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北京水淼国际科技有限公司

www.bwil.com.cn

Visual MODFLOW 产品手册

2

目

录

目 录 1.产品概况 ............................................................................................................................................................... 3

1.1 发展历史 ................................................................................................................................................ 3

1.2 版本更新汇总 ......................................................................................................................................... 3

1.3 应用范围 ................................................................................................................................................ 7

1.4 软件版本 ................................................................................................................................................ 5

1.5 Visual MODFLOW 模块介绍 ................................................................................................................. 6

1.6 兼容软件 ................................................................................................................................................ 7

2.工作流程 ............................................................................................................................................................... 9

3. 相关产品介绍材料 ............................................................................................................................................. 10

4.技术支持 ............................................................................................................................................................. 11

4.1 培训 ..................................................................................................................................................... 11

4.2 更新 ..................................................................................................................................................... 11

4.3 常见问题 .............................................................................................................................................. 11

4.4 主要数据文件类型汇总 ......................................................................................................................... 14 4.4.1. 输入 .................................................................................................................................................................... 14

4.4.2. 运行 .................................................................................................................................................................... 15

4.4.3. 输出 .................................................................................................................................................................... 15

4.4.4. 3D 浏览器............................................................................................................................................................ 15

5.联系我们 ............................................................................................................................................................. 16

5.1 公司介绍 .............................................................................................................................................................. 16

5.2 联系方式 .............................................................................................................................................................. 16

附件：VISUAL MODFLOW 4.1 中文版专业指南 ................................................................................................ 17

产品概况

3

1.产品概况

1.1 发展历史 Visual MODFLOW 是行业标准的用于地下水流和

污染物运移模拟的三维地下水模拟软件。包括

MODPATH、 MT3DMS、MT3D99、PEST 等模

块。Visual MODFLOW 的最大特点是功能强大同

时易学易用，合理的菜单结构，友好的可视化交

互界面和强大的模型输入输出支持使之成为许多

地下水模拟专业人员的首选对象。

Visual MODFLOW 在环境保护、水资源利用与管

理、采矿、建筑等许多行业和部门得到了广泛的

应用，成为最为普及的地下水运移数值模拟的计

算软件。

基于对国际地下水数值模拟前沿的准确把握和对

Visual MODFLOW 的深刻理解，北京水淼国际科

技有限公司（北水国际）于 2007 年携手加拿大

Waterloo 水文地质公司对 Visual MODFLOW 进

行了深度汉化，推出 Visual MODFLOW4.1 中文

版，以满足中国不断增长的地下水相关的需求。

版本发展历史：

版 本 发布日期

FLEX2014.1中文版 2014.06

FLEX2014.1英文版 2013.11

FLEX2013.1英文版 2013.6

FLEX2012.2英文版 2012.11

FLEX2012.1英文版 2012.5

2011.1英文版 2011.11

2010.1英文版 2010.10

2009.1英文版 2009.2

4.3英文版 2007.12

4.2英文版 2006.1

4.1英文版 2005.5

4.1中文版 2007.1

3.1英文版 2003.10

3.0英文版 2002.12

2.82英文版 2000.6

2.81英文版 1999.9

1.2 版本更新汇总 Visual MODFLOW Flex 2014.1新特征

非结构化网格优点

增加模拟准确性

非结构化网格允许沿着模型特征，例如井或

边界条件进行局部的网格细化，另外完全支

持非连续层，这两个特征充分提高了影响模

型的重点区域的细节及准确性

减少模拟运行时间

传统的 MODFLOW 网格细化经常导致在重

点区域之外增加过多的网格，这样会造成不

必要的运行时长。在非结构化网格中，可以

只关注重点区域，大大减少了网格数量，提

供了网格结构稳定性，继而减少了运行时

间。

产品概况

4

更多介绍: MODFLOW-USG Benchmark Tests

Demonstrate a 96% Reduction in Simulation Run Times

针对复杂地质情况的优越模拟能力

非结构性网格可以灵活轻松的遵循自然的地

表特征和地下地层。非结构性网格层允许不

连续地层，如零厚度的间灭。针对复杂的水

文地质情况，提供了更加灵活和实际的表现

形式，从而提供了模型稳定性。

增加数值稳定性

非结构性网格是由一种特定的多边形构成,名

为泰森多边形单元格.这种多边形优于其它非

结构网格几何图形(nested grids, quad-tree

grids),它可以充分的尊总控制空间有限差

(CVFD)的限制，所以不需要 GNC 校准程序

包。另外，井和边界条件节点和网格节点完

全一致。这样就行程了有效、可信赖的数值

网格，同时改进了收敛性和准确性。

Visual MODFLOW FLEX v2013.1 新特征 污染物运移模拟：VMOD FLEX支

持MT3DMS（行业标准的污染物溶

质对流、弥散、扩散及化学反应的

解算器）。

最大效率的提高性能：VMOD

FLEX支持高级的计算性能，以及二

维三维的模型可视化，包括支持64

位算法，可以有效的运算

MODFLOW大量网格文件。

多模型对比分析：VMOD FLEX可

以在单一项目中同时生成多个模

型，进行最优化的比较。

标准的数值模型工作流程：VMOD

FLEX引入了全新的工作流程，从最

开始的模型设计到后期的数值模

拟。帮助用户快速入门。

Visual MODFLOW FLEX v2012.1 新特征 统一的概念模型和数值模型：

VMOD FLEX提供了将原始数据从

概念模型向数值模型的无缝转化。

利用钻孔记录及水文地质剖面，可

在几分钟内定义复杂的地质情况及

模型分层；利用GIS数据，不依赖

网格，可定义水文地质属性及边界

条件；通过二维、三维及剖面视

角，利用原始数据，可运行、分

析、并验证模型结果。

多模拟场景比较与不确定性分析：

VMOD Flex允许用户通过设计和尝

试多种模拟场景，创建多个模型，

从中进行优选；在单一项目中，轻

松创建多个概念模型，生成不同的

数值计算网格及模拟场景；通过多

种模型运行，及在二维、三维和图

表视角中查看，获取水头比较值，

进行不确定分析。

地下水-地表水流动模拟（区域及局

部尺度）：区域尺度模型需要更多

局部尺度模型的细节信息。VMOD

Flex提供了局部网格细化工具

MODFLOW-LGR，可以用于定义

流域尺度模型；使用非饱和区域水

流程序包MODFLOW-UZF，模拟非

饱和区域水流、地表径流及含水层

与河流湖泊的交互作用；使用嵌套

网格，可以在局部进行水平及垂直

方向上的网格细化，创建更快更稳

定的模型。

加强的三维可视化：在二维、三维

及横切面中展示模型输入及结果；

在三维视角中，以瞬态水头变化动

画或记录视频文件展示水文地质模

型。

支持Unsaturated Zone Flow (UZF)：

非饱和区水流模拟。

Visual MODFLOW v2011.1 新特征

支持MODFLOW-NWT：MODFLOW-

产品概况

4

NWT是MODFLOW最新改进的一个版

本，提供了对于非承压地下水流方程非

线性干湿交替问题的良好解决方案。详

细信息...

充分利用多核处理器的功能：新增的平

行处理器支持多种解算器(PCG, WHS &

SAMG)和运移模拟器(PHT3D, RT3D,

MT3D99 & SEAWAT)，允许用户充分

利用多核处理器的优势，更快的运行模

拟。

改善大型模型的功能：Visual

MODFLOW v.2011.1现在支持

MODFLOW-2000, MODFLOW-2005,

MODFLOW-NWT和SEAWAT模块的64

位版本，在运行大型或复杂模拟是，提

供更强大的功能导入网格图层、行列及

属性

快速有效的运算性能：SAMG多网格解

算器的最新LMG2界面可以有效的减少

模型运行时间，特别是在处理大量网格

和电导率变化较多的区域时。测试表明

SAMG比PCG运行速度快100倍，比

GMG解算器运行速度快将近2倍。详细

信息...

提供定义蒸腾的更多选项：在模拟过程

中，蒸发（EVT）边界条件可应用于不

同的模型地层，允许进行更精确更有代

表性的模型定义。

扩展的湖泊边界条件功能：提供了湖泊

边界条件的新选项，在湖泊和含水层间

同时具备垂直或水平流时，可以更好的

利用斜度进行处理。

Visual MODFLOW v2010.1 新特征

先进的GIS导入系统

先进的GIS导出系统

导入MODFLOW程序包

导入网格图层、行列及属性

模拟湖泊-含水层的相互影响

改进的蒸发模拟程序包

支持Window 7 操作系统

Visual MODFLOW v2009.1 新特征

支持SEAWAT v.4，支持对三维变密度

流中多组分溶质及热量运移模拟

HydroGeo Builder可兼容

Visual MODFLOW v4.3 新特征

支持多节点井程序包(MNW)

更新改进井管理器

支持MODFLOW-SURFACT v3.0

支持MT3DMS多处理器运算

更新MODFLOW-2000 至v1.18.00

Visual MODFLOW v 4.2 新特征

MIKE 11 可兼容

PHT3D 可兼容

MT3DMS 5.1可兼容

Visual MODFLOW 4.1 新特征

支持USGS SEAWAT 模块

改进项目创建向导和图形用户界面

支持VCONT 计算选项

支持MT3DMS并更新版本至4.5

支持MODFLOW-2000 v1.15.00

更新SAMG解算器

支持GMG解算器

Visual MODFLOW V4.0新特征

导出网格化的模型数据

导出并捕捉图像

支持抽水井优化模块（MGO）

更灵活的打印选项

支持SAMG解算器

可产生透明度可控的二维色差图

导入MODFLOW数据集(MODFLOW

2000)

从多边形文件中导入属性区和补给区

指定单元格高程值

产品概况

4

导入和编辑各地层表面高程

导入和显示场地图

使用PEST-ASP，进行参数拟合

Visual MODFLOW V3.1 新特征

支持MODFLOW-SURFACT模块

Visual MODFLOW模块支持信息：

改进的模型校准图

校准残差图

支持导入多重底图

支持GIS和数据库

新的网格督查参数New Cell Inspector

Parameters

可定义补给边界条件

三维可视化

Visual MODFLOW V3.0 新特征

支持MODFLOW-2000运行

支持Stream Routing模块

支持RT3D V2.5 模块

支持Algebraic Multi网格解算器

导入并进行模型属性值插值计算

面对对象定义的边界条件，使用数组变

量的数学运算

1.3 应用范围 评估地下水修复系统（抽出处理，导排

处理）

矿坑排水的设计和优化

圈定水源保护区

确定污染物去向和暴露途径以进行风险

评估

含水层储存和回采（ASR）

模拟盐水层存储淡水的浮力效应

模拟被污染地下水中污染物的自然衰减

过程

预测海岸带含水层海水入侵的影响

评估矿坑深处的地下水循环和地热异常

在ASR期间模拟阳离子交换（水-岩互相

作用）

产品概况

5

1.4 Visual MODFLOW Flex 2014 软件版本介绍 Visual MODFLOW Flex 2014.1 中文版版本信息：

模 块 功能描述 标准版 专业版 高级版 完整版

MODFLOW96/2000 水流模拟

MODFLOW2000/2005/NWT* 水流模拟

MODFLOW-USG(Ustructured

Grid) 非结构性网格

MODPATH 粒子追踪

Zone Budget 区域水均衡

3D Visualization 三维可视化

MT3DMS 地下水移流、弥散、化学反应

RT3D * 多组分溶质运移

Classic 中文版界面 使用传统界面创建水流及溶质运移

模拟

Flex 中文版界面 使用最新版界面创建水流及溶质运

移模拟

Local Grid Refinement

(MODFLOW-LGR)

局部网格细化

Conceptual Modeling 概念模型法

Multiple Grid Types 多种网格类型

Compare results from Multiple

model runs 比较多种模型运行结果

Modeling Scenarios in a project 单个项目中多个模拟场景

Build and run bigger models

(64-bit engines)

支持 64 位系统

支持运行更大模型

3D Animation and Movie 三维动画及视频短片生成

产品概况

6

Generation

Win PEST 参数校准

PHT3D* 饱和多孔介质中，多组分物质反应

的三维模型

SEAWAT* 三维变密度、非稳定流

MGO* 优化井位与取水量

MT3D99* 多组分、链锁反应模拟

SAMG 大型矩阵专用算法，稳定易收敛，

适用于多节点大型地下水模型

FEFLOW Mesh Generation

and Translation FEFLOW 有限元网格生成及转化

MODFLOW SURFACT FLOW 包气带模拟 可兼容 可兼容

*标示的运移模块中的 SEAWAT, MGO 和 MODFLOW-SURFACT 只能在 VMOD 传统界面中运行。

1.5 Visual MODFLOW Flex 2014 模块介绍 MODFLOW-96/2000/2005 – 行业标准

三维地下水流模拟程序

MODFLOW-NWT –MODFLOW 最新改

进的一个版本，提供了对于非承压地下

水流方程非线性干湿交替问题的良好解

决方案。详细信息...

