Bài giàng Mô hình nước ngầm - Phần 2: Thực hiện trên máy tính - Nguyễn Mai Đăng

Nội dung text: Bài giàng Mô hình nước ngầm - Phần 2: Thực hiện trên máy tính - Nguyễn Mai Đăng

1. 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
2. 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)
3. 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
4. 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
5. 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
6. 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 của hệ thống lưới tính toán • Đánh số hàng và cột đối xứng nhau • 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.
7. Ví dụ Pumping Well • Boundaries 10 m Layer 1 13 Layer 2 – North & South: No-flow -3 m – East & West: Constant-head -8 m 5 • Layer 1 – unconfined (13 m) – K = 5x10-3 m/s; K = 5x10-4 m/s h v No-flow Boundary – Porosity = 0.25 North • Layer 2 – confined (5 m) N -3 -4 m)8 – Kh = 1x10 m/s; Kv = 1x10 m/s = – Porosity = 0.25 Pumping Well 600 m 600 East West Constant Head Boundary (h = 9 m)9 = (h Boundary Head Constant South (h Boundary Head Constant No-flow Boundary 600 m
8. Tạo một mô hình mới • Start the GV program • Select File → New • Enter basic information – 30 rows & 30 columns – Row spacing = 20 m – Column spacing = 20 m – Top of Layer 1 = 10 m – Bottom of Layer 1 = -3 m – Bottom of Layer 2 = -8 m
9. Lưới mô hình Elevation = +10 m Elevation = -3 m Elevation = -8
10. 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 • Set value to 9 m Press OK Constant Head Boundary Cells (h = 9 m) Top Layer - 1
11. 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 • Select: BCs → Insert → Window • Hold left Mouse button and Drag cursor through cells in Column 30 • Set value to 8 m Constant Head Boundary Cells (h = 8 m) Top Layer - 1
12. Thao tác tương tự cho Layer 2 (Repeat for Layer 2) • Select: Layer 2 • Select: BCs → Constant Head Boundary • Select: BCs → Insert → Window • Hold left Mouse button and Drag cursor Constant Head through cells in Columns 1 and 30 Boundary Cells • Set values to 9 and 8 m (h = 8 m) Bottom Layer - 2
13. Nhập số liệu về hệ số truyền dẫn thủy lực (Add Hydraulic Conductivity) • Select: Props → Hydraulic Conductivity • Select: Property Values → Database • Set up 2 zones: – Layer 1 -3 • Kx= Ky = 5x10 m/s -4 • Kz = 5x10 m/s – Layer 2 -3 • Kx= Ky = 1x10 m/s -4 • Kz = 1x10 m/s • Click OK
14. 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
15. 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
16. 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 sum of pumping from layers • Pumping for each layer (Qk) is proportional to layer transmissivity bk Kk Qk = Qtotal b1K1 + b2K2 • For a total pumping rate of Qtotal = 0.02 m3/s – Q1 = 0.0185 m3/s – Q2 = 0.0015 m3/s
17. 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, Col. 25 Row 15, Column 25 • Enter “Flow Rate in Well” = - 0.0185 m3/s • Select: OK Note Top Layer - 1
18. Nhập số liệu giếng trong Layer 2 • Select: Layer 2 (Add Well in Layer 2) • Select: BCs → Well • Select: BCs → Insert → Single Cell • Use cursor to click on cell at Row 15, Col. 25 Row 15, Column 25 • Enter “Flow Rate in Well” = - 0.0015 m3/s • Select: OK Note Top Layer - 1
19. Tạo bộ số liệu MODFLOW (1) (Create MODFLOW Dataset (1)) • Select: Model → MODFLOW → Packages • Change: Root File = Ex1 • Select: OK
20. 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
21. 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
22. 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
23. 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
24. Chạy mô phỏng (Run Simulation) • Select: Calculator button • Select: Yes
25. Xử lý kết quả (Process Results) • Select: Cell-by-cell flows
26. Kết quả • Select: Plot → Contour → Parameters (Plan) • Set parameters to achieve the display you like
27. Thiết lập các lựa chọn hiển thị (Set Display Options) • Select: Plot → What to display • Select: Display Color Flood of Head • Select: Display Legend • Select: OK
28. Thiết lập các lựa chọn hiển thị (Set Display Options) • Select: Plot → Legend → Options • Select: Contents • Select: Color Flood Scale • Select: Dry Cells • Select: Title • Select: Title Font = 10 bold • Select: Text Font = 10 • Select: OK
29. Kết quả
30. 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