Программный комплекс PMWIN

Программный комплекс PMWIN

Введение

Что такое PMWIN?

PMWIN - полная имитационная система  для моделирования потока подземных  вод и процессов переноса, включающая  моделирующую трехмерную конечно-разностную  модель потока подземных вод MODFLOW Геологической службы США (McDonald и др., 1988), модель прослеживания пути частиц PMPATH для Windows (Chiang, 1994) или MODPATH (Pollock, 1988, 1989, 1994), вычислительные модели переноса MT3D и MT3D96 (Zheng, 1990, 1996) и программу оценки параметров PEST (Doherty и др., 1994). Программы, поддерживающие PMWIN, широко используются и доступны по номинальной цене.

Приложения MODFLOW для описания и прогнозирования поведения системы подземных вод значительно расширились за последние несколько лет. С момента опубликования MODFLOW различные программы были развиты многочисленными исследователями для моделирования специфических особенностей гидравлических систем. MODFLOW может имитировать действие скважин, рек, дренажа, зависящих от положения уровня границ, питание и эвапотранпирацию. PMWIN также поддерживает вычисление упругих и жестких сжатий (деформаций) водоносного горизонта вследствие изменения гидравлических напоров.

Модель прослеживания пути частиц PMPATH для Windows включена в PMWIN. PMPATH использует полуаналитическую (???) схему пути частиц (Pollock, 1988) для расчета путей подземных вод и времен движения. PMPATH позволяет пользователю выполнять прослеживание пути частиц просто нажатием нескольких клавиш мыши. Схемы прослеживания пути частиц как “вперед”, так и “назад” допустимы и для стационарного, и для нестационарного потоков. PMPATH рассчитывает и показывает линии пути (или линии тока) и время движения меток одновременно. Это сопровождается различными экранными графическими опциями, включающими изолинии напоров и понижений, а также векторами скоростей.

Развитие модели прослеживания пути частиц MODPATH может быть ориентировочно разделено на две стадии. Ранняя реализация MODPATH развивалась для расчета линий тока, основанного на результатах моделирования стационарного потока в MODFLOW. Более современная модификация MODPATH допускает прямое и обратное прослеживание пути в нестационарном потоке, так же как и в стационарном. Результат расчета MODPATH может быть показан графически с помощью программы MODPATH-PLOT.

Модель переноса MT3D использует смешанное (???) приближение Эйлера-Лагранжа для решения трехмерного advective-dispersive-reactive (конвективно-дисперсионное с учетом реакций ???) уравнения переноса. MT3D базируется на допущении, что изменения в концентрациях не оказывают значительного воздействия на фильтрационный поток. Это позволяет пользователю строить и калибровать фильтрационную модель независимо (от миграционной). После решения фильтрационной задачи MT3D принимает рассчитанные напоры и различные показатели фильтрационного потока, записанные MODFLOW. Модель переноса MT3D может быть использована для моделирования изменений концентраций отдельного компонента смеси загрязнителей в подземных водах с учетом переноса, дисперсии и некоторых простых химических реакций. Химические реакции, включенные в модель, ограничиваются равновесной линейной или нелинейной сорбцией и необратимым распадом первого порядка или биодеградацией.

Назначением PEST (который является сокращением словосочетания “оценка параметров”) является оказание помощи в интерпретации данных и в калибрации модели. Если имеются полевые или лабораторные измерения, PEST может согласовать параметры модели и/или данные возмущений для того, чтобы расхождения между подобранными значениями, сгенерированными моделью, и соответствующими измерениями свелись к минимуму. Это достигается путем управления моделью (MODFLOW) и запусканием ее столько раз, сколько необходимо для того, чтобы определить эти оптимальные установки параметров и/или данных возмущений. PMWIN помогает пользователю информировать PEST о назначении согласуемых параметров и данных возмущений.