MODFLOW-USG 模块, 是 USGS

MODFLOW 地下水模拟程序的最新版

本，使用了灵活高效的非结构化网格尺

寸。

MODPATH – 粒子追踪

Zone Budget – 子区域水均衡计算

MT3DMS – 多组分污染物的三维溶质运

移模拟

RT3D – 污染物反应运移模拟

Stream Routing Package – 用于模拟

地表水和地下水的相互作用

MNW (多节点井 Multi-Node Well) – 用

于模拟跨越多含水层水井.

GMG - USGS 最新版本的解算器，用于

优化内存使用及减少模型运行时间

MGO –优化井抽水率或注水速度，用于

在维护系统正常反应时达到特定的目标

WinPEST – 自动校准及灵敏性分析

VMOD 3D-Explorer – 三维可视化及动

产品概况

7

画制作工具

SEAWAT v.2000 - 三维变密度流、多组

分污染物运移模拟，最新版的 SEAWAT

v.4 增加了热传输模拟

SAMG - 适用于大型复杂模型的高级解

算器，这些模型过优化，可用于

MODFLOW-2000 或 SEAWAT-2000 项

目

MT3D99 - MT3DMS 的升级版本，支持

污染物系列的链式反应模拟。

PHT3D –饱和孔隙介质中，多组分溶质

的三维反应运移模型，结合了现存并广

泛应用的两组程序，溶质运移模型

MT3DMS 和 USGS 地球化学程序

PHREEQC-2.

MODFLOW-LGR- VMOD Flex提供

了局部网格细化工具MODFLOW-

LGR，可以用于定义流域尺度模

型；使用嵌套网格，可以在局部进

行水平向及垂向网格细化，创建更

快更稳定的模型。

1.6 兼容软件

MODFLOW SURFACT

MODFLOW-SURFACT Flow V3.0 是一款基

于三维有限差分方法的地下水流和溶质运移

模拟软件，为 MODFLOW 增加了新的模块以

增强其完整性，包括复杂的饱和/非饱和地下

水流分析、污染物运移计算以及合理的模型

架构。该软件支持动态内存管理；模块化的

结构为 MODFLOW 补充完善了模拟功能。

工作流程

9

2.工作流程

相关产品介绍材料

10

3. 相关产品介绍材料

VMOD 宣传单页

登录 www.bwil.com.cn, 进入软件产品，查

看 Visual MODFLOW 中文版目录下的宣传

手册。

VMOD 详细介绍白皮书

登录 www.bwil.com.cn, 进入软件产品，查

看 Visual MODFLOW 中文版目录下的产品

手册。

VMOD 操作指南

登录 www.bwil.com.cn, 进入软件产品，查

看 Visual MODFLOW 中文版目录下的操作

指南。

VMOD 试用软件

联系北水国际工作人员

info@bwil.com.cn 或 010-51502601，免费

获取 Visual MODFLOW 试用软件。

软件 Demo DVD

联系北水国际工作人员 info@bwil.com.cn

或 010-51502601，免费获取地下水模拟软

件的试用光盘。

在线教程（操作指南）

登录 www.bwil.com.cn, 进入软件产品，查

看 Visual MODFLOW 中文版目录下的视频

教程。

案例研究

请参考以下表格内容。

场 地 问题描述 案例语言

加拿大，亚伯达省 评估露天煤矿中尾矿库对地下水环境的影响 英文

加拿大，安大略省 创建并校准地下水流模型，来评估露天矿场对自然地下水

流场的影响

英文

南美洲，智利 创建三维地质模型，对采矿区域的地下水环境敏感性分析 英文

加拿大，滑铁卢 模拟飞机场附近地下水流及污染物溶质运移 中文

分析垂向各异性和补给对多含水层系统中的三维污染体积

和抽水井捕获区的影响

中文

美国，诺曼河 创建地下水模型，模拟水流及污染物运移，并对修复方案

进行评估

中文

海岸地区 利用SEAWAT模拟咸水入侵到淡水含水层的动态过程 中文

技术支持

11

4.技术支持

4.1 培训 公开培训：北京水淼国际科技有限公

司每年定期举办软件培训，邀请国内

外著名水文地质专家、软件作者授

课，提供软件上机操作练习。培训地

点为北京。

培训课题包括：使用 Visual

MODFLOW 模拟地下水流和污染物运

移、应用 HGA 数据展现与解释野外数

据、使用 AquiferTest 进行含水层试验

分析、使用 AquaChem 进行水质数据

管理和模拟、使用 UnSat Suite 模拟非

饱和带地下水流成、使用 HGB 进行概

念模型的构建工作。具体培训信息请

参考网站发布的最新培训通知。

在线培训：北京水淼国际科技有限公

司提供一系列在线培训课程，用户可

自行选择培训课程。具体培训通知请

参考网站发布的相关通知。

4.2 更新 自用户购买软件起 12 个月之内，可享

受免费的软件更新和补丁程序安装。

12 个月后，用户可选择购买继续购买

维护服务，每组服务为期 12 个月，有

效期内可享受免费的软件版本更新及

补丁程序安装，以及通过电话或邮件

获取技术支持。

4.3 常见问题 Q1: Visual MODFLOW2009.1 中包含

SEAWAT V4 的那些特征？

A1：SEAWAT V4 的以下特征在 Visual

MODFLOW2009.1 中得以应用：

定义新的运移变量时，可增加温度种

类，允许用户同时模拟热和溶质运

移。

使用粘性程序包 Viscosity (VSC)

Package，模拟流体粘性在阻拦地下水

流动时的作用。

模拟水流密度。

VDF 程序包，用于解决变密度流的模

拟。可自动更新密度，减少模拟运行

时间。

Time-Variant Constant-Head (CHD)

程序包中，辅助变量可连同既定水

头，指定水流密度值。

Q2: 在 Visual MODFLOW 中，如何设置一

个 SEAWAT V4 运移变量？

A2：新建一个项目时，选择 SEAWAT 作为

水流引擎，这将会自动应用于溶质运移模

拟中。对于已有的项目，在主菜单中，选

择设置/编辑引擎，选择 SEAWAT。

Q3: 如何输入模型的详细温度信息？

A3：在初始浓度设置中，可设置温度信

息。用户可以导入或者赋值温度数据。

Q4:SEAWAT V4 的应用范围包括哪些？

A4: SEAWAT 可用于且不仅限于以下应用

范围：

模拟海岸地区含水层的热量及盐份运

移

ASR-在盐水含水层中，新鲜水的存

储：模拟浮力效应和地下水温度对流

体粘性的影响。

地热调查：计算热量平衡及地下水热

量喷发对地下水温度的影响

火山活动对地下水和水位的影响

注入深水井的废水流动及对含水层的

技术支持

12

影响

Q5: SEAWAT v.4 的局限性？

A5：

SEAWAT v4.只能用于饱和含水层中的

单相模拟。不能对气态和固态的水进

行模拟。所以温度范围的上限应该是

低于沸水温度。

SEAWAT v4 不考虑因为水相变化而发

生的潜在热量交换。

溶质浓度和水流密度之间有线性关

系。该假设基于 Baxter et al. (1911).

的实验室测量。

其它的局限性请参见 SEAWAT 以前的

版本说明。

Q6: Visual MODFLOW 是否支持双核处理

器？

A6: Visual MODFLOW 4.3 以上的版本都支

持 MT3DMS 的双核处理器运行。涉及到多

组分运移的 MT3DMS 模型，用户可以在电

脑上直接运行多重处理器。在主菜单中选

择运行/MT3DMS/平行处理，然后选择需要

的处理器，即可实现以上功能。

Q7：对于没有打开却显示“cannot open

invalid *.vmf file”的项目？

A7：发生这样的提示，意味着该项目已经

一定程度受损。然而，这也可能是因为在

*.vmf 文件中发生了拼写错误。重新获取该

项目的文件。在记事本中打开*.vmf 文件，

查找“Font”，如果找到了 Font[Style or

Font]Style，就用下划线替代括号，保存文

件，打开项目，问题就解决了。

Q8：如何读取*BGT 文件，包含用于

MODPATH 水均衡数据的 MODFLOW 文

件？

A8：这是作为 MODFLOW/MODPATH 的

一部分源代码，用户可以在 USGS 网站上

下载获得。

Q9：Visual MODFLOW 2010.1 是否支持

LAK3 程序包？

A9: Visual MODFLOW 2010.1 提供对

LAK3 程序包的支持，可用于模拟在瞬态或

稳态水流情况下，湖泊-含水层的交互。以

下模块支持 LAK3：MODFLOW 2000,

MODFLOW 2005, SEAWAT 以及

MODFLOWSURFACT。

Q10:如何将单独的 MODFLOW 程序包导入

现有的项目中？

A10:MODFLOW 程序包可直接导入任何现

有的 MODFLOW 项目中，支持导入的程序

包包括 HFB1, HFB6, DRN, CHD, RIV,

GHB, LAK, WEL 以及 Zone Budget。

Q11:如何从 Visual MODFLOW2010.1 中

导入属性区域及边界条件数据？

A11: Visual MODFLOW 2010.1 提供灵活

的导入及导出方式：

以层、行和列（IJK）的格式导入

及导出网格、属性区域数值。

以层、行和列（IJK）的格式为以

下程序包导入及导出边界条件数

据：定水头 (CHD), 渠 (DRN), 河

流(RIV), 通用水头(GHB), 墙(HFB)

和湖泊 (LAK).

