二維滲流編程
Ⅰ 請問蒙特卡洛方法模擬滲流模型和二維導電模型可以用哪個軟體平台，MCNP，MATLAB，還是其他的啊，求指教
MATLAB，可以參考控制軟體包
Ⅱ 怎麼理解達西定律在二維滲流場中xz方向的滲透系數（即Kxz）
達西定律是反映水在岩土孔隙中滲流規律的實驗定律。由法國水力學家 H.-P.-G.達西在1852～1855年通過大量實驗得出。其表達式為Q=KFh/LDarcy』s Law式中Q為單位時間滲流量，F為過水斷面，h為總水頭損失，L為滲流路徑長度，I=h/L為水力坡度，K為滲透系數。關系式表明，水在單位時間內通過多孔介質的滲流量與滲流路徑長度成反比，與過水斷面面積和總水頭損失成正比。從水力學已知，通過某一斷面的流量Q等於流速v與過水斷面F的乘積，即Q=Fv。或，據此，達西定律也可以用另一種形式表達v=KIv為滲流速度。上式表明， 滲流速度與水力坡度一次方成正比。說明水力坡度與滲流速度呈線性關系，故又稱線性滲流定律。達西定律適用的上限有兩種看法：一種認為達西定律適用於地下水的層流運動；另一種認為並非所有地下水層流運動都能用達西定律來表述，有些地下水層流運動的情況偏離達西定律，達西定律的適應范圍比層流范圍小。這個定律說明水通過多孔介質的速度同水力梯度的大小及介質的滲透性能成正比。這種關系可用下列方程式表示：V=K[（h2－h1）÷L]。其中V 代表水的流速，K 代表滲透力的量度(單位與流速相同, 即長度/時間)，（h2－h1）÷L 代表地下水水位的坡度（即水力梯度）。因為摩擦的關系，地下水的運動比地表水緩慢得多。可以利用在井中投放鹽或染料，測定滲流系數和到達另一井內所需的時間。達西定律可以從多孔介質中層流運動所遭遇的阻力關系推導出來。圖1為沿流線方向s取得單元微分體, 長為ds, 斷面積為dA;圖1 滲透水體的受力作用在單元柱體上的力有: 兩端的孔隙水壓力, 孔隙水流的自重及水流受到顆粒孔隙道的摩阻力F。沿土柱方向寫滲流的三力平衡式(略去水流的慣性力)pndA - ( p+ dp ) ndA - γndsdA sinθ- F = 0因為 dz/ds= sinθ, h =p/γ+ z , dp= �γ( dh - dz )代入上式則得γndA dh + F = 0 ( 1)引用司托克斯對於一個顆粒上的層流阻力的公式D=3πμdν' , 式中D 常被稱為拖引力; d 為顆粒直徑; v'為顆粒周圍沿滲流方向的局部平均流速; 為水的動力粘滯性; ∀為一個系數,決定於鄰近顆粒的影響(對於無限水體中的圓球∀= 3π )。
Ⅲ 二維滲流公式∂Vx/∂X+∂Vz/∂z中∂表示什麼意思
表示求偏導數。
Ⅳ 實驗Ⅱ 滲流槽剖面二維流實驗
一、實驗目的
1.觀察有入滲補給條件下潛水二維穩定流的滲流現象及特徵。
2.求降雨入滲強度W值，並和實測值進行比較。
3.求含水層的滲透系數K值。
二、實驗裝置
圖Ⅱ-1為二維滲流砂槽示意圖，其長為380cm，寬50cm，槽內裝有均勻的砂，頂部設有模擬降雨裝置，由轉子流量計（M）測定總降雨量。
砂槽的兩端裝有活動的溢水裝置，分別用來穩定河A和河B的水位，升、降可以控制兩側水位的高低，並通過進水閥門K控制供水水源。
圖Ⅱ-1 二維滲流實驗裝置示意圖
槽底和後壁面沿流向按一定間距設有多組測壓管（水平方向共24組，編號依次是A，B，C，…，W，X；每組鉛直斷面6個測點，編號依次為1，2，3，4，5，6）。用軟管連接測壓管孔和測壓管板，可以測定滲流場中144個點的測壓水頭。