Новое в PMWIN

• PMWIN способен использовать всю доступную память. Ограничений на размер модели практически не существует. PMWIN может управлять моделями, имеющими до 80 слоев и 1000 периодов возмущений. Каждый модельный слой может состоять из 2000х2000 блоков. Конечно, достаточно большой жесткий диск должен иметь возможность размещать будущие файлы результатов.
• PMWIN обеспечивает широкую поддержку программе оценке параметров (PEST). От пользователей требуется только определить зоны параметров и послать их в Список Параметров (Parameter List). Это все осуществляется с помощью мыши.
• PMWIN обслуживает диалоговое окно “Настройка слоя” (Layer Options). Величины проводимости, коэффициентов перетока между слоями и коэффициента емкости каждого слоя могут быть определены пользователем напрямую или быть рассчитаны с применением соответствующей зависимости, например, Проводимость = Коэффициент Фильтрации х Мощность Слоя. Выбор каждого из этих параметров осуществляется выбором между пунктами “Рассчитанный” ("Calculated") или “Определяемый пользователем” ("User Specified") в диалоговом окне “Layer Options”.
• Пять дополнительных пакетов MODFLOW поддерживаются PMWIN. Имеются: пакет “Барьер в латеральном потоке” (Horizontal Flow Barrier Package - HFB1) для облегчения моделирования слабопроницаемых вертикальных стенок (slurry walls) и разломов,  пакет “Изменяющийся во времени заданный напор” (Time Variant Specified Head Package - CHD1), пакет “Резервуар” (Reservoir Package - RES1), пакет “Управление решением” (Direct Solution Package - DE45), и “Водоотдача прослоя” (Interbed-Storage Package - IBS1) для моделирования нестационарной водоотдачи и расчета деформаций и просадок в водоносном горизонте вследствие изменения напоров.
• PMWIN поддерживает мощную “Выборку Результатов” (Result Extractor). Обычно результаты моделирования MODFLOW èëè MT3D записываются в неформатированном виде (бинарном) и не могут быть просмотрены. Файл с неформатированными результатами моделирования включает в себя гидравлические напоры, понижения, поблочные балансовые характеристики потока, доконсолидационые напоры??? (preconsolidation head), деформации, просадки, концентрации и поблочные характеристики массового потока. Result Extractor позволяет выбирать результаты моделирования по любому периоду возмущений, временному шагу и модельному пласту и помещать выбранное в электронную таблицу (spread sheet). Пользователь может потом просмотреть результаты или записать их в файл данных в ASCII-кодах или в формате, совместимым с SURFER.
• С использование Генератора Полей (Field Generator), поддерживаемого PMWIN, могут быть сгенерированы поля неоднородности проводимости или коэффициента фильтрации. Это позволяет пользователю стохастически моделировать воздействие или влияние неизвестного характера неоднородности параметров. Генератор полей (Frenzel, 1995) основан на алгоритме Mejía (1974).
• PMWIN предоставляет возможность временного прослеживания результатов моделирования: напоров, понижений, концентраций, доконсолидационных (???) напоров, деформаций в слое модели и просадок водоносного горизонта в целом.
• Усовершенствован Калькулятор Водного Баланса (Water Budget Calculator). Он может рассчитывать не только баланс определенных пользователем зон, но также и обмен потоками между зонами. Это свойство очень удобно для многих практических целей. Это позволяет точно определять поток через отдельно взятую границу.
• PMWIN поставляется с обучающей версией MT3D è PEST и обеспечена многочисленными примерами, включая тестовые проблемы пакетов STR1, IBS1, BCF2 è MT3D.
• PMWIN может создавать карты изолиний или цветные карты (плоты) исходных данных и результатов моделирования. Цветовое заполнение (Solid Fill) может использовать полный спектр RGB-цветов для заполнения блоков с различными значениями. Изолинии могут быть добавлены на эти карты. Отчетная графика может быть записана в широком спектре форматов файлов, включая SURFER, DXF, HPGL è BMP (Windows Bitmap).

Среда моделирования

См. также Grid Editor, Data Editor

Введение

Среда моделирования PMWIN состоит из двух редакторов и множества меню и диалоговых окон.

PMWIN использует систему раскрывающихся  меню. Все операции моделирования  контролируются посредством меню. Панель инструментов показывается  под меню и содержит значки, которые представляют доступные PMWIN операции или команды. Использование Панели Инструментов - кратчайший путь к системе меню. Для выполнения одной из команд Панели используйте мышь, передвинув курсор на соответствующий значок и нажав кнопку Панели.

