GMS地下水数值模拟丨GMS各模块、三维地质模型构建及与MODFLOW耦合、地下水流动数值模拟及报告编制、地下水溶质运移模型、反应性溶质运移等

第一部分地下水数值模拟理论模块

第二部分地下水数值模拟数据收集、准备及预处理

第三部分 GMS各模块实践

第四部分三维地质模型构建及与MODFLOW耦合

第五部分地下水流动数值模拟及报告编制

第六部分地下水溶质运移模型

第七部分反应性溶质运移

更多应用

以地下水数值模拟软件GMS操作为主要内容，在教学中强调模块化教学，分为前期数据收集与处理；三维地质结构建模；地下水流动模型构建；地下水溶质运移模型构建和反应性溶质运移构建5个模块；采用全流程模式将地下水数值模拟软件GMS的操作进行详细剖析和案例联系。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。同时为满足环评从业人员进一步加强地下水数值模拟以解决《环境影响评价技术导则－地下水环境》（HJ 610－2016）实施过程中的困难。

【目标】：
1.掌握GMS的建模数据的收集、数据预处理以及格式讲解等
2.掌握GMS的建模流程，包括三维地质结构建模、直接建模及概念模型建模，熟悉软件的基本操作
3.掌握GMS基本模块TIN、Solids、MODFLOW2000/2005、MT3DMS、RT3D、MODPATH、PEST、SEAM3D在模拟地下水流动、地下水溶质运移、质点运移、化学反应等模块的应用过程
4.掌握GMS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
5.能够利用数值模型进行均衡计算和地下水资源量评价
6.能够构建地下水流模型并用于矿井涌水量、供水水源地等典型水流案例剖析
7.能够构建地下水溶质运移和反应性溶质运移模型，用于地下水水质预测
8.领会最新地下水环境影响评价导则（HJ 610-2016），掌握地下水环评报告的撰写提纲和撰写要点
9.通过手把手的实例操作指导和面对面讨论交流，使学员能够全流程掌握数值模拟方法，并能够对模拟中出现的问题进行快速诊断处理（请提前配置学习所需软件环境，所需自备）

第一部分地下水数值模拟理论模块

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

第二部分地下水数值模拟数据收集、准备及预处理

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。
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

第三部分 GMS各模块实践

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

第四部分三维地质模型构建及与MODFLOW耦合

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按照介质赋参进行水流模拟的教学。
该案例用于地层、矿层、污染范围等的展示，并可以将三维地质结构模型和水流模型耦合，达到精细化按照岩性分区及赋参的目的。

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

第五部分地下水流动数值模拟及报告编制

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。利用供水水文地质和矿床水文地质2个典型案例，包括水源地供水水资源评价和矿床排水矿井涌水量计算，教会学员进行地下水流数值模型构建和地下水资源评价。

一、供水水源地模型
通过某供水水源地水流模型构建，讲解建立用于预测水源地合理开采量模型的全过程，包括前期资料准备、抽水试验求参、水源地开采预测方案设定等；并通过模型预测提取未来不同方案下水均衡状态，从而探讨水源地合理的开采量。
此外，通过典型案例研究报告剖析，讲解报告编制过程以及图件等内容后处理过程，达到水文地质概念模型、模型识别与验证、模型方案设定、预测结果分析以及报告编制全过程的讲解和掌握。

5.1 模型边界及剖分

5.2 模型源汇项及赋值

5.3 模型初始流场及参数

5.4 模型识别验证及调参

5.5模型运行结果及分析

5.6 PEST自动调参和参数灵敏度分析

二、矿井涌水量评价模型
通过某矿区矿井涌水量预测模型的构建讲解，达到用数值法计算矿井涌水量的目的。
本案例以某矿区为例，讲解矿区水流模型构建过程，包括水文地质概念模型构建、矿区典型开拓工程概化、模型求解、识别验证；特别是后期不同水平（或中段）矿井涌水量预测的方案设定。通过该模型的学习，使学员能够掌握矿区水文地质模型构建、开拓工程概化等，特别是预测方案设定和后期报告编制等。

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。

第六部分地下水溶质运移模型

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。
以典型化工园区为例，通过讲解某构筑物泄露导致污染地下水的模型，使学员能够掌握在不考虑化学反应的情况下，地表泄露物质渗漏进入地下水含水层后的预测模拟。
本案例主要用于地下水环境影响评价的数值法预测，在授课过程中同时给学员提供解析法评价的计算软件。通过学习，使学员能够良好掌握解析法和数值法用于预测某污染物质进入含水层后的扩散范围和污染程度，并以地下水环境影响评价专章为例，讲解整个报告编制过程。

第七部分反应性溶质运移

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。
该案例以某湿地修复地下废水为例，讲解考虑吸附、降解以及不同化学反应条件下污染物在含水层中的变化过程。通过该案例讲解，使学员掌握吸附、降解以及化学反应的设定，特别是用于污染场地修复过程中人为自定义反应的设定。

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。

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。
该案例以石油烃被连续讲解为例，讲授由于化学反应石油烃被连续的降解，因此该案例可为石油污染场地修复或者是通过连续的降解工艺将某污染物质进行降解。此外，该案例也可以分析降解过程中生成物的变化过程。