三、實驗步驟
（1）領取量筒和秒錶。
（2）檢查並排除測壓管內可能存在的氣泡。
（3）觀察有入滲補給、兩河水位相等（HA＝HB）條件下，河間地塊分水嶺的位置及潛水面的形狀。
（4）測定向河流的排泄量（用體積法），以求得W值。
（5）由轉子流量計（M）讀降雨量QM。
（6）升降溢水裝置A或B，使HA>HB（高差不要太大），觀察測壓管水位變化及分水嶺移動情況，待穩定後記錄各測壓管讀數。
（7）重復步驟（4）和步驟（5）。
四、實驗成果
1.實驗數據記錄
含水層寬度B＝ cm，長度L＝ cm，面積A＝ cm2，底板高程Z0＝ cm。其他數據記入表Ⅱ-1，表Ⅱ-2，表Ⅱ-3。
2.數據計算（選擇合適的公式和數據進行計算，結果填入表Ⅱ-4）。
表Ⅱ-1 實驗Ⅱ綜合數據記錄表
表Ⅱ-2 實驗Ⅱ測壓水頭記錄表（HA>HB）
續表
表Ⅱ-3 實驗Ⅱ測壓水頭記錄表（HA＝HB）
註：表頭為測壓管編號，括弧內數據表示測點到坐標零點的距離；x以A河右壁為零點，Z以含水層底板為零點。
表Ⅱ-4 實驗Ⅱ數據計算成果表
3.在方格紙上繪制實測潛水面、計算潛水面以及剖面流網。
4.問題討論
（1）同一鉛直面上，各測壓管水頭是否相等？試用流網分析為什麼？
（2）分析計算的W值的誤差來源？
（3）進行步驟（6）時，假如使兩側河流水位高差很大時，滲流可能出現什麼現象？
（4）實驗裝置中A，B，…，W，X共24根測壓管沿流向布置；1～6的6根沿鉛直方向布置，表Ⅱ-2，表Ⅱ-3所記錄的測壓管讀數中，哪一排讀數的連線最接近潛水面？
（5）試分析計算的分水嶺位置a和觀測的分水嶺位置a數值不一致的原因。
（6）在以上計算中，選哪些斷面、哪些測壓管的數據，計算結果最符合實際？
五、試驗性實驗設計參考
（1）分段降雨條件下的剖面二維滲流實驗。調節降雨進水閥，形成分段降雨穩定入滲條件，觀察兩河水位相等條件下，河間地塊分水嶺位置、潛水面形狀、水頭分布及流網特徵等。
（2）河岸出滲面及地表徑流的觀測。調節降雨進水閥逐漸加大或減小降雨強度，觀察不同降雨條件下地表產流情況及河岸出滲面現象。
Ⅳ 地下水數值模擬能解決什麼問題
前言
緒論
第一篇 數學模型
第1章 基本方程
1.1 連續介質
1.2 水流方程
1.3 溶質和熱量的運移方程
1.4 定解條件
1.5 數值模擬的基本過程
第2章 地下水流模型
2.1 飽和水流模型（單相）
2.2 兩相不混溶滲流模型
2.3 非飽和水流模型
2.4 地面沉降模型
第3章 溶質運移和熱量運移模型
3.1 飽和帶溶質運移模型
3.2 陽離子交換問題
3.3 鹹水/鹵水入侵問題
3.4 深井地下灌注
3.5 飽和帶熱量運移、含水層貯能問題
3.6 非飽和帶溶質運移模型
第二篇 數值方法
第4章 有限差分法（水流問題）
4.1 基本知識
4.2 二維滲流問題
4.3 三維滲流問題
4.4 非飽和帶水分運動問題
第5章 有限元法（水流問題）
5.1 基本原理
5.2 單元系列、插值函數和相應的有限元方程
5.3 解二維滲流問題的有限元法
5.4 解三維滲流問題的有限元法
5.5 一些具體問題的處理
5.6 系數矩陣的存貯和線性代數方程組的解法
第6章 地下水水質和熱量運移問題的數值解法
第7章 有限差分法和有限元法的應用
第8章 混合有限元法和多尺度有限元法
