Groundwater Vistas - 地下水流/污染物运移模拟软件

· 地下水模拟软件Groundwater Vistas 新版 V9 功能更新说明        

Groundwater Vistas (GV) 是一款运行于 Windows 操作系统的地下水建模环境，专为进行三维地下水流及污染物运移模拟而设计。它作为 MODFLOW 系列代码及其相关模型（如 MODPATH 和 MT3D）的图形用户界面 (GUI)，集成了强大的模型设计系统与图形分析工具。

GV 采用分割窗口技术，可在平面图和横截面视图中同步展示模型设计。模型结果可通过等高线、颜色填充云图（泛光）、速度矢量以及详尽的质量平衡分析等方式进行可视化呈现。GV 支持 网格无关边界条件，这意味着边界条件的位置不会随网格的修改而改变，允许用户对网格进行重大调整而无需重新定位边界，显著节省时间。

GV 支持的主要模型与功能

MODFLOW 家族： 

MODFLOW-2000, MODFLOW-2005, MODFLOW-NWT, MODFLOW-USG, MODFLOW 6, MODFLOW-SURFACT。

溶质运移模型： MT3D'99, MT3DMS, RT3D。

流线示踪模型： MODPATH, PATH3D。

其他模型： MODFLOWT (热运移)。

视图： 平面视图与横截面视图。

模型运行： 直接从 GV 界面运行模型。

校准： 与 PEST 和 UCODE 等独立校准软件集成。

参数分析： 自动参数灵敏度分析。

数据导入：

• 从 ArcView 导出数据。
• 导入现有的 MODFLOW、ModelCad 和 Flowpath 文件。
• 从 SURFER 网格文件和 ASCII 文本文件导入数据。

数据导出：

• 导出结果至 SURFER, Slicer Dicer, DXF, BMP, WMF, EarthVision, EVS, Tecplot 和 ASCII 文件。
• 以 DXF 和 SURFER BLN 格式叠加地图。

帮助系统： 在线上下文相关帮助。

输出： 所见即所得 (WYSIWYG) 打印及打印预览。

为什么选择Groundwater Vistas？

原生 Windows 应用： 

GV 专为 Windows 95/98/NT 及后续版本设计（现支持现代 Windows 系统），提供剪切/复制/粘贴、所见即所得打印和多文档界面 (MDI) 等现代操作体验，而非从 Unix 或 DOS 移植。

局部网格细化 (TMR - Telescopic Mesh Refinement)： 

TMR 是从大型区域模型创建局部精细化子模型的过程。GV 支持创建稳态和瞬态 TMR 模型。

强大的自动校准： 

GV 不仅支持标准（正演）模型，还深度集成了多种反演（自动校准）模型，包括 PEST、UCODE 以及 GV 内置的最新反演引擎。可校准多种参数组合，如含水层参数（水力传导率、垂向电导率）、边界水头、井流量、补给量和蒸散量。

广泛的 MODFLOW 版本支持： 

如前所述，GV 支持几乎所有主流 MODFLOW 及其衍生版本、MT3D 和 MODPATH。

RT3D 反应性溶质运移： 

GV 支持 RT3D 模型。RT3D 是基于 MT3D 的多组分反应性溶质运移代码，专为模拟自然衰减、强化生物修复以及 NAPL（非水相液体）溶解等过程而设计。

蒙特卡洛分析： 

GV 可无缝转换为随机版本（Stochastic Groundwater Vistas），用于执行 MODFLOW、MODPATH 和 MT3D 的蒙特卡洛模拟，评估不确定性。

3D 可视化： 

GV 可将模型数据导出为多种格式（Slicer Dicer, EarthVision, EVS, Tecplot 等），以便利用当前先进的 3D 可视化软件查看结果。

水文地层单元 (HSUs)：

 GV 支持定义水文地层单元，通过将多个含水层单元分组实现。跨越多个层的多个区域可组合在一起进行组灵敏度分析和校准，极大提升效率。

矩阵计算器： 

此功能允许用户可视化显示选定模型输入参数（如传导系数、补给量、层位高程）或计算结果（如水头、浓度、速度）的组合，直观展现输入/输出关系。

灵活的导入/导出： 

GV 支持导入和导出几乎任何类型的数据。支持的文件类型包括：SURFER 网格文件 (.grd), DXF 文件, ASCII 文本文件, 矩阵文件, MODFLOW 输入文件等。GV 内置电子表格也支持剪切/复制/粘贴操作。

MODFLOW-SURFACT 兼容性： GV 是 MODFLOW-SURFACT 的官方可视化界面。

多维可视化工具： 

提供高程图、迹线和速度矢量的二维（平面和剖面）和三维视图。三维动画是观察瞬态流模拟中水头、污染物浓度、压力分布、迹线、速度矢量和污染物羽流等值面变化的有效工具。

可视化与展示

图像类型：

• 水头、降深、浓度、流量分布的等高线和颜色填充云图。

• MODPATH/PATH3D 的粒子迹线及运移时间。

• 质量平衡条形图。

• 水头/降深/浓度随时间变化图。

• 参数灵敏度图。

• 校准目标散点图。

• 校准目标线状图。

• 水头、浓度、流量的校准统计信息。

• 模型属性空间分布图。

展示工具：

• 图形窗口： 可操作且高度可定制化，支持多种方式（如地表属性图）建立模型属性，广泛应用于定义含水层属性和 MODFLOW-2000 的 HUF 模块。

• 视图管理： 可自定义视图参数，通过标签页自由切换图表，添加标注信息。

• 模拟报告： 可生成包含校准结果、溶质平衡等信息的报告。报告采用 Microsoft RTF 格式，可嵌入代码自动替换模型的描述性信息。

• 日志与备注： 支持模型运行时自动创建日志；报告符合 ASTM 标准并可自定义；可生成外部文档记录模拟信息。

Groundwater Vistas 4个版本功能区分：

Standard版：

• 节点数限制：1,000,000个
• 应力期限制：250个
• 支持MODFLOW-USG（限矩形网格）

Advanced版（在Standard版基础上增加）：

• PEST SVD辅助与零空间蒙特卡洛分析
• PEST++-IES（集成集合平滑算法）
• PEST线性不确定性分析
• 支持BEOPEST/PEST_HP/Pest++ IES
• HUF（水文单元流）模块支持
• 管道流过程支持
• 蒙特卡洛模拟
• MODFLOW-USG/MODFLOW6瞬态材料属性
• MODFLOW-USG非结构化网格支持（常规/嵌套/四叉树网格）
• MODFLOW 6非结构化网格支持（常规/嵌套/四叉树网格）
• 海水入侵（SWI）模块

Professional版（包含Advanced版所有功能，另增加）：

• 含AlgoMesh许可证（支持设计Voronoi网格与三角网格）
• 支持导入MODFLOW-USG与MODFLOW6模型
• 将瞬态应力期序列平均化为稳态期
• PHREEQC版MODFLOW-USG（反应性溶质运移模拟）
• AquiferWin32许可证（含Winflow/Wintran地下水测试分析工具）
• GW3D可视化工具（限MODFLOW2005）
• 支持MODHMS（地表水-地下水耦合模型，需单独许可）

Premium版（包含上述所有功能，另增加）：

• SAMG求解器（支持MODFLOW-2005、MODFLOW6及MODFLOW-USG溶质运移模型）