Q12: Visual MODFLOW 2010 是否支持

Windows 7 操作系统？

A12: Visual MODFLOW 2010 支持

Windows 7 操作系统，包括专业版、企业

版及最终版。

技术支持

13

Q13: Visual MODFLOW 2010.1 是否支持

Evapotranspiration Segments Package

(ETS1)程序包？

A13: Visual MODFLOW 2010.1 支持

Evapotranspiration Segments Package

(ETS1)程序包。用户可以通过定义多段功

能，将蒸发率和水头联系起来，进而模拟

蒸发过程。

Q14:在 Visual MODFLOW 2010.1，如果

用户在创建模型之后，更改了单位，现有

的数值是否可以按照新单位自动换算？

A14:需要用户时刻记住的是，Visual

MODFLOW 不具备自动换算功能。改变现

有模型的单位仅仅是对单位标签进行了修

改，数据不会按照新单位自动转换。

所有的 MODFLOW 文件在编译过程中都会

转化为统一的单位。如果模型已经创建，

长度和时间将是既定的。然而，Visual

MODFLOW 允许用户输入在更方便的单位

中输入特定的数值，例如补给-mm/year，

抽水率-加仑/分钟。

所以数据需要提前转化为统一的单位。

Q15:使用 mf96to2k.exe 转化 MODFLOW

数据文件时，出现了“array is too large

for this conversion”的错误提示，如何

处理？

A15:联系我们，重新获取支持较大矩阵的

mf96to2k.exe 文件。

Q16:在 Visual MODFLOW 中如何删除数

据（例如导水系数、补给率等）？

A16:非常不幸，在 Visual MODFLOW 中无

法删除，用户可以在新区域中修改现有数

据，但是无法删除。

Q 17: 如何创建行列大于 499 的模型？

A17: 软件默认的最大三维行列层为：499

行、499 列和 200 层。如果用户需要处理

特定的问题，请联系我们，购买专门定制

的 Visual MODFLOW 版本，用于解决更大

网格问题。

Q18:如何查看运移溶质平衡图？

A18:运移溶质平衡图只能在使用 MT3D96

或 MT3D99 中查看。用户需购买 Visual

MODFLOW 高级版或单独购买 MT3D99 才

能查看。

Q19：在 Visual MODFLOW 的输出模块

中，水头校正残差图无法显示， 怎样才能

将气泡图显示出来？

A19:从左边的工具栏中选择几个合适的水

头观察井，重新调入水头校正残差图，如

果残差图不能显示，则要确定相应图层的

观测井在视图中是显示的，如果必要，可

以从前后图层选择。

Q20：在 Visual MODFLOW 中，在不同的

输出时间或时间步长中地下水 浓度的污染

羽一直没有发生变化，如何解决此类问

题？

A20: 请在输入菜单中检查溶质参数的 Kd

值。过大的 Kd 值会得到非常高的延迟因

子， 并进而使得模型中的污染羽无法移

动。

Q21：在 Visual MODFLOW 中运行模型时

需要哪些边界条件？

A21: 在 Visual MODFLOW v4.2 中，对于

稳定流模型，在运行模型前至少需要确定

定水 头边界，否则模型将不会存在确定的

解。

技术支持

14

Q22：在 Visual MODFLOW 中运行 MT3D

或 RT3D 时，能否将化学反应参数 进行空

间分布式赋值？

A22: 化学反应参数的空间分布式赋值可以

通过将“NCRXFLAG”参数（位于溶质运移

数值引擎窗口的概要选项卡的下方）调整

为“空间化变量”来实现。

Q23：请问在 Visual MODFLOW 中如何使

用 WinPEST 的运行结果来更新模 型数

据？

A23: 在模型运行之后，返回到运行菜单，

并打开 PEST（参数优化）选项窗口。在这

个窗口中，选择文件>利用 PEST 运行结果

进行更新，这样就可以更新模型的运行 数

据了。

4.4 主要数据文件类型汇总

4.4.1. 输入

输入部分允许用户设计水流和运移模型，并且

从多种数据源中导入数据。以下是Visual

MODFLOW支持的导入文件格式：

底图文件：.

DXF, .SHP, .JPG, .GIF, .TIF, .PNG, .BMP

定义表面，导入文件为:

网格 - ASCII 文本文件

(.TXT, .DAT, .TAB, .CSV)

网格 - ESRI 网格文件

(.TXT, .ASC, .HDR)

网格 - MapInfo 网格文件 (.TXT)

网格 - Surfer 网格文件 (.GRD)

网格 - USGS DEM 文件 (.DEM)

点 - Access Database 文件 (.MDB)

点 - ASCII XYZ 文件

(.TXT, .DAT, .TAB, .CSV)

点 - ESRI 形文件 (.SHP)

点 – Excel 文件 (.XLS)

定义井，导入文件为 ASCII .TXT,

ESRI .SHP, .XLS, 或 .MDB.

水流属性

导水系数 (Kx, Ky, Kz)

贮水系数 (Ss, Sy, Peff, Ptot)

初始水头

包气带参数 (仅在 MODFLOW-

SURFACT 中适用)

运移属性

Bulk Density 容重

Species Parameters (Spatially

Variable)溶质参数 （空间可变）

编辑常量参数

初始浓度

Dispersion (Dl, Dt, Dv, Diffusion) 弥散

系数

水流边界条件

定水头边界条件 (CHD)

河流边界条件 (RIV)

溪流边界条件 (STR)

通用水头边界条件 (GHB)

排水边界条件 (DRN)

隔水墙边界(HFB)

蒸发量

运移边界条件

恒定浓度边界条件

补给强度边界条件

蒸发量浓度边界条件

点源边界条件

数据也可以从输入的部分导出。

技术支持

15

4.4.2. 运行

运行部分允许用户对地下水流动及溶质运移模

拟设定运行参数。这些设置包括水流、粒子追

踪、污染物运移以及参数反演模拟。

4.4.3. 输出

Visual MODFLOW输出部分允许用户进行可视

化、打印并导出模拟结果。

以下地图及相关数据可进行展示:

残差校准图-水头和浓度

高程图-水头、降深、浓度、水位、水

头差、地层之间的流量、层高以及净

补给

粒子追踪线图

速度矢量图

区域均衡图

以下图表及相关数据可进行展示:

校准图表 - 水头、浓度

时间序列图表-水头、降深及浓度

质量平衡图表-水流及运移

区域均衡图表 - 水流及运移

地图和图表可以在输出部分导出或打

印。大部分数据可以通过地层或单元

格导出为文本文件。

4.4.4. 3D 浏览器

Visual MODFLOW 3D-Explorer 是一个先进的

三维可视化和动画组件，利用多种三维图像，

展示和播放地下水流、追踪线以及污染物运移

模拟数据。该模块在 Visual MODFLOW 专业版

和高级版中可用，可以展示输入和输出。

16

技术支持

16

5.联系我们

5.1 公司介绍 北水国际是总部在美国的跨国公司 S.S.

Papadopulos & Associates, Inc(SSPA)在中国设立

的子公司，专门从事与地下水资源和环境有关的计

算软件与硬件开发和技术咨询工作。2006 年以

来，我们已经成功为包括中国地质调查局、中国地

质环境监测院、中国环境科学研究院、中国环保部

环境发展中心、水利部水利水电规划设计总院、广

西环境保护科学研究院、北京大学、同济大学、中

国地质大学（北京）、北京师范大学、西南交通大

学、新疆农业大学、达能亚洲研发中心、湘潭电化

科技有限公司、新疆天富集团、内蒙古汇能集团等

机构提供了地下水环境勘查、评价与污染修复方面

的解决方案。

北水国际在中国区的业务主要包括：

地下水专业软件：研发并独家代理地下水

污染运移模拟软件Visual MODFLOW中文

版在中国的销售与培训。代理包括

AquiferTest、Surfer、MIKE SHE、

HydroGeo Analyst在内的几十款水文地质

专业软件。

专业地下水监测仪硬件：代理包括Mini-

Diver、Micro-Diver、Cera-Diver、和

CTD-Diver在内的多款地下水自动监测仪

在中国区的销售与培训。

水资源与环境技术咨询：水资源研究，污

染现状调查，建设项目环境影响评价，污

染修复可行性调查，污染修复工程设计，

环境地球化学研究，地下水污染运移模

拟，地理信息系统数据库组建与制图，地

下水软件研发。

5.2 联系方式 公司地址：北京市海淀区

曙光花园中路 11 号

农科大厦 B 座 706

北京 100097，中国

电 话：（+86）10 5150 2601

传 真：（+86）10 5150 2601

网 址：www.bwil.com.cn

电子邮箱：info@bwil.com.cn

17

附件-

专业指南

17

附件：Visual MODFLOW Classic Interface 4.1 中文版专业指南

目 录

1.VISUAL MODFLOW 简介 ................................................................................................................................ 20

VISUAL MODFLOW 新特性 ................................................................................................................................ 20

Visual MODFLOW 4.1 新特性 ................................................................................................................... 20

运行界面 ................................................................................................................................................................ 21

开始运行 Visual MODFLOW ..................................................................................................................... 21

Visual MODFLOW 初级菜单 ...................................................................................................................... 21

屏幕布局 .................................................................................................................................................... 22

WHI 联系方式 ....................................................................................................................................................... 24

2 .VISUAL MODFLOW 专业版使用指南 ............................................................................................................. 25

演示版软件功能限制 .............................................................................................................................................. 25

如何使用该指南 ..................................................................................................................................................... 25

术语和标志 ................................................................................................................................................ 25

示例模型概要......................................................................................................................................................... 26

模块 I：建立和定义水流模型 ................................................................................................................................. 27

第 1 节：生成一个新的模型 ................................................................................................................................... 27

步骤一：工程设置 ..................................................................................................................................... 28

步骤二：水流设置 ..................................................................................................................................... 29

步骤三：运移设置 ..................................................................................................................................... 30

步骤四：模型区 ......................................................................................................................................... 32

第 2 节：加密模型网格 .......................................................................................................................................... 38

第 3 节：增加抽水井 ............................................................................................................................................. 48

第 4 节：地下水流属性的赋值 ............................................................................................................................... 50

第 5 节：赋水流边界条件 ...................................................................................................................................... 55

设置模型中补给项 ..................................................................................................................................... 55

设置水头边界条件 ..................................................................................................................................... 56

设置河流边界条件 ..................................................................................................................................... 59

第 6 节：粒子跟踪 ................................................................................................................................................. 62

18

附件-

专业指南

18

模块 II：溶质运移模型........................................................................................................................................... 63

第 7 节：建立运移模型 .......................................................................................................................................... 63

检查吸附作用参数 ..................................................................................................................................... 64

弥散系数赋值 ............................................................................................................................................. 64

第 8 节：运移边界条件 .......................................................................................................................................... 65

第 9 节：添加观测井 ............................................................................................................................................. 66

模块 III: VISUAL MODFLOW 运行 ...................................................................................................................... 69

第 10 节：MODFLOW 运行选项 .......................................................................................................................... 69

MODFLOW 解算器选项............................................................................................................................. 69

干湿交替选项 ............................................................................................................................................. 70

第 11 节：MT3DMS 的运行选项 ......................................................................................................................... 71

MT3DMS 解算器设置 ................................................................................................................................ 71

MT3DMS 输出时间 .................................................................................................................................... 72

第 12 节：模型的运行 ........................................................................................................................................... 73

模块 IV：输出可视化 ............................................................................................................................................. 74

第 13 节：等水位线 ............................................................................................................................................... 75

显示水头彩色渲染图 .................................................................................................................................. 78

第 14 节：速度矢量 ............................................................................................................................................... 80

第 15 节：迹线 ...................................................................................................................................................... 82

第 16 节：浓度等值线 ........................................................................................................................................... 84

第 17 节：浓度－时间图 ........................................................................................................................................ 91

模块 V：VISUAL MODFLOW 三维浏览器 .......................................................................................................... 94

第 18 节：开始 VISUAL MODFLOW 三维浏览器 ................................................................................................ 94

第 19 节：改变默认设置 ........................................................................................................................................ 95

第 20 节：使用导航工具 ........................................................................................................................................ 96