第9章 其他數值方法
第三篇 反求參數的數值方法
第10章 解逆問題的數值方法
第11章 敏感度分析與模型的不確定性
Ⅵ 談談Visual Modflow和Feflow的區別
以下是對Visual Modflow和FEFLOW區別的一些淺薄的認識，和大家共同探討。這里的Visual Modflow指的是目前大家常用的版本，不含Visual Modflow中MODFLOW－SURFACT模塊。
Visual Modflow和FEFLOW都是當前世界上十分流行的可用於模擬三維地下水流和溶質運移模擬評價專業軟體系統，屬商業軟體。它們都具有直觀的、強有力的圖形交互界面，模型剖分、輸入參數和模擬結果，都可以用圖形顯示，並支持三維可視化和，做到了真正的人機對話，在許多行業和部門內得到了廣泛的應用。但同時，它們之間卻存在著許多差別，各有千秋：
（1）從軟體功能上看，FEFLOW要比Visual MODFLOW更為全面一些，FEFLOW除了可以模擬Visual Modflow所能模擬的二維、三維飽和流狀態的水流和溶質運移問題之外，還可以模擬多層自由表面含水系（包括滯水模擬）、熱轉遞、可變密度流場（鹽水或海水入侵問題）以及非飽和帶流場及物質運移問題。
（2）從數值法的計算原理上，Visual Modflow採用的是有限差分法，而FEFLOW採用的是有限單元法。
（3）從離散化方面來說，由於Visual Modflow採用的是有限差分法，所以對所模擬的地質體採用矩形網格進行剖分，這種網格的優點在於，用戶易於准備數據文件，便於輸入文件的規范化，但是，當需要在所關注的地點附近（比如井附近）要增加計算單元的密度，就必須同時對經過該點附近區域的所有的行和列都進行加密，這樣使得計算量大大增加。而FEFLOW不存在這個問題，由於其採用的是有限單元法，其剖分單元的形狀可以是靈活多變（可以是三角形、也可以是矩形），一般採用三角形剖分，加密的時候，可以只對感興趣的地方加密，相比Visual Modflow來講，減少了運算量。用三角形剖分的另一個好處是，在刻畫模擬區的外部邊界時，可以利用三角形的邊很好地控制外邊界范圍，這樣刻畫出來的邊界比用Visual Modflow刻畫出的外部邊界要精確。以上兩點通過兩個軟體的實例便可看出。另外，有限差分法對於處理復雜地質體中的地下水三維滲流場模擬方面存在著不足，沒有有限元三角剖分靈活多變。
（4）FEFLOW具備地理信息系統數據介面，可以充分利用已有的 ARC/INFO GIS地理信息系統數據產生有限單元網，設置邊界條件和參數。
（5）Visual Modflow採用的是模塊化結構，在軟體輸入操作過程便體現了這一點，如邊界條件裡面的定水頭邊界、河流邊界、截滲牆邊界、排水溝邊界、補給邊界和蒸發邊界等，而FEFLOW的邊界條件是按照一類、二類、三類和井流邊界劃分的。這兩種形式各有優缺點，模塊化結構對常見的幾類邊界進行了分類，用戶可根據問題直接選擇該邊界模塊進行輸入編輯操作，十分方便，但遇到特殊水文地質問題時就顯得不足；FEFLOW中邊界問題的分類採取了廣義的邊界條件分類，因此在處理水文地質邊界條件時就非常的靈活，但是這種過於集中的輸入方式也給輸入工作帶來了不便，比如源匯項的輸入過於集中，用戶需要對其數據進行整理或者預處理才能輸入；另外，在非穩定流模擬中，對於蒸發輸入的操作在Visual Modflow中可以很容易實現，但是在FEFLOW中卻要通過FEFLOW的二次開發工具IFM模塊編程來實現。
