地下水数值模拟软件有哪些？？GMS、Visual MODFLOW Flex、FEFLOW、MODFLOW

目录

①全流程GMS地下水数值模拟技能培养及溶质运移反应问题深度解析

②Visual modflow Flex地下水数值模拟及参数优化、抽水实验设计与处理、复杂的饱和/非饱和地下水流分析

③全流程各工程类型地下水环境影响评价【一级】方法与MODFLOW Flex建模

④地下水热耦合模拟FEFLOW建模实践技术应用

⑤地下水环评（一级）实践技术及Modflow地下水数值模拟

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①全流程GMS地下水数值模拟技能培养及溶质运移反应问题深度解析

系统性呈现地下水数值模拟软件GMS建模方法同时，建立与实践项目过程中的重点问题相融合，在教学中不仅强调学习三维地质结构建模、水文地质模型概化、边界条件设定、参数反演和模型校核等关键环节，同时把地下水溶质运移模拟单独进行深度解析，融合多种典型案例模型的实操强化学习，不仅使学员掌握地下水数值模拟软件GMS的全过程实际操作技术的基本技能，而且可以深刻理解模拟过程中的关键环节，以解决实际问题能力。同时为满足从业人员项目实施过程中的困难，综合地下水环境建模及溶质运移需求。

1.地下水数值模拟理论

1.1 地下水渗流运动方程
1.2 地下水数值模拟建模思路
1.3 地下水数值模拟所需数据
1.4 地下水数值模拟求解过程

2.地下水数值模拟数据准备及预处理

2.1 数据收集与下载
2.2 数据处理准备及导入
2.3 CAD和GIS图件交互与导入
2.4 地下水流场的准备以及导入
2.5 含水层概化与顶底板数据准备、导入
2.6 水文地质参数的计算与导入
2.7 各种源汇项数据的计算与导入

3.GMS各模块讲解与操作

3.1 Map 模块讲解与操作
3.2 TIN插值-等值线操作
3.3 钻孔-剖面-三维地质结构模型操作
3.4 2D和3D Grid模块及插值讲解及操作
3.5 UGrid模块讲解
3.6 网格剖分讲解及操作
3.7 Package各项目讲解及操作
3.8 MODFLOW模块讲解及操作
3.9 MODPATH模块讲解及操作
3.10 MT3DMS 模块讲解及操作
3.11 RT3D模块讲解及操作
3.12 SEAM3D模块讲解及操作
3.13 PHT3D模块讲解及操作
3.14 PEST自动调参及灵敏度分析讲解及操作
3.15 数值模型手动调参方法

4.GMS运行结果解读及图形处理

4.1 地下水水位计算结果及模型精度识别
4.2 地下水水量均衡计算结果分析
4.3 地下水溶质运移计算结果分析
4.4 结果输出与可视化处理

5. GMS数据收集、下载及预处理
主要讲授GMS水流模型和水质模型建模过程中需要的数据收集、公开网站下载（例如气象数据、高程数据）及预处理等，并讲解地下水流场绘制方法，CAD和Arcgis进行相关数据文件的处理方法。

6. GMS实例专题一 数字化三维地质结构模型构建以及三维地质结构模型转入MODFLOW
主要利用TIN、Boreholes、Solids模块构建数字化三维地质结构模型，学习掌握数据准备、模块使用以及数字化三维地质结构模型构建。并将Solids和Modflow模块进行关联耦合，构建三维地质结构模型转入Modflow按照介质赋参进行地下水水流模拟的教学。

图1 数字化三维地质结构模型构建

图2 通过三维地质结构模型构建地下水流动模型

7.GMS实例专题二 地下水流数值模型构建
主要利用Map、2D、3D Grid、UGrid、MODFLOW、PEST模块练习构建地下水数值模型，学会网格剖分、模拟流场、各种源汇项、边界条件以及模型的自动调参和手动调参、模拟结果分析等内容。

7.1 模型边界及剖分

7.2 模型源汇项及赋值

7.3 模型初始流场及参数

7.4 模型识别验证及调参

7.5模型运行结果及分析

7.6 PEST自动调参和参数灵敏度分析

8.GMS实例专题三 地下水质点追踪模型构建

主要利用MODFLOW、MODPATH模块在地下水流动模型基础上进行质点追踪模型构建。学会使用MODPATH模块等内容。

9.GMS实例专题四 地下水溶质运移模型构建

主要利用Map、2D、3D Grid、MODFLOW、MT3DMS模块在地下水流动数值模型基础上，学会构建地下水溶质运移模型，并掌握模拟结果分析等内容。此模型仅考虑对流、弥散作用，不考虑吸附、降解等作用。