第 21 节：创建一个三维污染羽状体 ...................................................................................................................... 97

定制图例 .................................................................................................................................................... 99

选择输出时间 ........................................................................................................................................... 100

第 22 节：可视化模型输入数据 .......................................................................................................................... 101

第 23 节：定义截面（剖面和切片） ................................................................................................................... 102

19

附件-

专业指南

19

第 24 节：创建一个裁减视图 ............................................................................................................................. 105

第 25 节：创建水头值的彩图 ............................................................................................................................. 107

定制颜色图例 ........................................................................................................................................... 108

第 26 节：打印成图形文件 ................................................................................................................................. 109

20

附件-

专业指南

20

1.Visual MODFLOW 简介 Visual MODFLOW 是三维地下水运动和溶质运移模拟实际应用中功能最为完整且操

作简单的专业软件。整个软件包包括 MODFLOW，MODFLOW－SURFACT，

MODPATH，ZoneBudget，MT3Dxx/RT3D，MGO, 和 WinPEST，并都具有最直观

和强大的图形交互界面。合理的菜单结构和方便使用的图形工具允许用户实现以下操

作：

确定模型维数和范围并选择单位

设置模型参数和边界条件

运行模型

手动或自动调整模型参数

对抽水井流量和位置进行优化处理

二维或三维结果显示

输入到模型中的参数和结果可以在建模过程中的任何时刻或在结果显示中进行二维

（剖面或者平面视图）是三维显示。对于完整三维地下水流和溶质运移模拟，Visual

MODFLOW 将会是您所需的最为合适的软件包。

您一旦购买了 Visual MODFLOW，或是其他任何 Waterloo Hydrogeologic 软件产

品，您不但获得了业内最好的软件，而且也将获得产品背后的信誉保证，以及我们高

效的地下水模拟专家团队的技术支持。Waterloo Hydrogeologic 从 1989 年开始从事

地下水软件的开发，并且我们的产品逐渐得到全世界 90 多个国家的上万个地下水专

家的认可，接受和使用。这种认可对于我们在用户和代理处中建立信誉是无价的。

Visual MODFLOW 也在不断的更新来满足我们客户的需要。

Visual MODFLOW 新特性 Visual MODFLOW 4.1 版本主界面很人性化，类似于之前的 MODFLOW 版本，但功

能却有了很大的改进，它提供了更强势的输入、修改、分析和显示地下水模型数据的

工具。最新版本 Visual MODFLOW 一些更详尽重要的升级特征如下描述。

Visual MODFLOW 4.1 新特性

整合美国地质调查局 SEAWAT 2000 程序，能处理可变密度水流的模

型，如海水侵入的建模问题。

整合美国地质调查局最新版的 MODFLOW 2000 程序(version 1.15.00, August 6, 2004)

整合 MT3DMS 程序(4.5 版本)

整合 VCONT 计算选项，该版本中用户可以选择从地下水面（含水层 1

的顶部）算起或从初始水头算起 VCONT 的值

21

附件-

专业指南

21

改进的 Visual MODFLOW 工程创建向导可以运用与运移程序相连的“水

流类型选择器”，帮助用户选择特定工程的最合适的水流迁移数值模型。

支持美国地质调查局最新版的几何多网格法解算器 GMG

支持最新版的代数多网格 SAMG 解算器，并针对 MODFLOW 进行了优

化

运行界面 Visual MODFLOW 经特殊设计来增加模型建立效率，并降低建立三维地下水流和运

移模型的复杂性。为了简化程序界面，Visual MODFLOW 被分成三个独立的模块。

输入

运行

结果输出 当开始运行 Visual MODFLOW 新建工程，或者打开一个存在的工程，每一个模块都

可以从主菜单开始，主菜单作为各模块间无缝转换的连接，包括定义编辑模型输入参

数，运行模拟，校正，优化模型，以及显示模型结果。

输入模块允许用户以图形化的方式输入必要的参数建立三维地下水流模型以及溶质运

移模型。输入菜单负责输入建立 MODFLOW, MODFLOW-SURFACT, MODPATH,

ZoneBudget, 以及 MT3D/RT3D 各种模型基本框架所需的数据。这些菜单以逻辑顺序

显示指导用户一步一步的建立地下水流以及溶质运移模型。

运行模块允许用户修改运行 MODFLOW, MODFLOW-SURFACT, MODPATH, zone

Budget, and MT3D/RT3D, MGO, and WinPEST 程序时的各种参数，它们包括初始

水头的估计，选择计算方法，激活干湿交替程序包，编辑输出控制等等，每个菜单都

具有默认的设置，一般都可以运行大部分得模型。

输出选项允许用户显示 MODFLOW, MODFLOW-SURFACT, MODPATH,

ZoneBudget, 及 MT3D/RT3D 的模拟和校正结果，输出菜单允许选择，自定义，合并

各种显示项，并且可以以图形方式输出模型结果。

开始运行 Visual MODFLOW

一旦 Visual MODFLOW 被安装到计算机上，双击桌面上的 Visual MODFLOW 快捷

方式图标或点击 开始/所有程序/WHI Software/Visual MODFLOW 4.1/Visual

MODFLOW 4.1。

Visual MODFLOW 初级菜单

主菜单屏幕包括一下选项

22

附件-

专业指南

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文件：选择文件利用，以及退出 Visual MODFLOW

输入：设置，编辑可视化的网格以及输入参数

运行：进入编辑模型运行参数设置以及运行数值化模拟

输出：可视化输出模型结果（等值线，色图，矢量，流线，时间序列图像等）

设置：为水流和溶质运移模拟选择数值引擎

帮助：提供使用 Visual MODFLOW 的基本信息

屏幕布局

当打开一个 Visual MODFLOW 工程并选择输入模式时，窗口将回会出现类似的布

局：

顶部菜单栏：包括各接口（输入，运行和输出）的分类数据菜单

边界菜单栏：由各种空间数据显示控制按钮工具组成，视图选项如下：

工程名称

旁边菜单栏

顶部菜单栏

坐标区

三维导航

状态条

功能按钮

运移变量

23

附件-

专业指南

23

[查看列]：显示剖面

[查看行]：过行显示剖面

[查看层]：通过层显示剖面

[跳到]：通过给定整数显示列，行，层剖面

[上一层]：上一列，行，层

[下一层]：下一列，行，层 单元体三维导航：单元体显示包括模型坐标原点，方向，以及层，列，行方向

坐标区：坐标数据显示，包括位置坐标（x,y,z）以及单元序列（I,J,K）

状态按钮：描述当前用户所用到的功能

功能按钮：

[F1-Help]：打开帮助窗口

[F2-3D]：打开三维可视化浏览器

[F3-Save]：保存当前模型数据

[F4-Map]：导入底图

[F5–Zoom in]：放大

[F6–Zoom out]：缩小

[F7-Pan]：移动模型视图位置

[F8–Vert exag]：垂直比例尺大小

[F9-Overlay]：打开覆盖层控制窗口使选定的覆盖层可见并设置显示优先

顺序。

[F10–Main Menu]：返回主菜单窗口

24

附件-

专业指南

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WHI 联系方式 后面章节包含了一步一步的用户指导手册，用户指导手册的目的就是使用户更容易的

建立，校正，运行三维地下水流以及溶质运移模型，但是，它仅仅包含了建立地下水

流和溶质运移模型时需要的许多分析功能及图象属性功能中的一小部分。

如果用户手册没有覆盖你所感兴趣得那部分内容，你可以通过在线帮助并且仔细的阅

读 Visual MODFLOW 用户手册，如果你想了解如何利用 Visual MODFLOW 解决你

自己特殊的技术问题，你还可以联系： Waterloo Hydrogeologic Inc.

460 Phillip Street West - Suite 101

Waterloo, Ontario, Canada, N2L 5J2

Tel. (519) 746-1798

Fax (519) 885-5262

E-mail: techsupport@flowpath.com

Web: www.waterloohydrogeologic.com

25

附件-

专业指南

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2 .Visual MODFLOW 专业版使用指南 此章节包含一步一步引导用户使用 Waterloo Hydraogeologic 的 Visual MODFLOW

4.1 演示版。指南将指导您完成：

设计模型网格以及设置参数和边界条件

设置 Visual MODFLOW 运行地下水流模型，粒子追踪，以及溶质运移模

拟

二维或三维图形的结果可视化

为了用户使用方便，Visual MODFLOW 演示安装程序一旦安装，也将安装您将要建

立的算例所需的输入数据文件和模拟结果文件。

演示版软件功能限制 演示版软件包括 Visual MODFLOW 的全部功能，您可以创建，打开，修改，编译和

运行模型，但模型必须遵守以下限制条件：

网格不能超过 40 行，40 列，3 层

不能多于 3 个参数区

不能多于 2 口抽水井

如何使用该指南 该指南分为五个模块，每个模块又分为若干节。该指南如此设计使得用户可以从任何

一个模块开始使用，以检测 Visual MODFLOW 某些特定的功能。每一节均为简单易

懂的格式。模块设置如下：

模块一—建立和定义水流模型

模块二—污染物运移模型

模块三—运行模型

模块四—可视化输出

模块五—Visual MODFLOW 三维显示器

术语和标志

本部分内容的目的是介绍下列常被用得术语和标志：

输入：输入给定字或数值

选择：在提示的地方点击鼠标左键

⇔ －按 Tab 键

┘ －按 Enter 键

26

附件-

专业指南

26

－在提示的地方点击鼠标左键

－在提示的地方双击鼠标左键

[…] －表示要点击的按钮，此按钮位于窗口，侧边或底部菜单条 粗体字表示要点击的菜单，窗口，或要键入的内容。

一些最新 Visual MODFLOW4.1 版本中的重要的特性，用斜体形式表示。

示例模型概要 模拟场所位于 Waterloo 市外距离飞机场很近的地方。模型区域内有浅层的砂和砂砾

含水层，深层砂和砂砾含水层，中间粘土和淤泥半透水层将上下两个含水层分割。该

区域周围有飞机燃料补充区，城市供水水源地，以及一个不连续的半透水层区。以上

特征如图所示：

城市供水水源地有两口供水井。东边水井的流量保持在 550m3/d，西边水井的流量是

每天 400m3。在过去的十年中，飞机燃料定时地排入到燃料区，自然渗透作用使得上

层含水层产生了羽状污染区。该指南将会说明建立该地区地下水水流和污染物运移模

型的必要步骤。该模型将会指出燃料污染对城市供水水源地潜在的影响。

当从平面角度上讨论该模型时，模型区域顶部设定为北部，模型底部为南部，左边和

27

附件-

专业指南

27

右边分别为西部和南部。地下水流在由浅层潜水含水层，中间弱透水层以及深层承压

含水层组成的三层含水系统中从北流向南（从顶部到底部），正如下面图表所示。浅

层和深层含水层的渗透系数为 2e-4m/sec，弱透水层的渗透系数为 1e-4m/sec。

模块 I：建立和定义水流模型 4.1 版本中的工程创建模块已被重新设计，大部分水流，运移，网格和工程所需要的

参数和默认设置都要在建立模型之前设定，避免在多个模型模块中输入。

第 1 节：生成一个新的模型 在你的 Windows 桌面，你将看到 Visual MODFLOW 的图标。

启动 Visual MODFLOW 程序

要创建新模型：

文件

新建 接着将出现创建新模型的窗口。

为了用户方便，我们早已按照下面一步一步的说明建好了所需的模型。模型位默认的路径

下：C:\VMODNT\Tutorial

建议你创建一个新的文件夹，并将新建的模型存放于该文件夹中。

新建一个文件夹：

键入文件夹名字。

28

附件-

专业指南

28

新建的文件夹

输入：Airport

[保存] 注意：如果你选用默认的路径（C:\VMODNT\Tutorial）并且键入了相同的文件名，如果

Airport.vmf 文件已经生成，将出现一个警告信息。

[否]，在另一个文件夹中存放新建的模型

[是]，覆盖存在的模型。 Visual MODFLOW 在文件名后自动添加一个.VMF 扩展名。接下来，模型的建立分为下面四个连续

步骤。

步骤一：工程设置

步骤一中下面窗口用于选择：

水流和溶质运移模拟所需的数值求解方法

水流和溶质运移模型参数的单位

模型的起始日期和时间

对于水流模型，可以选用下面的数值求解方法：

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附件-

专业指南

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USGS MODFLOW-96 from WHI (饱和，密度恒定)