Все данные модели определяются в Редакторе Данных (Data Editor) или диалоговых окнах. PMWIN сохраняет данные в бинарных файлах. Список бинарных файлов данных дается в Приложении 2 Руководства PMWIN. Перед запуском соответствующих моделей MODFLOW, MT3D или MODPATH или программы оценки параметров (PEST) PMWIN создает требующийся ASCII-входной файл. Имена таких файлов представлены в Приложении 7. Форматы входных файлов MODFLOW и MT3D даются в Приложениях 3 и 4. Модель прослеживания пути частиц PMPATH восстанавливает бинарные файлы данных, таким образом для нее требуется входной файл не в ASCII-кодах.

Единицы

PMWIN предполагает, что вы используете  последовательные единицы на  протяжении всего процесса моделирования. Например, если вы используете  в качестве единиц длины фут, а времени - сутки, то коэффициент фильтрации будет выражаться в футах/сутки, дебит скважины - в куб.футах/сутки, а дисперсивность - в футах. Если вы берете длину в метрах и время в секундах, то коэффициент фильтрации выражается в м/с, дебит скважины - м3/с, а дисперсивность - в метрах.

Редактор Сетки (Grid Editor)

Для построения или изменения сетки модели выберите “Размерность Сетки” (Mesh Size) из меню Grid. Если сетка еще не задана, диалоговое окно “Размерность модели” (Model Dimension) запросит о размерности базовой (равномерной) модельной сетки. После определения этой размерности и нажатия ОК запускается Редактор Сетки, который показывает план модельной сетки. Индексная характеристика [J, I] используется для описания положения курсора сетки в столбце [J] и строке [I].

При первом использовании Редактора Сетки вы можете вставлять или удалять столбцы или строки (см. ниже). После выхода из Редактора и записи сетки, вы можете впоследствии редактировать существующую сетку (изменять размеры столбцов и рядов или делить выбранные столбцы и ряды), снова вызвав Редактор Сетки. На любой стадии вы можете изменять размер каждого столбца или ряда. Если сетка детализирована (т.е. некоторые столбцы или ряды разделены на несколько частей), все параметры модели сохраняются. Например, если блок откачивающей скважины разделился на четыре блока, все четыре блока будут рассматриваться как скважины, а сумма их дебитов будет такой же, какой она была в первоначальной единственной скважине. Это также справедливо и для гидравлической проводимости зависящих от напора границ (реки, потоки, дренажи и границ с генеральным напором). Если используется пакет Stream-Routing, вы должны переопределить сегмент и номер зоны потока, т.к. эти значения не могут быть заданы автоматически.

Панель Инструментов Редактора Сетки

Кнопки Панели рассмотрены слева направо по порядку:

1. Выход из Редактора Сетки 
2. Задание значения; дает возможность перемещать курсор сетки и вводить характеристики сетки
3. Увеличение; позволяет организовать окно увеличения на части главной модели
4. Уменьшение; возвращает Редактор в режим показа рабочего листа целиком (всей модели)
5. Вращение сетки; для вращения сетки модели щелкните мышью на рабочем листе и удерживайте ее левую клавишу, пока вы передвигаете мышь
6. Перемещение сетки; для перемещения сетки модели щелкните мышью на рабочем листе и удерживайте левую клавишу, пока передвигаете мышь
7. Включение/выключение дублирования; если дублирование включено, размер текущего столбца или строки будет копироваться на все столбцы или строки, по которым движется курсор сетки.

Для изменения ширины столбца или строки:

1. Нажмите кнопку “Задание Значения” на Панели Инструментов. Курсор сетки появится только если значок этой кнопки утоплен. Вам не нужно вызывать этот значок, если он уже утоплен.
2. Передвиньте курсор сетки с использованием клавиш со стрелками или с помощью мыши, щелкнув ее в нужной позиции. Размер текущего столбца или строки показан в строке состояния.
3. Нажмите правую клавишу мыши один раз.