10.GMS实例专题五 地下水溶质运移模型构建

主要利用Map、2D、3D Grid、MODFLOW、RT3D模块在地下水流动数值模型基础上，学会构建地下水溶质运移模型，并掌握模拟结果分析等内容。此模型考虑对流、弥散作用等同时，也考虑吸附、降解等作用。

11.GMS实例专题六 反应溶质运移模型RT3D构建

主要利用Map、2D、3D Grid、MODFLOW、RT3D模块在地下水流动数值模型基础上，学会构建地下水溶质运移模型，并掌握模拟结果分析等内容。此模型考虑对流、弥散作用等同时，也考虑化学反应等作用。

12.GMS实例专题七 溶质运移模型SEAM3D构建

主要利用Map、2D、3D Grid、MODFLOW、SEAM3D模块在地下水流动数值模型基础上，学会构建地下水溶质运移模型，并掌握模拟结果分析等内容。

13.GMS实例专题八 溶质运移模型PHT3D构建

主要利用Map、2D、3D Grid、MODFLOW、PHT3D模块在地下水流动数值模型基础上，学会构建地下水溶质运移模型，并掌握模拟结果分析等内容。

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②Visual modflow Flex地下水数值模拟及参数优化、抽水实验设计与处理、复杂的饱和/非饱和地下水流分析

主要围绕目前应用较为广泛的Visual Modflow Flex 系列版本开展，结合具体应用场景，实例讲解软件的全流程应用过程，包括数据处理分析、数值模型构建以及模拟结果的输出等。通过建模篇、优化篇、真实案例篇、复杂应用篇为内容主线，全面系统的提升参会学员的技能。

突破传统培训过程中以软件自带实例进行建模操作，导致学员无法深入掌握数据的获取、准备、处理等过程的弊端，以真实案例逐步分解透析开展实际操作培训。让您掌握模型建模的操作方法和技巧，能够高效地建立地下水模型，并掌握处理特殊问题的方法，解决地下水数值模拟技术实施过程中遇到的困难。

后期针对非稳定流抽水试验及复杂的饱和/非饱和地下水流分析内容的讲解，不仅掌握软件的应用能力，同时老师融合十几年的工作经验，让您能够面对负责业务的能力。

专题一 地下水数值软件的操作流程、建模步骤和所需资料处理及相关注意事项

[1] Visual MODFLOW Flex特征
[2] Visual MODFLOW Flex软件界面及模块
[3] 地下水数值模拟的建模步骤及数据需求

专题二 模型建模操作方法 技巧、真实案例演练、特殊问题处理

[1] 直接模型建模的操作方法技巧
[2] 地下水水流模型实操及特殊问题处理
混合抽水井的模拟
潜水蒸发排泄的处理
数值模型中流速和流量的计算问题
基于数值模型的地下水资源量评价
[3]地下水溶质模型实操及特殊问题处理
不同类型污染物排放的模型设置
叠加背景浓度的处理

专题三 参数优化模块PEST方法讲解及实例操作

[1] PEST的操作方法及应用
[2] 参数优化模型方法与实操

 

专题四 真实地下水数值模型案例实训（一）

突破传统培训过程中以软件自带实例进行建模操作，导致学员无法深入了解数据的获取、准备、处理等过程的弊端，以真实案例逐步分解透析开展实际操作培训。

[1] 概念模型建模方法技巧
模拟区范围和边界条件确定、含水层结构概化、含水层参数分区等。
[2] 真实案例的概念模型构建
顶底板高程构建、含水层结构划分等

[3] 模型的要素输入及数据整理
初始水头、含水层参数、观测井输入导入

专题五 真实地下水环评案例实训（二）

[4] 模型的识别验证
识别验证过程中调参的原则和技巧
[5] 模型的预报与分析
预报情景的处理、预报结果分析、预报结果展示
[6] 模拟结果的输出与展示

专题六 Aquifer Test的操作及数据处理

[1] 抽水试验设计
主井位置的选择 观测孔的布置 抽水试验前水位动态的观测 抽水试验流量设计
[2] Aquifer Test的界面介绍；
[3] 基于抽水试验数据的处理；
主井位置的选择 观测孔的布置 抽水试验前水位动态的观测 抽水试验流量设计
[4] 抽水试验结果表达
[5] 问题交流与解答

专题七 复杂的饱和/非饱和地下水流分析（MODFLOW-SURFACT）

讲解模型中MODFLOW-SURFACT模块处理饱和/非饱和地下水流
[1]基于Richard公式的饱和/非饱和区域理论介绍
[2]模型中Unsaturated Zone Flow相关参数输入
[3]基于模型案例的模块学习

