基于FEFLOW在地下水数值模拟中的应用分析

保关丽 高红 何莉莉

(昆明理工大学建筑工程学院 昆明 650500)

0 引言

地下水是人类生活的重要水资源，然而由于过渡开采、渣滓填埋、污水排放、废弃物质沉积、施药施肥、无机污染物与石油泄漏、水质恶化、治理不达标等原因，大批污染物质渗入到地下水中，地下水资源发生严重危机。因此，我们亟需更好地估量出地下水的量和质的动静变化及污染状况，提出解决办法，保护地下水资源，使地下水资源能够持续化利用。将数值模拟应用在水资源方面，可提高保护水资源效率并为开发水资源提供可靠性依据，国内外已有不少数值模拟应用于地下水的研究。

1 地下水数值模拟的发展历程

法国著名水利工程师达西(H.Darcy)于1856年提出了渗透能量损失与渗透流速度之间的相互关系，计算方法为解析法；1950年，计算方法主要是电网络模仿；20世纪中后期，计算机被华尔顿(W.C.Walton)引入数值地下水建模，帮助解决水文地质数学方面的问题，并帮助定量解决水文地质问题，加速了数值模拟的发展。常见的数值模拟方法为有限差分法(FDM)、有限单元法(FEM)、有限分析法(FAM)、边界单元法(BEM)。

2 常用地下水数值模拟软件的分析对比

计算机应用在水文地质方面的优异效果，致使用数字软件模拟地下水发展迅速，国外科研小组研讨出了许多地下水建模项目。目前效果反映良好的地下水模拟软件有GMS、Visual MODEFLOW、Visual Groundwater、MIKE SHE、MT3DS、TOUGH2、HST3D、FEFLOW等。以上8种软件的模拟方法、数据导入方式、功能及不足等方面分析对比见表1。

由表1可以看出FEFLOW作为地下水模拟软件是现有的功用最全面的建模软件，可模拟地下水流、溶质、热传输等状态。……