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

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 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. 
Ví dụ 
Boundaries 
North & South: No-flow 
East & West: Constant-head 
Layer 1 – unconfined (13 m) 
K h = 5x10 -3 m/s; K v = 5x10 -4 m/s 
Porosity = 0.25 
Layer 2 – confined (5 m) 
K h = 1x10 -3 m/s; K v = 1x10 -4 m/s 
Porosity = 0.25 
No-flow Boundary 
No-flow Boundary 
Constant Head Boundary (h = 9 m) 
Constant Head Boundary (h = 8 m) 
Pumping Well 
600 m 
600 m 
Pumping Well 
Layer 1 
Layer 2 
5 
13 
10 m 
-3 m 
-8 m 
N 
South 
North 
East 
West 
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 
Press 
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 
Set value to 9 m 
Constant Head 
Boundary Cells 
(h = 9 m) 
Top Layer - 1 
Press OK 
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 
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 through cells in Columns 1 and 30 
Set values to 9 and 8 m 
Constant Head 
Boundary Cells 
(h = 8 m) 
Bottom Layer - 2 
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 
K x = K y = 5x10 -3 m/s 
K z = 5x10 -4 m/s 
Layer 2 
K x = K y = 1x10 -3 m/s 
K z = 1x10 -4 m/s 
Click OK 
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 sum of pumping from layers 
Pumping for each layer ( Q k ) is proportional to layer transmissivity 
For a total pumping rate of Q total = 0.02 m3/s 
Q 1 = 0.0185 m3/s 
Q 2 = 0.0015 m3/s 
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 
Enter “Flow Rate in Well” = - 0.0185 m3/s 
Select: OK 
Row 15, Column 25 
Note 
Top Layer - 1 
Nhập số liệu giếng trong Layer 2 (Add Well in Layer 2) 
Select: Layer 2 
Select: BCs Well 
Select: BCs Insert Single Cell 
Use cursor to click on cell at Row 15, Col. 25 
Enter “Flow Rate in Well” = - 0.0015 m3/s 
Select: OK 
Row 15, Column 25 
Note 
Top Layer - 1 
Tạo bộ số liệu MODFLOW (1)  (Create MODFLOW Dataset (1)) 
Select: Model MODFLOW Packages 
Change: Root File = Ex1 
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 
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 
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 
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 (Add Porosity) 
Select: Properties Storage/Porosity 
Select: Property Values Database 
Set up 1 zone: 
n = 0.25 
Click OK 
Gán giá trị độ rỗng cho các lớp (Assign Porosity Values to Layers) 
Select: Layer 1 
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”) 
Confining Bed 
( i,j,k ) 
( i,j,k+1 ) 
Tiêu nước (Drains) 
Đường ống tiêu chạy chỉ một phần đầy đủ 
Cột nước trong kênh tiêu h i, j, k bằng cao trình đường ống tiêu, d i, j ,k 
Tổn thất cột nước xuất hiện bởi vì 
Vật liệu bên ngoài bao quanh đường 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 h i,j,k chiếm ưu thế