USGS MODFLOW-2000 from WHI (饱和，密度恒定)

USGS SEAWAT 2000 (饱和，密度变化)

MODFLOW-SURFACT from HGL (变饱和度) 在此例子中，选择 MODFLOW-2000

对于运移模型，Visual MODFLOW 支持下列公共及私有程序：

MT3DMS MT3Dv1.5 MT3D99 RT3Dv1.0 RT3Dv2.5

注意：MT3DMS，MT3D99 和 RT3D 运移引擎支持多组分污染物运移，而 MT3Dv1.5 仅支持单组

分运移。

[是]单选框，激活运移模拟选项 本算例默认选用 MT3DMS 进行运移模拟。 在单位选项中，对于每个模型输入的数据类型依照下列内容选择。

长度： meters

时间： day

渗透系数： m/sec

抽水流量： m^3/day

补给强度： mm/year

质量： kilogram

浓度： miligrams/liter [下一步>]接受设置

步骤二：水流设置

步骤二中将会出现下面所示的窗口，显示水流和溶质模型的默认的参数值。

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附件-

专业指南

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模型的起始日期和起始时间取决于模拟期的起始时间。目前，时间设置仅仅用于非稳

定流水流模拟，当输入某些边界条件数据（定水头，河流边界，通用水头以及排水

沟）时，就要定义时间数据。 [下一步]，确认输入值

步骤三：运移设置

步骤三中窗口显示运移模拟的默认参数值：

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附件-

专业指南

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为了支持所有可用到的关于多种溶质相互反应的程序的选项，Visual MODFLOW 要

求你建立关于溶质运移的初始条件（例如：化学微粒的种类的数量、每种化学微粒的

名字、初始浓度、衰退速度、分离系数等等），每个初始条件被称为一个运移变量，

而且对于一个给定的水流模型可以由一个以上的变量。

MODFLOW 默认创建一个变量称为 VAR001。我们现在通过编辑该变量来建立运移

模型。

默认状态下，运移变量使用 MT3DMS 数值引擎，并不考虑吸附和化学反应。 在吸附下拉菜单中选择线性等温吸附（平衡）。

该演示模型不进行溶质的衰变或降解过程默认，因此对反应项，接受默认设置无反应项即

可。

以下是吸附和反应设置的三个标签：

组分信息 模型参数 组分参数

在组分信息标签按钮中，你将看到一个带着列标题的电子数据表视图。最后两列以

MT3D 名称标识。

在模型中被模拟的化学溶质种类是 JP-4。Visual MODFLOW 允许使用被模拟溶质的

真正名字从而在曲线图和标中更容易识别它们。

32

附件-

专业指南

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对化学组分输入以下信息：

在指示列中输入 JP-4； 在组分描述列中输入 Spilled Jet Fuel

在可动列中选择是

在 SCONC [mg/L]列中输入 0

在 SP1 [1/(mg/L)]列中输入 1e-7

组分信息建立，并将出现与下面相似的图。

这就完成了运移算法的建立，接下来可以退出运移选项窗口。

[下一步>]

步骤四：模型区

该步骤用来创建模型网格：

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附件-

专业指南

33

上面窗口用来导入场地地图，确定模型区维数，以及定义有限差分网格的行列数和分

层数。

按照下列的数据键入模型的行列数以及层数。

列数：30

行数：30

层数：3

Z 最小值：0

Z 最大值：18

载入图片

接下来，用户需要指定文件位置和并添加.DXF 文件作为底图。

[浏览]按钮

浏览 vmodnt\Tutorial\Airport 目录，并选择下面的文件： Sitemap.dxf [打开]

[完成]接受以上设定

将会出现选择模型区窗口来确定模型的范围。Visual MODFLOW 将会从底图上

（Sitemap.dxf）读入最大和最小坐标并将模型中间区域建议设值为默认位置。

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专业指南

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键入下列数值覆盖屏幕上所显示默认数值：

显示区域：

模型原点：

模型原点对角点：

[确定]接受模型维数

接着将显示文件分布窗口，提示“Sitemap.dxf”已经在 Visual MODFLOW 工程内存

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附件-

专业指南

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储为“Airport.Sitemap.MAP”。 [确定]

将打开输入菜单，模型范围内将会自动剖分为规则的 30*30*3 有限差分网格。网格和底图将会在

屏幕上显示，正如下图所示：

进入输入模块式，默认显示网格。

添加航空图象

现在将增加一幅位图格式的场地航空图象来增强视觉效果。

按底部工具栏 F4(Map)

跳出对话框指定要导入图象所在位置，选择 vmodnt\Tutorial\Airport.

文件类型选择图象文件

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专业指南

36

选择 Airport.Airphoto.bmp。

[打开]

将出现如下选择模型区对话框：

要使图象与坐标系相匹配，图象至少需要两个已知坐标的地理参考点。可按如下步骤

设置地理参考点。该图中，两个参考点已标识为红色的 X，分别位于机场主跑道的两

端。

要设置地理参考点：

点击地图左侧红色 X 处，出现地理参考点对话框提示输入所选位置的 XY 坐标：

37

附件-

专业指南

37

输入该点的 XY 坐标：

X1：502

Y1：1212

点击[确定]

点击地图左侧红色 X 处，出现地理参考点对话框提示输入所选位置的 XY 坐标

X2：1619

Y2：1863

点击[确定] 在地图周围出现一方框。

点击[确定]继续 出现确认信息窗口，显示用于地理参考的图象文件名。

点击[确定]继续 如果图象被正确配准，河流和跑道应与 AutoCAP Sitemap.dxf 文件所数字化出的位置

吻合。应显示为如下窗口：

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专业指南

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场地地图属性可在覆盖控制中设置

在下部工具栏中点击 F9(Overlay Contral)

本文档余下部分截图将不显示该图象，如果愿意您可以保持其可见。 去除地图勾选，关闭图象

点击[确定]

第 2 节：加密模型网格

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专业指南

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网格窗口具有多种功能，提供有分类的图形编辑工具，可以用来加密模型网格，定义

不活动网格区，导入地表标高，设置各层标高，优化（平滑）网格空间，作高程等值

线图。

这部分描述了如何加密敏感区域网格剖分情况的一些必要步骤，例如在供水井周围地

区。之所以细化敏感区域的网格剖分，是为了得到更多更细的模拟结果信息或是对水

力坡度变化比较大的地区的细化。例如，在井附近水位降低，如果剖分细致，水位变

化就会更加平滑。

要在 X 方向上加密网格：

[编辑网格]中的编辑列

接着就会出现一个列窗口，设定需要修改的网格。默认选项是加密网格，仅仅需要敲击鼠标

就可以在想要加密的地方添加网格线。

在网格区域任意移动鼠标位置。注意在网格区中随着鼠标的移动就会有高亮度的直线

出现，这条线就可以用来在模型区域的任意位置加密网格。在本次例子中，将会加密

燃料区和供水井附近区域的网格。

细化单选框

使用默认值 2 做为细化标准

在蓝色背景窗口任意处点击激活模型区，移动鼠标在下列 X 坐标处单击（不要担心不能精确定位

坐标，只要在离这些坐标最近的列上点击就可以了）：

区域 1：X＝670，X＝940

区域 2：X＝1070，X＝1140

区域 3：X＝1340，X＝1600

在列对上点击后，该范围中的每一列中都增加另外一列从而变为两列

点击[关闭]退出列窗口

接下来，就要对从燃料区到水井区这块区域的网格在 Y 方向上加密。

[编辑网格]中的编辑行

细化单选框

使用默认值 2 做为细化标准

在蓝色背景窗口任意处点击激活模型区，移动鼠标在下列 Y 坐标处单击（不要担心不能精确定位

坐标，只要在离这些坐标最近的列上点击就可以了）：

40

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专业指南

40

区域 1：X＝400，X＝730

区域 2：X＝860，X＝930

区域 3：X＝1060，X＝1130

区域 4：X＝1660，X＝1860

点击[关闭]推出 Rows 窗口

加密后的网格显示如下图所示：

接下来将会演示如何通过剖面显示模型，以及如何给模型添加新的层。显示模型剖面

结构： 点击左工具条上的查看列

在网格区域内任意移动鼠标。当鼠标移动的过程中，在鼠标位置处会相应的出现红色的加亮线。

想要选定一列莱显示模型结构，就敲击鼠标左键在想要的位置处。Visual MODFLOW 可以将平面

上显示模型结构转化为利用剖面显示。此时，模型垂向上并没有放大，素以智能看到一个很细的

线，看不出来三层结构。为了显示出三层结构，我们需要调整垂向上的比例尺。

在屏幕下方，点击 [F8-Vert Exag]。屏幕上出现垂向放大窗口，提示键入相应的垂向缩放比例

值。

键入：40

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[确定]，模型的三层结构将会显示出来，如下图所示：

从此图大家可以看到该剖面每一层都具有相同的厚度。但是，实际中很少出现这种水

平层面上具有相同厚度的情况。

Visual MODFLOW v.4.1 l提供了一系列改进的工具，可以对有限差分模型的单元格导

入、创建以及修改含水层的表面高程。利用导入USGS DEM 文件，可以用Strike和Dip信息来定义

一个确定的坡度，这样可以确定模型含水层的表面，而不需要其它具有更完整特征的图形界面。

Visual MODFLOW支持从不同类型的资料导入各层的高程，包括：

点文件（XYZ）

ASCII 文件（.TXT,.ASC, .DAT）

MS Access 数据库文件(.MDB)

MS Excel 文件(.XLS)

ESRI 点文件 (.SHP)

USGS DEM 文件(.DEM)

Surfer 删格文件 (.GRD)

ESRI 删格文件 (.GRD)

Mapinfo 删格文件(.GRD) 下面这个例子，我们将导入包括在模型区域中选定的X和Y坐标的高程资料的文本文件。

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42

[输入高程]从左边的工具栏导入高程

将会出现创建网格高程窗口

该向导允许你对每一个所选的模型层的网格进行导入以及插值数据。默认情况下，在层面设

置中，地面为默认选项。二维（2-D）和三维（3-D）插过值的以及修正的地表高程视图，以及每

个单元的数据矩阵（Array）都在右边的窗口显示。

在选项下拉菜单中选择导入数据。

选择上面这个按钮将会在选项下面出现插值设置框。在此选择数据文件以及插值方法 (自然邻

点法, 克力格,或反距离方法)。默认情况下，插值方法选择自然邻点法。但是，在这个例子里，我

们按 选择反距离方法进行插值。

与数据存放源有关，点击这个按钮，将会弹出下面的打开窗口:

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浏览目录 vmodnt\Tutorial\Airport

选择 Airport_gs.asc (接受默认的文件格式)