（6）在混合井的模擬方面二者都存在不同程度上的不足。混合井流是在生產過程中十分常見的一種地下水開采方式。但混合井流的模擬一直是MODFLOW的一個缺陷。盡管MODFLOW建議「多層井的流量必須以某種形式人為地分配給每一單層，……把井流量按每一層的導水系數大小分配，即 」，其中 和 分別為第 層流量和總（井口）流量，Ti和求和公式T分別為第i層導水系數和總導水系數。但實質上，這種方法是不妥的，它不是模擬，而是「處理」，一種與機理不符的「處理」。因此這個問題應引起地下水流數值模擬工作者的重視。FEFLOW以前的版本中在處理該問題時，也有類似的不足，其處理方法是在同一點上布置多口井（每個井開採的層位不同）來實現混合井開采問題，不過在新的Version5.3版本中已有改進,是否完善還有待進一步驗證。（7）乾涸單元問題。在Visual Modflow的計算過程中，如果計算水頭低於該計算單元之地面標高，該計算單元則處於非飽和狀態。這時，Visual Modflow並不考慮該計算單元在非飽和態下的滲透系數，而是將這個計算單元列為「乾涸計算單元」（Dry cell），並將其導水系數賦值為零。一旦一個計算單元變為乾涸單元，他就將被重新定義為不透水或非活動單元計算，從而被摒除出以後的模型計算。計算結果也可能因為乾涸計算單元的出現而受到影響。所以，Visual Modflow中對於乾枯單元的處理方法還不夠完善。為了克服88年版MODFLOW中計算單元「一旦變干就永不能恢復」的問題，美國地調局的McDonald等人於1992年推出了一個新的子程序包，稱為BCF2（Block Centered Flow Package)，允許乾涸單元重新成為有效的計算單元，即出現了重新變濕（Rewetting）選項，但是其結果並不理想，雖然乾涸單元格可以得已重新變濕，但是又造成了運算不易收斂的問題。
而在FEFLOW中，由於其沒有採用這種處理方式，也就不存在這一問題。
（8）模型文件的保存形式不同。在Visual Modflow中，一個模型往往生成很多文件，模型構成數據及計算結果分別被保存成不同的文件類型，如各層標高文件保存為VMG文件，邊界及參數保存在VMP文件中，井文件保存為VMW文件，輸出結果水頭數據保存為HDS文件，降深數據保存為DDN文件，水均衡數據保存為ZOT文件等，你可以直接對這些文件操作，或者利用這些文件構建模型等。在FEFLOW中，一個模擬問題全部保存在一個fem文件內，模擬結果也保存為一個文件（DAC文件）。
（9）在利用Visual Modflow模擬非穩定流問題時，模擬計算可以隨時停止、暫停，但若問題沒有模擬結束就無法顯示模擬結果。而在FEFLOW中，非穩定流模擬計算可以隨時暫停，以便用戶顯示和分析中間模擬結果，並且工作窗口可以實時顯示地下水非穩流場，溫度場及污染物遷移模擬結果。
以上是對兩軟體的一些比較，大家可以根據自己需要學習或者選用這兩款軟體，當然，還有其它類似的一些軟體，如Processing Modflow、GMS、Visual Groundwater等等。但是，需要注意的是，軟體只是我們解決模擬問題的工具而以，最重要的還是對基礎理論把握和對實際問題的正確認識，只有正確地認識和分析各類水文地質問題，才能做好水文地質模擬工作。