地下水数值模拟软件

HydroGeoSphere（HGS）是一个集成的水文建模平台。HGS促进了三维控制体积有限元模拟，该模拟旨在模拟水文循环的整个陆地部分。它使用全局隐式方法同时求解陆上/地表水流的2D扩散波方程和可变饱和地下水流的Richards方程的3D形式。

HGS动态整合了水文循环的关键组成部分，例如从裸露的土壤和水体蒸发，依赖于植物的根系吸收蒸腾作用，融雪和土壤冻结/融化。诸如大孔，裂缝和瓷砖排水口之类的可以单独结合，也可以通过使用双孔渗透配方来实现。

功能特点：

地表和地下水建模

• 地表域表示为二维地表流

• 地下区域由3D可变饱和流组成

• 表面/亚表面域通过基于物理的流体交换相互作用

• 基于土地利用的时空蒸发蒸腾量

• 融雪对水文状况的影响

• 描绘和跟踪地下水位

• 处理非蓄水或规定蓄水补给条件和渗流面

• 用地下的多孔，离散断裂，双孔隙率和双渗透率介质的任意组合表示断裂的地质材料

• 储存，溶质混合和沿井筒的可变量分布

• 密度依赖的流动和运输

热和溶质传输建模

• 模拟地表和地下的非反应性和反应性化学物质传输

• 相关地表和地下流场中的热传输

• 处理裂缝和基质之间的流体和质量交换

• 基质扩散效应和基质中的溶质对流

• 计算水龄和溶质迁移时间概率

数值方法

• 域的隐式耦合方法提供了一种简装的，质量守恒的解决方案

• 允许代码在个人计算机上执行集成的3-D模拟的计算算法

• 具有自动生成和控制时间步长的自适应时间步长方案

• 流体和溶质质量平衡跟踪

• 非结构化有限元网格

功能：

HydroGeoSPhere是一种三维控制体积有限元模拟器，采用有限元法进行空间离散。用于水文系统工程项目中多孔介质或裂缝多孔介质中的地下水流和溶质运移的模拟。它使用全局隐式方法同时求解2D扩散波方程和Richards方程的3D形式。HGS还动态整合水文循环的关键组成部分，如裸露土壤和水体蒸发，植被依赖性蒸腾作用，根系吸收，融雪和土壤冻融。宏观孔隙、裂缝和瓦片排水管可以离散地结合或使用双孔隙度、双渗透率配方。

应用范围：

• 水资源综合评估和流域水文分析

• 土地使用和气候变化对地表和地下水的影响

• 污染物在地表和地下水中的运移

• 调查分析裂隙掩体水文

• 洪灾区域水文分析

• 河流水文分析

系统要求：

HGS在Windows和Linux计算机上运行