点击[打开]

弹出下面的窗口。

所需的数据由数据文件的列组成，并且与列号相匹配，而这个数据框用来与每一个数

据区域相对应，插值的向导框也是这样的。如上面窗口中所示，在每一数据域里键入

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适当的数字以使得列＃1 和 X 坐标轴相对应，使列＃2 与 Y 坐标轴相对应，以及列#3

与高程相对应。一旦所有列都对应了，[下一步]按钮就会激活。 [下一步]会进入数据确认框（如下所示）。

因为通过有效数据的检测（不好的单元格将会用红色高亮显示），这样可以保证组包

含有效的数据，并且保证数据点位于由下面坐标系和单位框所确定的模型区域内。 [完成]进入到坐标系统和单位窗口，坐标系统选择模型坐标，高程单位选择米（如下图所示）。

[预览]按钮

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[确定]执行导入的高程数据的插值，弹出下面的窗口。

[确定]

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在执行下一步对所选模型网格层的高程插值之前，会弹出一个警告消息框以告知模型

高程将被改变。

[是]

如果你的模型表面高程要执行的变化与以前边界条件下的水位值冲突，会出现另一个

警告消息框，给你修正的机会。这种情况下，不会检测潜在的问题。

下面将导入第一个含水层的底板高程。 [导入高程]

含水层范围，这里从下拉菜单中选择第一层底板

选项，从下拉菜单中选择导入数据（Import data）。

选择反距离（Inverse Distance）插值方法。

数据源（Data source），从打开窗口中选择Airpt_b1.asc （选择第一含水层的底板高程

数据）

[打开]

将列＃1和X坐标轴相对应，使列＃2与Y坐标轴相对应，以及列#3与高程相对应。

[下一步]查看数据确认（Data Validation）窗口

[完成]进入坐标系和单位（Coordinate System and Units）设置窗口，坐标系统（Coordinate

System）选择模型坐标（Model），高程单位（Elevation Units）选择米（Meters）

[确定]对导入的高程数据进行插值。

[确定]进入创建网格高程（Create grid elevation）窗口。

[是]确认模型高程更改。

这时将会看见具有不同地表高程的第一层含水层的底板值。

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47

下面导入第二和第三层含水层的底板标高值。

[导入高程]

含水层范围，在下拉菜单中选择第二层含水层底板（Bottom of Layer 2）。

选项，在下拉菜单中选择导入数据（Import data）。

数据源（Data source），从打开窗口中选择Airpt_b2.asc （选择第一含水层的底板高程

数据）

[打开]

将列＃1和X坐标轴相对应，使列＃2与Y坐标轴相对应，以及列#3与高程相对应。

[下一步]查看数据确认（Data Validation）窗口

[完成]进入坐标系统和单位（Coordinate System and Units）设置窗口，坐标系统（Coordinate

System）选择模型坐标（Model），高程单位（Elevation Units）选择米（Meters）

[确定]对导入的高程数据进行插值。

[确定]进入创建网格高程（Create grid elevation）窗口。

[是]确认模型高程的变化。

出现具有不同地表高程的第二层含水层的底板值。

下一步将导入第三层底板的表面高程。方法同上，注意对于第三层的底板（Bottom

of Layer3）来说，从下拉菜单选择 Airpt_b3.asc。具有不同高程的第三层含水层底板

就会出现。

Visual MODFLOW v.4.1 融入了图形选择和输入网格高程。你可以很容易的用多边形和方行

数值化区域，也可以选择一组网格赋顶底板高程值为常数。建立了数据检查为层之间相交的情

况，并提供了在这种情况下的修改建议。

模型剖面应该显示如下（19 列）。

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要返回模型区的视图层。

点击左侧工具栏[查看层]

点模型顶端一层，并单击鼠标左键，就可以创建一个机场位置的平面图。

第 3 节：增加抽水井 本节的内容可以指导你，在模型中设计抽水井的必要步骤。

在顶部菜单栏点击[井] 在下拉菜单中选择[抽水井] 系统会询问你是否保存数据：

点击[是]继续

模型保存完毕后，就会转到抽水井输入界面。注意现在左边的工具栏按钮是各种针对

抽水井的选项，包括输入、增加、删除、编辑、移动和复制。

在模型中增加抽水井之前，将标有“供水井”的区域放大（在模型区的右下方）。

按 F5 键放大[F5 - Zoom In] 将光标移到供水井的右上方，单击鼠标左键。然后在标记供水井位置处拉出一个窗口，再次单击

以观察选中的区域。

要在模型中增加一口抽水井，

单击[增加井]

将指针移动到西部抽水井位置标记处，单击鼠标左键以在该处增加一口抽水井。

弹出一个新井窗口，提示你输入井的详细信息。

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输入下面信息：

井名：Supply Well 1⇔ X: 1415⇔ Y: 535

然后添加滤管

点击列滤管底高列输入如下数值：

滤管底部高程 (m): 0.3⇔

滤管顶部高程 (m): 5.0 注意到屏幕间距显示在井孔图的右边，井屏间距可以改变，通过点击拉动到新的顶部和底部。

输入抽水阶段，在文本框点击鼠标左键输入：

结束时间 (day): 7300 _

流量 (m^3/day): - 400 [确定]来接受井的信息

模拟运行的是 20 年，所以选择时间结束为 7300 天。然而，因为这是一个一个稳定

状态的流动模拟，你可以输入任何时间，流动模拟的结果不会改变。不管相对时间这

样，稳定状态运行意谓着首先使用了输入参数值直到均衡。因为是抽水井，输入的是

一个负值。 输入你输入的数值无效，Visual MODFLOW 将要求你马上完成表格

下一步输入第 2 口抽水井的参数使用一个捷径。这将容许你拷贝一个井的特点到第 2

口井的位置。 [复制井]

移动鼠标到西部井(Supply Well 1) ，然后点击它，接着移动十字叉到东部井的位置，点击它复

制。

下一步你将修改从另外一口井复制的信息。

[编辑井]然后选择新的抽水井，命名为“Supply Well 1 (2)”

一个编辑井的窗口将显示如下：

改变井名为：Supply Well 2,

坐标输入: X=1463, Y= 509

改变抽水率为-550

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[确定]

[F6-Zoom Out]

Visual MODFLOW v.4.1 利用地下水优化程序模块(MGO)支持抽水井的最优化，它是在保持

合理的系统反应下为了达到特定的目的，主要用来确定一个或多个井的单位时间抽水量或注水

量。要了解更多的信息可参考Visual MODFLOW v.4.1使用手册。

第 4 节：地下水流属性的赋值 该部分指导您通过必须的步骤设计一个多层的渗透系数相差较大的地下水流模型。

在窗口上部的菜单栏中点击参数下的渗透系数 点击[是]保存你的数据

现在屏幕转到渗透系数输入画面，你可以修改模型中每个单元默认的渗透系数(Kx，

Ky 和 Kz)。

点击[数据库]在窗口输入下面值：

Kx (m/s):后输入 2e-4 _

Ky (m/s): 后输入 2e-4 _

Kz (m/s): 后输入 2e-4 _

点击[确定]接受这些数值。

注意：在这个例子里 Kx，Ky，Kz 相同，表明渗透系数在水平方向上各向同性。然

而，各向异性的地下水流可以修改渗透系数数据表来赋值。

Visual MODFLOWv.4.1 现在要输入的模型属性包括初始水位，初始浓度和分散性，

Visual MODFLOW v.3.0 最早引进从外部数据源包括 XYZ ASCII.TXT 文件, MS Access.MDB 文

件, MS Excel.XLS 文件, and ESRI Point and line.SHP 文件输入和插入渗透系数分区，利用

ESRI Polygon .SHP 文件制作属性分区和补给分区的图件的能力也被包括在 Visual MODFLOWv.4.1

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在这个三层的模型里，1 层代表上部含水层，3 层代表下部的含水层，2 层代表弱透

水层，隔开上部和下部含水层，例如，我们用前面所赋的渗透系数（区＃1）给 1，3

层（代表含水层），赋不同的渗透系数给 2 层（代表弱透水层）。注意：1 层是模型

的上层。

点击左边工具条上的[跳到]

跳到层窗口将出现

输入 2

[确定]

你现在正看到模型的第 2 层，代表弱透水层，下一步是赋一个较小的渗透系数值给弱透水层

（2 层），我们能赋属性值到模型的剖分单元中。

[赋值]中窗口工具条允许你在一矩形区域赋一个不同的渗透系数。

[赋值]

[窗口]

把鼠标指针移到网格西北角，点击单元中心，然后把鼠标移动到东南角，点击单元中

心，这就创建一个（空白）窗口，它覆盖了全部第 2 层。 一个渗透系数赋值对话窗口就会出现。

[新建]

整个网格变成蓝色，区#将增加到 2

（为新区#2）输入隔水层渗透系数值，点击 Kx 区键入下面值：

Kx(m/s): 1e-10

Ky(m/s): 1e-10

Kz(m/s): 1e-11

点击[确定]接受这些数值

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现在可在模型的剖面上看到三个水文地质单元

点击[查看列]

点击通过不连续隔水层的区域的列

上部的含水层，隔水层，和下部的含水层单元，根据渗透系数分区的不同颜色很明白地看

到，就象前面图形看到的（看 19 列）

虽然缺失隔水层的地区（程序赋最小厚度）厚度很薄，这些单元的渗透系数应当和上层或下

层含水层的渗透系数一样。

为了达到这一目的，必须回到模型的层。

点击[查看层]，点击 2 层

要这个特殊的例子中，不连续隔水层的区域已在 DXF 底图中表示出来

放大表示不连续隔水层的绿色圆圈所在区域

点击[F5 - Zoom In]

移动鼠标指针到不连续隔水层区域的左上角，点击鼠标左键，于是在这个区域扩展出一个方

框，再点击一次，一个放大的不连续隔水层区域应当出现在屏幕上。

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点击[赋值]

点击[单个]给一个单元赋属性

一个渗透系数单元赋值窗口会出现，显示的是上次输进的渗透系数（区# 2），点击区#旁边

，直到区#1 的渗透系数值被激活。

这时不要选择点击[确定]

移动鼠标指针到绿色圆圈定义的不连续隔水层区域，按下鼠标左键，在这个区域拖动，直到

这个区域的单元变成白色（象下面图中表示的）

假如你意外给那些不包括在内的网格单元重新赋值，在这些单元上右击，改回到原来的设

置。

一旦你完成上面的操作，点击渗透系数-[单个赋值]窗口的[确定]

点击[F6-Zoom Out]回到模型全部范围

要模型剖面，点击[查看列]

在通过不连续隔水层的区域的列上点击（例如 19 列）

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出现如下图所示剖面：

返回到平面点击[查看层]，然后点击模型剖面中的 1 层

接下来你将修改贮水率

点击上部菜单栏中参数菜单下的存贮参数

你将转到存贮参数输入窗口，在这里你仅仅能修改默认的贮水率的值，但不能修改给水度, 有

效孔隙度, 或总孔隙度的值，

点击数据库键入一个贮水率值，Ss (1/m)= 1E-4（如右图所示）

点击[确定]，接受这些数值

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专业指南

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因为在这个例子里，你已经为这个模型修改了渗透系数和贮水率，所以就能推断出 Visual