Редактор Сетки выведет диалоговое окно “Размер столбца и ряда”.

4. В диалоговом окне наберите  новое значение, затем ОК.

Для вставки или удаления столбца или ряда:

1. Нажмите кнопку “Задание Значения” на Панели Инструментов.
2. Передвиньте курсор сетки с использованием клавиш со стрелками или с помощью мыши, щелкнув ее в нужной позиции.
3. Удерживая нажатой клавишу Ctrl, нажмите клавишу “стрелка вверх” или “стрелка вправо” для вставки строки или столбца; а “стрелка вниз” или “стрелка влево” для удаления текущей строки или столбца.

Для детализации (деления) слоя, столбца и/или строки:

1. Нажмите кнопку “Задание Значения” (Assign Value) на Панели Инструментов.

2. Поставьте курсор сетки на  интересующий столбец/строку путем  щелчка мыши в выбранной позиции. Нажмите клавиши PgUp или PgDn для перехода  к другим слоям. Номер текущего слоя показывается на Панели Инструментов Редактора Сетки.

3. Нажмите правую кнопку мыши.

Редактор Сетки выведет диалоговое окно “Размер столбца и ряда”.

4. Наберите степень детализации  в окне “Детализация” (Refinement) и  нажмите ОК.

PMWIN произведет детализацию при  выходе их Редактора Сетки. Если  сетка детализирована, почти все  параметры модели сохраняются. Например, если блок откачивающей скважины  разделился на четыре блока, все  четыре блока будут рассматриваться  как скважины, а сумма их дебитов будет такой же, какой она была в первоначальной единственной скважине. Это также справедливо и для гидравлической проводимости зависящих от напора границ (реки, потоки, дренажи и границ с генеральным напором). Если используется пакет Stream-Routing, вы должны переопределить сегмент и номер зоны потока, потому что эти значения не могут быть переопределены автоматически.

Если вы детализировали слой, учтите следующие дополнительные возможности:

1. Если в вашей модели используется определенный пользователем коэффициент перетока (Vertical Leakance), вы должны переопределить его. Возможно, вы должны перекалибровать значения этого параметра. Это должно быть сделано, т.к. детализированный слой не имеет данных о вертикальной проводимости внутри себя.
2. Высотные отметки кровли или подошвы слоев не будут согласованы, если или отметка кровли, или отметка подошвы не определены.
3. Определенные пользователем величины проводимости и/или упругой водоотдачи будут согласованы автоматически. Первоначальные значения “исходного” слоя будут разделены на число детализации (количество полученных прослоев) и затем поставлены в соответствие каждому из новых прослоев.
4. Индикаторные массивы слоев в пакетах “Питание” (Recharge (RCH1)), “Эвапотранспирация” (Evapotranspiration (EVT1)) и “Резервуар” (Reservoir (RES1)) будут согласованы таким образом, что питание, эвапотранспирация или резервуар будут отнесены к той же высотной отметке. Например, если значение индикатора слоя - 2 и первый слой модели делится на три прослоя, то новый индикатор слоя будет 4.
5. Новые прослои будут иметь те же зоны неоднородности данных, что и исходный слой.
6. Новый прослои будут иметь такие же характеристики слоя, как и исходный - такие как: тип слоя, фактор анизотропии или данные для пакета “Химические реакции 1” модуля MT3D (версии 1.х)

Редактор Данных (Data Editor)

См. также Environment Options, Maps Options, Toolbar

Редактор данных используется для задания параметров в блоки модели. Для вызова Редактора Данных выберите соответствующий пункт из следующих меню: “Сетка” (Grid), “Параметры” (Parameters), “Модели” (Models>Modflow) и т.д.. Например, если вы хотите задать эффективную пористость в блоки модели, то должны выбрать пункт “Эффективная пористость” из меню “Параметры”.

Редактор данных поддерживает два режима экрана и два способа ввода - метод “Блок за блоком” и “По зонам”. Он также позволяет определять модельные данные, которые могут изменяться во времени.