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③全流程各工程类型地下水环境影响评价【一级】方法与MODFLOW Flex建模

主要围绕环评导则、结合不同行业类别、实例等讲解地下水环境影响评价的原则、方法、工作程序、模型操作、报告编制等，系统地培养各单位环评人员技能。涉及地下水流场绘制软件（Surfer）的操作流程及数据处理讲解、地下水数值模拟软件系统的操作与应用等，并针对化工、工业园区、固废堆积、矿山等真实案例进行训练，掌握不同项目的地下水环评技术，解决地下水数值模拟技术实施过程中遇到的困难。

专题一 地下水基础知识学习

[1]地下水的不同赋存类型
潜水/承压水；孔隙水/裂隙水/岩溶水

[2]地下水相关参数
渗透系数；给水度；贮水系数；弥散度
[3]地下水运动的基本规律
二维/三维水流连续性方程
各类边界条件介绍
[4] 溶质运移的基本规律

专题二 地下水环境影响评价过程讲解

[1]地下水环境影响评价基础：总则、影响识别、工作分级、技术要求、术语解析；
调查评价区范围确定
评价等级划分
地下水一级、二级以及三级评价技术路线
数值法与解析法预测思路

[2]地下水环境现状调查及影响预测：现场工作及实验方法，预测技术；
地下水统测点布设与选取
地下水流场绘制方法
[3]地下水环境保护措施与对策：基本要求与污染防控对策；
地下水监测孔布设
[4]地下水环境影响评价报告编写；
编写提纲
解析法模拟污染物运移状况

专题三 地下水数值软件的学习及操作

利用数值法开展污染物预测
[1]地下水数值模拟原理剖析
常用模拟软件介绍
模型边界的处理
稳定流/非稳定流的确定
模型的识别、验证与预测过程
混合开采井在模型中处理

[2]Visual MODFLOW Flex（支持win10系统）软件界面及模块实操
MODFLOW模块（水流）
MT3DMS模块（溶质运移）
PEST模块（参数优化）

[3] 地下水数值模拟的建模步骤
概念模型
数值模型
识别与验证模型
预测模型

[4]建立模型的资料需求及数据获取
数值模型的资料需求与处理
无资料区评价工作思路

专题四 相关专业软件（Surfer、Aquifer test）的学习

[1]地下水环评的资料需求及数据获取
地下水不同评价级别的资料需求
无资料区评价工作思路
网络数据的获取与处理
[2]Surfer软件的介绍
多源数据绘制等值线图
底图坐标配准
等值线图的白化
制作立体图
[3]地下水流场的绘制
编制环评报告图件
[4] Surfer软件基本操作（上机）

[5] 地下水抽水试验的目的及数据处理
抽水试验的类型
抽水试验的技术要求
抽水试验数据的处理及参数的计算
[6] Aquifer test软件的操作及实例应用

专题五 化工类建设项目地下水环评关键技术处理及上机操作

化工类建设项目地下水环评处理及【实例】操作
模拟区范围确定原则
源强的设置与模型处理
真实案例练习

专题六 化工类建设项目地下水环评关键技术处理及上机操作

工业园区规划类地下水环评处理及【实例】操作
模拟区范围确定原则
源强的设置与模型处理
真实案例练习

专题七 化工类建设项目地下水环评关键技术处理及上机操作

固废堆积类建设项目地下水环评及【实例】操作
模拟区范围确定原则
源强的设置与模型处理
地下水监测井设置
真实案例练习

专题八 化工类建设项目地下水环评关键技术处理及上机操作

矿山开发类地下水环评及实例操作
模拟区范围确定原则
山区裂隙含水岩层概化
源强的设置与模型处理
真实案例练习

专题九 建模中常见问题解决方法及经验分享

[1]边界条件及源汇项的概化；
一类、二类、三类边界的概化
[2] 不收敛问题的处理；
[3]水文地质参数的经验值分享
渗透系数
给水度/孔隙度
弥散度
[4]模拟影响范围、迁移距离等图件绘制和数据表制作
不同时间模拟结果平面图
敏感点污染物浓度变化曲线图
不同污染物迁移距离、最大浓度等统计表制作

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④地下水热耦合模拟FEFLOW建模实践技术应用

【目标】：
1.掌握FEFLOW建模流程及各模块建模方法；
2.掌握水热耦合的模拟方法及典型项目应用问题处理；
3.通过多种实践案例应用，掌握实践工作中常见项目的模型搭建及特殊问题处理方法。