MODFLOW 指南中的如何不变的值。Visual MODFLOW 也为编辑（估计水流模型用的）初始水

头，以及和水流，溶质运移有关的模型属性提供类似的图形工具。

第 5 节：赋水流边界条件 下面的指南部分，描述了赋各种各样模型条件的步骤

设置模型中补给项

在大多数情况下，含水层通过地表渗透进行补给，为了在 Visual MODFLOW 赋补给

值，你必须回到模型的最上层，检查窗口左下角的导航立方体，看当前层，要赋的第

一个边界条件是流入到含水层的补给量。 点击窗口上方的菜单栏中边界下的补给

如你做的是一个新模型，一个补给－赋默认值窗口将提示你输入结束时间。注意，当创建一

个模型时，补给量为零被赋给模型做为默认值，Visual MODFLOW 自动赋补给量到模型的上层，

在窗口里输入：

结束时间 [day]:7300

补给强度 [mm/yr]:100

点击[确定]接受这些数值。

点击[F5-Zoom In]

移动鼠标的指针到燃料补充区的左上角，点击鼠标左键，拖出一个覆盖补给区的窗口，再点

击[赋值]－窗口，出现下面窗口

点击[新建]创建一个新的补给区

区#将会增加到 2，看到补给区的颜色变成蓝色，输入下边的值

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结束 [day]: 7300

补给强度 [mm/y]: 250

点击[确定]接受这些数值

在补给区的网格单元变成蓝色表明这些单元包含有补给区#2 的值

现在通过点击[F6-Zoom Out]回到第一层的全部范围

设置水头边界条件

下一步要把定水头边界条件赋到模型北部和南部的承压含水层和潜水含水层中。

可以点击窗口上边边界下的定水头，也可以用左边工具栏的叠加菜单，点击补给强度右边三

角形，通过上下滚动找到定水头

点击[是]保存你的补给数据

第一个要赋的定水头边界是沿模型范围的北部边界给潜水含水层，使用[赋值]下的线段，沿北

部边界线上的网格单元被赋给定水头边界

点击左边工具栏[赋值]下的线段

移动鼠标指针到（左上网格单元）的西北角，在这个位置上点击作为线状定水头开始点。移

动鼠标指针到（右上网格单元）的东北角，在这个位置上右键单击作为线状定水头结束点。

网格单元上的水平线将被高亮显示，一个定水头线状赋值窗口将如下边图形所示出现

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键入下边值

描述：CH - Upper Aquifer - North

结束时间 (day): 7300

启示时间水头 (m): 19

结束时间水头 (m): 19

点击[确定]，接受这些数值。

网格单元上的粉红色现在变成黑红色，表明一个定水头边界条件已经赋给了这些单元

然后你将沿着北部边界为下面的承压含水层赋定水头边界条件。

点击左边工具条中的[跳到]

将出现跳到窗口，在要跳到的层处，数字 1 高亮显示为默认设置。

输入：3

点击[确定]到第 3 层。

检查导航立方体确认你正在浏览第 3 层。当前的层号被显示在标注为 Layer (K)的字段中.

现在把定水头边界条件赋值到第 3 层中沿着北部边界的线状网格单元上。

点击[赋值]下的线段

把鼠标指针移动到网格的西北角（左上面的单元格）并在这个位置上点击作为线的起点。

现在移动鼠标指针到网格的东北角（右上边的单元格）并且在这个位置上点击鼠标右键，作

为线的终点。

一条水平的网格线将会高亮显示，同时出现定水头 - [线段赋值]窗口。

输入下面的数值：

描述: CH - Lower Aquifer - North _

结束时间 (day): 7300

开始时间水头 (m): 18

结束时间水头(m): 18

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点击[确定]接受这些值。

单元格上粉红色的线将会变成深红色表明定水头边界条件已经被赋给这些单元。

下一步，沿着模型区的南部边界为下面承压含水层赋定水头边界。

点击[赋值]下线段

移动鼠标指针到网格的西南角（左下边的单元格）并且在这个位置点击鼠标，作为线的开

始。

然后移动鼠标到网格的东南角（右下边的单元格）并且在这个位置点击鼠标右键表明作为这

条线的结束。

一条水平的单元格线将会高亮显示，同时出现定水头-[线段赋值]窗口。

输入下面的值：

描述: CH - Lower Aquifer - South _

结束时间 (day): 7300

开始时间水头 (m): 16.5

结束时间水头 (m): 16.5

点击[确认]接受这些值。

粉色的网格线将会变成深红色表明定水头的边界条件已经赋给了这些值。

点击左侧工具条中的[查看列]

现在把鼠标指针移动到模型区域，选择通过不连续隔水层区域的一列，一个类似于下面图形

中显示的剖面将会出现（显示列 19）

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59

渗透系数区同时也会被显示出来。

点击[F9 - Overlay]

覆盖控制窗口将会出现提供一系列可以叠加的图，这些图可以显示或不显示。

通过点击 用覆盖层筛选显示属性图，选择参数

选择 Prop(F) – Conductivities

点击[确定]，显示渗透系数图

除了不连续隔水层区域，在模型中间（2 层）的单元应当是黑蓝色的，表明它们都是属于区 #2.

现在检查模型范围的层

点击左边工具栏[查看层]

移动鼠标指针到剖面上，选择第一层

设置河流边界条件

假如你仔细看底图，就会看到 waterloo 河沿南部流动（用浅蓝色画出），下面描述了怎样把

河流边界条件赋到模型的最上层。

点击边界下的河流进入河流输入窗口

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60

点击左边工具栏[赋值]下的线段

用底图作向导，从第一层的西南部开始，用鼠标的左键点击河流，数字化河流过的网格单

元，

当到达东南边界时，右击鼠标左键结束这条线

沿河流的单元成粉红色高亮显示象下图所示），河流 - [线段赋值]窗口提示关于河流的信息

通常，河流边界条件要求河床的渗透系数，每个单元的渗透系数依据河流经过每个单元的长

度和宽度，因此，在这个模型里，单元大小不一样，渗透系数值因单元大小而改变

为了适应这种情况，Visual MODFLOW 允许输入河流实际的开始点和结束点，利用标准公

式，然后计算每个单元合适的渗透系数

为河流输入下列信息

描述: Waterloo River

选择设置到适当层(Assign to appropriate layer)

选择.采用默认导水系数公式(Use default conductance formula)

选择.线性梯度(Linear gradient)

注意：当选择.线性梯度时，起始点和结束点出现在窗口中（如下图所示）

点击起始点输入下列信息

结束时间 (day): 7300

河水位(m): 16.0

河床底高 (m): 15.5

河床厚度 (m): 0.1

河床渗透系数 Kz (m/sec):1e-4

河流宽度(m): 25

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61

点击结束点输入下列信息

结束时间 (day):后输入 7300

河水位(m):后输入 15.5

河床底高 (m):后输入 15

河床厚度 (m):后输入 0.1

河床渗透系数 Kz (m/sec): 后输入 1e-4 _

河流宽度 (m):后输入 25

点击[确定]接受这些值

河流边界条件被确定以后，河流网格单元变成深蓝色，如下图所示

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62

第 6 节：粒子跟踪 粒子跟踪被用来确定从一个已经位置开始的的流线。在这一节，你将分布来实现污染

物暴露路径的例子跟踪。

从顶部菜单中选择示踪粒子 你将被要求存储边界数据

点击[是]

示踪粒子输入窗口伴随许多例子显示的选项在左手工具栏将出现。 对于这个模型，你将着一条粒子在地下水流动路径线从燃料附近区到污染物确定位置。

第一步是放大燃料区 [F5 - Zoom In]

在燃料区的左拐角处，点击左键，接着拉动窗口通过这个区域，再点击左键来关闭这个放大

窗口。

[添加>]添加行增加粒子流线到第一层

移动光标到燃料区靠左边位置，点击鼠标左键，划出一条线到燃料区的右边再点击鼠

标。一个线状粒子窗口出现，如下图：

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63

默认的粒子数量是 10，改为 5。

粒子数: 5

点击[确定]

绿色的粒子线通过燃料区表示前进的跟踪粒子。

现在到全屏显示整个模型区域 [F6 - Zoom Out] 到这里，手册中的第一部分已经完成，你已经成功的建立了三维地下水水流模型和粒

子跟踪模型

下一部分，处理溶质运动模型和为运移模型添加属性和边界条件。 注意：如果你仅仅想学习流动模型，你可以跳过 37 页模块 II－溶质运移模型，继续 41 页的运行

Visual MODFLOW。

模块 II：溶质运移模型 模块 II 提供了关于溶质运移模型的说明书，说明书内容包括运移模型的建立和对必需的道具

和边界条件进行赋值。

如果你跳过了模块 I，那么你可以在 Visual MODFLOW 安装目录的 Tutorial 文件夹下打开

Airport2.vmf 开始该部分的操作。

第 7 节：建立运移模型

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64

以下内容简要介绍建立一个简单运移模型的必要步骤，重点在 MT3DMS 的基本使用

上。 在此例子中，被模拟的反应是一种溶解微粒（单一柴油机燃料的化合物 JP-4）的线形均衡吸

附作用。但是，由于所处理问题的复杂性，对于在模型中的每个溶解微粒模型需要有一些不同的

区关于不同的吸附和反应特性（分解系数，衰退系数和生长系数）。

在 Visual MODFLOW 中，运移模型的特性和步骤可以通过使用曾经在水流模型特性中使用的

相同类型的绘图工具进行赋值。

检查吸附作用参数

不必修改在运移模型建立中定义的分解系数的值，但是要检查吸附作用的参数值如下所示：

点击顶菜单栏中的参数/组分参数

点击左工具栏中的[数据库]

在 JP-4 参数数据库窗口中（如下图所示）默认的分解系数(Kd = 1.0e-7 L/mg)在

运移数量化算法中被详细说明。其中分别有三个区被创建，每层分别对应一个。

修改每个区的 Kd 值从而适应各向异性土壤的特性和整个模型区的反应。但是，在此例子中将

其简单化并且在模型的每层使用统一的分解系数。

点击[确定]接受当前设置。

弥散系数赋值

以下步骤设置模型的弥散参数。

点击顶部菜单栏中的参数/弥散参数

您将被询问是否保存数据。

点击[是]

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65

Visual MODFLOW program 自动地将一系列默认值赋值给每个弥散变量。下列表格概括了这

些值。

纵向弥散度 10

水平/纵向弥散度比值 0.1

垂向/纵向弥散度比值 0.01

分子扩散系数 0

对于纵向的弥散性的赋值通过使用左边工具栏中[赋值>]位置按钮

点击[赋值>]-单个，带有默认离散值的弥散度[单个赋值]窗口显示。如果该地区弥散性在空间

上是不同的，那么可以创建不同的网格单元区每个区包含唯一的弥散值。然而，在本例子中，在

整个模型中使用相同的弥散值。

点击[确定]接受默认值

使用左边菜单栏的[层选项]按钮可以修改水平或者垂向弥散率或者分子扩散值。

MT3D 中是一层一层将弥散率进行定义的，而不是逐个单元定义的。

在此例子中，不用修改默认的弥散率。

点击[确定]接受默认值。

第 8 节：运移边界条件 在此节中将对污染源的位置和浓度进行定义。在补给燃料区指定污染源，即作为一个

Recharge Concentration 补给浓度对污染源有加速渗透的作用。

点击顶部菜单栏中的边界/补给浓度

程序会提示您保存数据，点击[是]。

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66

确定显示的是第一层。在补给燃料区的深蓝色单元格表示的是#2 补给区的位置。在

补给浓度的输入屏幕自动显示出不同含水层的补给区从而有助于在合时的区内对补给

浓度进行赋值。

再次放大燃料补充区。点击[F5 - Zoom In] 并在补给燃料区内拉伸放大的窗口。

接下来，在补给区将浓度值赋值给模型的天然补给输入。 点击左菜单栏中的[赋值]>多边形。

在补给燃料区周围移动鼠标，在角处单击鼠标左键，然后单击右键关闭多边形框。该区变成

粉色，补给浓度赋值窗口提示进行以下输入：

代号 #: 1

结束时间 (day): 7300

JP-4 (mg/L): 5000

点击[确定]接受设定值。

点击[F6 - Zoom Out]返回模型区的全屏显示。

第 9 节：添加观测井 最后一步，在运行模型之前，将三个观测井添加到模型中去，从而监视补给燃料区内所选的

递减区内的 JP-4 喷气机燃料浓度。在补给燃料作用开始后不久，安装观测井一(OW1)在补给燃料

区内的递减区内。两年后当观测井一(OW1)中的 JP-4 浓度提高的时，再安装另外两个观测井

(OW2 和 OW3)。

个别地增加一些浓度观测井，通过使用左手边菜单中的菜单栏选项，或者输入以文件的格式

输入井的值，这些文件的格式可以是 ASCII (.TXT) 文件, Excel (.XLS)文件, ESRI (.SHP)文件, 或

者 MS Access (.MDB)文件。在本节中，是从一个 Excel 表格中输入浓度观测井的值，如下表所

示：

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点击顶部菜单栏中的井/浓度观测井

程序提示保存数据，点击[是]。

点击左边菜单栏中的[导入观测井]

打开输入窗口如下所示，在文件文件类型中输入 Excelfiles *.XLS,浏览数据文件

Concentration wells.XLS.