На Рабочем Листе показывается план слоя модели (см. рисунок). Индексное обозначение [J, I, K] используется для описания положения блока в терминах столбец [J], строка [I] и слой [K]. Начало отсчета индексов относится к верхнему левому блоку верхнего слоя модели. PMWIN нумерует слои сверху вниз, наращивание индекса К соответствует уменьшению высотного положения слоя. Вы можете перейти к другому слою нажатием клавиш PgDn или PgUp, а также щелчком мыши по редактируемому полю “Текущий слой” на Панели Инструментов с дальнейшем набором номера искомого слоя и нажатием Enter.

Панель Инструментов Редактора Данных

Кнопки Панели рассмотрены слева направо по порядку:

1. Выход из Редактора Сетки 
2. Задание значения; дает возможность перемещать курсор сетки и задавать значения в блоки
3. Увеличение; позволяет организовать окно увеличения на части главной модели
4. Уменьшение; возвращает Редактор в режим показа рабочего листа целиком (всей модели)
5. Активирован метод ввода данных “Блок-за-блоком”
6. Активирован метод ввода данных “По зонам”
7. Активирован режим локального просмотра (модельная сетка на весь экран)
8. Активирован режим глобального просмотра (целиком рабочего листа с расположенной на нем модельной сеткой)
9. Включение/выключение дублирования; если дублирование включено, значение параметра текущего блока будет копироваться на все блоки, по которым движется курсор сетки.
10. Включение/выключение копирования слоя; если копирование включить и затем переходить на другие слои, значения в зонах и блоках текущего слоя будут скопированы.

Задание данных для моделирования изменяющихся во времени процессов

Если ваша модель имеет более одного стресс-периода, то после нажатия кнопки выхода из Редактора появится диалоговое окно «Данные по времени» («Temporal Data»). Это диалоговое окно позволяет управлять предназначенными для моделирования изменяющихся во времени процессов данными:

1. Вы можете редактировать данные по конкретному стресс-периоду, пометив строку таблицы и нажав кнопку «Edit Data». После задания данных по этому периоду будет поставлен флажок «Data» в соответствующей строке.

2. Вы можете щелкать в окне  «Use» для постановки или снятия в нем флажка. Если флажок стоит, то данные соответствующего стресс-периода будут использоваться для моделирования фильтрации. В противном случае будут использоваться данные предыдущего стресс-периода. Если данные по стресс-периоду не введены, то при моделировании также будут использоваться данные предыдущего стресс-периода.

3. Используйте кнопку «Copy Data», если вы хотите скопировать модельные данные из одного стресс-периода в другой.

Системное меню

PMWIN содержит следующие меню: “Файл”, “Сетка”, “Параметры”, “Модели”, “Инструменты”, “Значение”, “Опции” и “Помощь”. Меню “Значение” и “Опции” появляются только в Редакторах Сетки и Данных.

PMWIN использует развитую систему  меню для удобства управления  процессом моделирования. Если вы  обозначили установки данных модели, то соответствующие пункты меню “Сетка”, “Параметры” и разделов пунктов меню “Модели” будут помечены. Если вы не знаете, какие модельные данные были уже определены, вы можете попытаться запустить вашу модель путем выбора соответствующего пункта из меню “Models>Modflow”. PMWIN подскажет вам, что надо делать.

Нижеприведенная таблица дает обзор меню PMWIN.

Меню “Файл”

Новая модель (New Model)

Выберите пункт “Новая модель” для создания новой модели. Диалог “Новая модель” является стандартным диалогом Windows, который позволяет выбрать любую из доступных директорий или дисков на вашем компьютере. Могут использоваться все имена файлов, заданные по правилам MS-DOS. Файл модели PMWIN использует расширение MDL. Прекрасная мысль - записывать каждую модель в отдельную директорию, в которой вы можете хранить саму модель и результаты. Это также позволяет вам запускать несколько моделей одновременно. Если искомая директория не доступна, вам нужно воспользоваться Менеджером Файлов Windows или другими утилитами для создания директории.

Открыть модель (Open Model)

Используйте этот пункт для открытия существующей РМ-модели. Однажды открыв модель, PMWIN показывает имя файла модели в строке имен.

