Heads
•
Enter: 0 ft for both Layers
Select: OK
Tạo bộ số liệu MODFLOW (3) (Create MODFLOW Dataset (3))
•
•
Select: Model MODFLOW Package Options
•
Select: Tab BCF-LPF
•
Select: Layer 1 as “Unconfined”
•
Select: Layer 2 as “Confined”
Select: OK
Tạo bộ số liệu MODFLOW (4) (Create MODFLOW Dataset (4))
•
•
Select: Model MODFLOW Package Options
•
Select: Tab Recharge - ET
•
Select: Top Layer Only
Select: OK
Chạy mô phỏng (Run Simulation)
• Select: Calculator button
• Select: Yes
Xử lý kết quả (Process Results)
• Select: Cell-by-cell flows
Kết quả
•
•
Select: Plot Contour Parameters (Plan)
Set parameters to achieve the display you like
• Select: Plot What to display
Thiết lập các lựa chọn hiển thị (Set Display Options)
• Select: Display Color Flood of Head
• Select: Display Legend
• Select: OK
• Select: Plot Legend Options
Thiết lập các lựa chọn hiển thị (Set Display Options)
• Select: Contents
• Select: Color Flood Scale
• Select: Dry Cells
• Select: Title
• Select: Title Font = 10 bold
• Select: Text Font = 10
• Select: OK
Kết quả
Kết quả
•
•
Look for the file ‘Ex1.lst” in the directory that you specified for the “working directory” (e.g., C:\gv5\models).
Look for the following table and make sure you get the same (or close) numbers
Nhập thông số độ rỗng vào mô hình • Select: Properties Storage/Porosity (Add Porosity)
• Select: Property Values Database
• Set up 1 zone:
– n = 0.25
• Click OK
• Select: Layer 1
Gán giá trị độ rỗng cho các lớp (Assign Porosity Values to Layers)
• Select: Props Storativity/Porosity
• Select: Props Set Value or Zone
Window
• Start in upper right-hand corner and drag
to select all cells in grid
• Click OK
• Select: Zone Number 1
• Click OK
• Repeat for Layer 2; assign it zone number
1 also
Tạo thư mục làm việc
• Select: Model Paths to Models
• Select: C:\your_directory\work
Thấm đứng (Vertical Leakance)
• Thấm theo chiều thẳng
đứng (“leakance”)
(i,j,k)
z kK
kz(cid:0)
V
CONT
_
kji , ,
2/1
2/
Confining Bed
CBz(cid:0)
z CBK
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
1 z K
z k K
z k K
CB z CB
2/ z k
1 z k
1
(cid:0)
z kK 1(cid:0)
kz
1(cid:0)
(i,j,k+1)
(cid:0)
Tiêu nước (Drains)
• Đường ống tiêu chạy chỉ một
phần đầy đủ
• Cột nước trong kênh tiêu hi, j, k
bằng cao trình đường ống tiêu, di, j ,k
• Tổn thất cột nước xuất hiện bởi vì
d
hif
d
hC (
)
– Vật liệu bên ngoài bao quanh đường
q
hif
d
0
ống tiêu
– Số lượng và kích thước của các cửa
cống trong đường ống tiêu,
– Độ mở của cửa cống, cũng có thể bị
khóa
• C = độ dẫn (Conductance) mô tả
tất cả tổn thất cột nước giữa kênh tiêu và nơi nào cột nước hi,j,k chiếm ưu thế
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) kji , , kji , , kji , , kji , , (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) kji , , kji , ,