一、FEFLOW软件基础内容讲解

1.1地下水数值模拟常用软件介绍
1.2 FEFLOW软件界面介绍
1.3 地下水数值模拟原理

二、掌握FEFLOW各模块的基本原理，以及在模型中的操作

结合具体案例对FEFLOW在三维地质结构模型和模拟地下水流动的应用过程进行详细讲解：
2.1 各个模块的相关界面和数据录入操作介绍
2.2 练习构建三维地质结构模型（例一）
2.3 依据讲解内容，练习构建地下水数值模型（例二），学会各种源汇项、边界条件、时间序列、节点参数的添加及模拟结果的导出
2.4 根据模拟结果，掌握FEFLOW模型输出数据的处理，相关图件的编制和模拟结果的三维可视化展示

三、地下水数值模拟溶质运移模型、水热模型建立（例三）

对于真实模型，学习如何建立概念模型、数学模型，练习模型的各种参数和源汇项输入，进行溶质运移、水热模拟。
3.1 构建真实例子的溶质运移概念模型
3.2建立数学模型
3.3练习模型的各种参数和源汇项输入，进行水流和溶质运移模拟

四、地下水数值模拟水热模型建立（例四）

学习如何利用数值模型进行水热模拟
4.1学习水热模型抽灌模式，网格剖分、边界条件、初始温度场赋值
4.2多孔介质参数赋值
4.3温度识别及含水层温度场模拟

五、地下水数值模拟水热模型建立（例五）

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⑤地下水环评（一级）实践技术及Modflow地下水数值模拟

专题一 地下水环境影响评价工作路线讲解

[1]地下水环境影响评价基础：总则、影响识别、工作分级、技术要求、术语解析；
调查评价区范围确定
评价等级划分
地下水一级、二级以及三级评价技术路线
数值法与解析法预测思路

[2]地下水环境现状调查及影响预测：现场工作及实验方法，预测技术；
地下水统测点布设与选取
地下水流场绘制方法

[3]地下水环境保护措施与对策：基本要求与污染防控对策；
地下水监测孔布设

专题二 地下水环评相关数据获取及处理

[1]地下水环评的资料需求及数据获取
地下水不同评价级别的资料需求
无资料区评价工作思路
网络数据的获取与处理

[2]Surfer软件的介绍
多源数据绘制等值线图
底图坐标配准
等值线图的白化
制作立体图

[3]地下水流场的绘制
编制环评报告图件

[4] Surfer软件基本操作（上机）

专题三 地下水数值软件的操作流程、建模步骤和所需资料处理

针对地下水一级评价，按导则要求需利用数值法开展污染物预测。

[1]地下水数值模拟原理剖析
模型边界的处理
稳定流/非稳定流的确定
模型的识别、验证与预测过程
混合开采井在模型中处理

[2]Visual MODFLOW软件界面及模块实操
MODFLOW模块（水流）
MT3DMS模块（溶质运移）
PEST模块（参数优化）

[3] 地下水数值模拟的建模步骤
概念模型
数值模型
识别与验证模型
预测模型

专题四 不同行业地下水环评关键技术处理及上机操作

[1]化工类建设项目地下水环评处理
[2]工业园区规划类地下水环评处理
[3]固废堆积类建设项目地下水环评
[4]上机操作练习

专题五 真实地下水环评案例演练

真实地下水环评案例的建模流程演练

专题六 建模中常见问题解决方法及经验分享

[1]边界条件及源汇项的概化；
一类、二类、三类边界的概化
污水处理厂/垃圾填埋场/化工车间渗漏在模型内处理

[2] 不收敛问题的处理；

[3] 解析法模拟的过程及处理
地下水二级及三级评价技术路线
解析法程序包使用流程
解析法结果输出模拟图件

[4]水文地质参数的经验值分享
渗透系数
给水度/孔隙度
弥散度

[5]模拟影响范围、迁移距离等图件绘制和数据表制作
不同时间模拟结果平面图
敏感点污染物浓度变化曲线图
不同污染物迁移距离、最大浓度等统计表制作

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更多

●TOUGH系列软件建模实践方法及在地下水、CO2地质封存、水文地球化学等多相多组分系统多过程耦合
●GIS在地质灾害危险性评估与灾后重建中的实践技术应用及python机器学习灾害易发性评价模型建立及优化
●地面沉降数值模拟实践技术应用与案例分析
●三维地质建模数据处理高级实践技术应用
●基于Surfer与Voxler数据处理及可视化
●PHREEQC建模及典型案例解析与高阶拓展应用
●合成孔径雷达干涉测量InSAR数据处理、地形三维重建、形变信息提取、监测等实践
●基于GMTSAR合成孔径雷达干涉测量InSAR数据处理、形变信息提取与分析等实践
●“双碳”目标下二氧化碳地质封存技术应用前景及模型构建实践方法与讨论

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