Конвертировать модели (Convert Models)

Диалоговое окно «Convert Models» возникает после выбора этого пункта меню. Опции этого окна группируются по трем закладкам - PMWIN 4.x, MODFLOW-88/96 и Telescoping Flow Model. Используя первые две закладки, вы можете конвертировать существующие PMWIN 4.x или MODFLOW модели (старые версии) в формате современной версии PMWIN (5.х). Использование этих двух закладок непосредственное. Сначала с помощью кнопки открытия файла выберите имя конвертируемой старой модели. Затем нажмите кнопку «Convert» для запуска преобразования.

Закладка «Telescoping Flow Model» позволяет создавать модель-врезку другой детальности в имеющуюся региональную (материнскую) модель. Учтите, что должно быть выполнено фильтрационное решение этой модели. Для создания врезки укажите имя существующей модели и определите границы врезки. Затем нажмите кнопку «Convert». Врезка задается путем указания начальных и конечных строк и столбцов модели. PMWIN автоматически пересылает все параметры модели и рассчитанные напоры из материнской модели во врезку. Границы врезки будут заданы как границы с постоянным напором (при стационарном моделировании) или как границы с переменным во времени заданным напором (при нестационарном моделировании).

Независимо от выбранной закладки вы можете применить фактор детализации (refinement factors) как для всех строк, так и для всех столбцов модели. Таким образом, будет получена модель с более высоким разрешением.

Информация о модели

Открывает диалоговое окно с аналогичным именем. Этот диалог предоставляет короткую информацию о вашей модели. Вы можете набрать краткое описание модели в этом окне. Максимальная длина этого описания - 132 символа.

Сохранить карту как

Используйте этот пункт для записи содержимого рабочего листа в графические файлы. Этот пункт может использоваться только при включенном режиме локального показа Редактора Данных (В режиме локального показа сетка модели представляется в виде Рабочего листа. В режиме глобального показа демонстрируется весь рабочий лист целиком). Доступны три графических формата: Drawing Interchange File (DXF), Hewlett-Packard Graphics Language (HP-GL) and Windows Bitmap (BMP). DXF вполне стандартный формат, развитый Autodesk для обмена данными между CAD-системами. HP-GL - Двухбуквенный(???) мнемонический графический язык, развиваемый Hewlett-Packard. Эти графические форматы могут быть восприняты многими графическими программами или текстовыми процессами, а также графическими устройствами. Используя DXF-формат, вы можете сохранять и накладывать друг на друга графику на Рабочем листе, а также можете импортировать DXF-файлы с использованием Опций Карт (Maps Options).

Для выбора формата, раскройте список окна “Формат”. Вы можете ввести имя файла в поле “Файл” или щелкнуть кнопку, расположенную рядом с этим полем, и выбрать файл из стандартного диалогового окна “Открыть файл”.

Меню “Сетка”

Размер сетки

Позволяет генерировать и модифицировать сетку модели.

Тип слоя и его настройка

Из меню “Сетка” выберите пункт “Тип слоя” для открытия диалогового окна “Настройка слоя”. Установки описывают тип модельного пласта (слоя), задают фактор анизотропии в нем, устанавливают способ задания проводимости, перетекания, упругой водоотдачи, а также возможность расчета емкости прослоя и учета плотности воды.

Тип

Численное выражение, которое используется пакетом Block-Centered-Flow (BCF) для описания потока подземных вод, зависящего от типа каждого слоя модели. Типы слоев таковы:

Тип 0. Слой имеет ярко выраженный напорный характер. Для нестационарного моделирования при подсчете темпа изменения емкости используется упругая водоотдача (произведение упругоемкости и мощность слоя). Проводимость каждого блока - величина постоянная на всем протяжении моделирования.

Тип 1. Слой имеет ярко выраженный безнапорный характер. Этот тип может устанавливаться только для верхнего слоя. Для расчета темпа изменения емкости в слоях этого типа используется гравитационная водоотдача. На протяжении моделирования потока проводимость каждого блока изменяется в соответствии с мощностью насыщенной части горизонта.

Тип 2. Слой этого типа напорно-безнапорный. При расчетах он только частично превращается из напорного слоя в безнапорный (и наоборот). Это значит, что упругая водоотдача используется для подсчета темпа изменения емкости, если слой полностью насыщен, в противном случае используется гравитационная водоотдача. При этом проводимость каждого блока сохраняется постоянной на всем протяжении моделирования. Вертикальный переток сверху отсутствует, если слой осушается.

Тип 3. Слой этого типа также напорно-безнапорный. При расчетах он полностью превращается из напорного слоя в безнапорный (и наоборот). Это значит, что упругая водоотдача используется для подсчета темпа изменения емкости, если слой полностью насыщен, в противном случае используется гравитационная емкость. При этом на протяжении всего моделирования проводимость каждого блока изменяется в соответствии с мощностью горизонта. Вертикальный переток сверху отсутствует, если слой осушается.

Фактор анизотропии

Фактор анизотропии представляет собой отношение проводимости или коэффициента фильтрации (в зависимости от того, что используется) в направлении I (по оси Y) к проводимости или коэффициенту фильтрации в направлении J (по оси X). Хотя оси  тензора проницаемости могут быть параллельны осям X или Y сетки модели, этим фактором часто пренебрегают.

Проводимость

В MODFLOW проводимость задается для слоев типа 0 или 2. Если флажок “Transmissivity” установлен на “Calculated”, PMWIN рассчитывает проводимость, исходя из установленных вами значений горизонтального коэффициента фильтрации и высотных отметок кровли и подошвы каждого слоя. Установите флажок “Transmissivity” на “User Specified”, если вы хотите задать значение проводимости непосредственно.

Коэффициент перетекания

Для моделирования многопластовой системы вы должны определить значения вертикальной проницаемости или перетекания, известные как вертикальный переток или массив VCONT, для каждого блока, за исключением блоков нижнего слоя. Если флажок “Leakance” установлен на “Calculated”, PMWIN рассчитывает VCONT, исходя из определенных вами вертикального коэффициента фильтрации и высотных отметок кровли и подошвы каждого слоя. Установите флажок “Leakance” на “User Specified”, если вы хотите задавать вертикальный переток непосредственно. Смотрите меню “Параметры” для более полной информации о расчетах VCONT.

Коэффициент перетекания между двумя смежными пластами:

,

где k – вертикальные коэффициенты фильтрации двух смежных пластов,  m – их мощности.

Упругая водоотдача

Для моделирования нестационарной фильтрации MODFLOW необходимо безразмерное значение емкости, определенное для каждого слоя модели. Для напорных слоев эти значения задаются значением упругой водоотдачи, равной произведению упругоемкости [L-1] на мощность слоя [L]. Если флажок “Storage Coefficient” установлен на “Calculated”, PMWIN рассчитывает упругую водоотдачу, исходя из определенных вами упругоемкости и высотных отметок кровли и подошвы каждого слоя. Установите флажок “Storage Coefficient” на “User Specified”, если вы хотите задавать упругую водоотдачу непосредственно. Для безнапорных слоев значение емкости равно гравитационной водоотдаче [-]. Положение флажка “Storage Coefficient” не влияет на задание этого параметра.

Емкость прослоя

PMWIN поддерживает пакет “Емкость  прослоя” (Interbed-Storage Package (IBS1)) для расчета  изменений емкости и при упругих, и при жестких деформациях  каждого слоя модели. Вызовите  флажок слоя и выберите YES, если  хотите использовать этот пакет для расчета деформаций в слое. Смотрите меню “Пакеты” (Packages) для большей информации об этом пакете.

Граничные условия

IBOUND: Массив IBOUND необходим фильтрационным моделям. Этот массив содержит в себе код каждого блока модели, указывающий на:

• напор рассчитывается (активный блок переменного напора или активный блок)
• поддерживается постоянное значение напора, равное заданному (блок с постоянным напором - constant-head или напором, изменения которого во времени определены пользователем - time-varying specified-head) - Граница I рода!!!
• внутри блока поток отсутствует (пассивный блок). - Непроницаемая граница!!!