点击[打开]打开以下窗口：

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在此窗口中，在列标题所在行内输入 1，匹配数据与所在列

点击[下一步>]，出现以下窗口：

点击[完成]，完成了井的导入。

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完成浓度观测井的输入后，点击底部菜单栏中的[F6-Zoom Out]按钮刷新屏幕。

点击底部菜单栏中的[F10 - Main Menu]，选择[是]保存数据，准备进行下一个模块。

模块 III: Visual MODFLOW 运行 在模块 III 中，主要介绍了一些在 Visual MODFLOW 使用到的关于 MODFLOW,

MODPATH 和 MT3D 的运行选项。

如果你跳过了模块 I & II, 你可以从打开在 Visual MODFLOW 安装目录的 Tutorial 文件夹下的

Airport3.vmf 工程继续以下操作。

继续运行选项，

点击主菜单选项中的[运行]

第 10 节：MODFLOW 运行选项 运行模型之前，对 MODFLOW, MODPATH and MT3D 的默认运行时间进行设置。运

行部分要求建立参数估计(PEST)模型。

MODFLOW 运行—时间选项的默认运行时间的设置包括以下几项：

在各应力期（只对非稳定流模型有效）中的时间步长 初始水头估计

解算器选项和设置 补给项设置

层类型

干湿交替设置

各项异性设置

输出控制设置

MODFLOW 解算器选项

首先对 MODFLOW.的计算方法选项进行检查。

点击顶部菜单栏中 MODFLOW-2000/解算器

默认计算方法是 WHS 解算器, 由 Waterloo Hydrogeologic Inc 所有开发的。单击

next 按钮到所需计算方法的缩写中相关联的计算方法参数就显示出来，选择不同的计

算方法选项。

Visual MODFLOW v.4.1 支持新的 GMG 和 SAMG 计算方法。在中等模型中该计算方法

要比传统的 PCG 方法要快 3 到 11 倍, 在包含一百万甚至更多单元的大模型中会更快。

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专业指南

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在本例中，使用的是 WHS 解算器来计算水流结果。

点击[确定] 选择 WHS 解算器。

干湿交替选项

在水流模型中当水位低于单元底板时，单元疏干的现象非常普遍。疏干单元就变成不

活动单元，并且不能够被回灌，除非该回灌单元是活动的。在一个新的模型中，回灌

单元默认是不活动的，因此必须将单元变成活动的才能回灌，如下所示：

点击 MODFLOW/干湿交替，该干湿交替窗口出现。.

选择干湿交替生效

这个模型的在干湿交替选项中的其他默认值(如右图所示)的设置是非常好的。窗口底

部增加了两个非标准选项。实例中使用的是 WinPEST 的参数估计程序，它在迭带过

程中进行的自动调参会使有观测资料的一些单元疏干，尤其会使参数估计变得混乱，

因为 MODFLOW 对疏干单元赋值的计算水头值是 1e-30。但是，Visual MODFLOW

的疏干单元的水头赋值是该单元的底板高程。

Visual MODFLOW 在模型底层中提供了避免单元疏干的选项。

点击 [确定]。

在水流模型中有其它一些可以使用的 MODFLOW 运行选项，如果有时间可以对这里没有提到

的选项进行研究。

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第 11 节：MT3DMS 的运行选项 本节主要内容是关于水平对流方法的选择，计算方法的设置和溶质运移模型结果的输

出。

MT3DMS 解算器设置

点击顶部菜单栏中的 MT3DMS/求解方法

一个解法选项窗口就会出现，如下图所示：

在对流图框中, 使用常规共轭梯度(GCG)解法和上游有限插分(Upstream Finite Difference )

计算方法。上游有限插分方法为溶质运移模型在一个相对较短应力期中提供了相对稳定可靠的计

算方法。GCG 计算方法是使用一种内迭代的方法来计算有限差分方程，该方法比外迭代方法更

快。

点击对流 图框中 ，选择上游有限插分。

选择隐式 GCG 解算器项

点击[选项]

出现隐式 GCG 解法选项窗口：

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使用上游有限插分方法和隐式 GCG 计算方法能够进行非常有效的计算，实例模型模

拟了一个应力期为 20 年的模型。为了提高计算速度，可以使用非线性时间步骤。

在窗口底部输入一下信息： 乘数(Multiplier): 1.1

最大运移步长大小(Maximum transport step size): 200

点击[确定]

返回到解法选项窗口

点击[确定]

MT3DMS 输出时间

接下来，在溶质运移模型结果中定义输出时间。

点击顶部菜单栏中的 MT3DMS/输出/时间步长，出现输出& 时间步长控制窗口：

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MT3D 输出控制的默认输出设置是只在模拟结束时浓度计算结果。在模型输出结果中需要指

定查看模拟结果的时间。

输入并核对以下输入：

模拟时间: 7300 days

最大运移步长: 10000

选择指定时间[days(s)]

在输出时间(s)列表中，输入以下值：

730 1460 2190 2920 3650 5475 7300

点击[确定]同意输出和时间步长控制参数设置。

以上是关于 MT3D 运行选项的操作。还有很多其他的运行设置，在这里就一一作介绍了，如

果有机会，可以对其他用到的选项进行研究。

第 12 节：模型的运行 由于模型长度的原因，所以还不能运行模型。要运行模型，进行以下操作：

点击主菜单中的运行一个运行程序 窗口就会出现，该窗口列举了一些可以用到的数字的计算

方法 (如下表所示)。

值得注意的是：在 Visual MODFLOW 的演示版本中，数字化计算方法如果不能被用，该模型

就不能够运行。点击[取消]，在底部菜单栏中选择[F10 - Main Menu]按钮。接下来进行 Module

IV 步骤的操作，观察在 46 页的输出。

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专业指南

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水流模型运行相对要快些，溶质运移模型的运行可能要花 1 到 5 分钟，主要是与处理器的速

度和计算机的 RAM 有关。

如果你正在使用此指南进行入门训练，你可以选择运行你所创建模型的模拟或者不运行模型

继续阅读指南。如果你没有时间运行模拟，示例中提供了输出数据文件。

为了不运行模型而继续阅读指南，点击[取消]并在底部的工具条中选择[F10-MainMenu]，然

后从第四章开始进行-输出可视化在 49 页。

按照以下的说明运行模拟：

在运行程序窗口下选择以下选项：

MODFLOW-2000

MODPATH

MT3DMS

Translate & Run

可视化 MODFLOW 将把可视化 MODFLOW 数据组翻译成所选择的数值引擎需要的标准数据

然后在标有 VM 引擎的独立窗口中运行模拟。

模块 IV：输出可视化 在本章中，你将会看到你的模型的结果。作为可视化MODFLOW的演示安装，不允许进行数

值引擎，打开位于可视化MODFLOW安装目录下Tutorial文件夹下的Airport4.vmf。

点击顶部菜单条输出 这样可以转到可视化 MODFLOW 的输出部分，在这里你可以看到，打印，输出模拟

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专业指南

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结果。本章提供了以各种图表的形式显示，解译，定做以及打印地下水径流，迹线，

污染物运移模型结果的说明，包括：

图：等值线，彩图，迹线，速度矢量，校正气泡图

图表：校正散点图，校正频率直方图，时间序列图，量平衡图，区域预算图

进入输出部分以前，可视化 MODFLOW 将自动打开可用的所有的输出时间的水头

（.HDS）和降深（.DDN）输出文件。一旦这些数据文件被打开，OUTPUT 窗口将会

出现。

输出部分第一次打开时，可视化 MODFLOW 将会显示出场地地图以及当前层，行或

列的等水位线（见下图）。当输出显示设置改变时，可视化 MODFLOW 将一直检索

到最近的输出显示设置。

第 13 节：等水位线 默认情况下，绘制等值线的算法自动选择最小值，最大值，间隔值。然而，如果你不喜欢默

认的等值线间距或线的颜色，你可以改变等值线图的设置。为了进入等水位线选项

在左侧工具条中选择[选项]

出现 C(O) – 等水位线窗口：

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专业指南

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输入以下值：

间隔：0.25 小数位数: 2

你也可以通过点击标识为选择等值线分辨率/速度(Contouring resolution/Speed)的下拉菜单

改变等值线绘制的速度和分辨率。对于这个练习，最高/最慢(Highest/Slowest)的默认设置为 5。

点击[确定]接受这些设置

等水位线图应该如下图所示：

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所有的输出等值线显示窗口在模型区右击都有附加的等值线显示选项。这样将出现一

个快捷菜单，具有增加，删除和移动等值线与标识选项。

增加等值线

为了在所选的地方增加一些等值线：

在模型区域右击 点击添加等值线

在模型区域的任何地方左击鼠标指针，以在这个地方增加一条等水位线。

通过点击要求增加等值线的地方可以增加任何数目的等值线。

当结束增加等值线时，右击退出添加等值线模式

移动等值线标识

接下来你可以移动等值线标识

在模型区域右击

选择移动标注

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移动鼠标指针到任意等值线标识处，然后点击并拖拽标识到等值线上的一个新位置。

当结束移动等值线标识时，右击退出移动标注模式

接下来看一下场地的剖面

选择在左侧所谓工具条中选择[查看列]按钮并移动鼠标进入模型区域。通过点击鼠标左键选择

模型区域中间附近的一列。

将发现每次改变视图等值线的最小值，最大值和间隔值都会重新设置，而常规的等值线值保

持不变。最小值，最大值和间隔值重新设置是为了保证等值线对于当前行、列或者层中的所有数

据最佳化。然而，如果你希望在所有视图中保持相同的最大值，最小值何间隔值，在等值线选项

窗口中可以将重置选项设为不活动。

删除常规等值线

为了删除常规等值线

在模型区域右击

选择删除所有自定义

显示水头彩色渲染图

返回模型的层视图

在左侧的工具条中点击[查看列] 在模型剖面上点击第一层

第一层的等值线图将会出现。为了显示第一层水头值的彩图

在左侧的工具条中选择[选项] 出现 C(O) – 等水位线窗口

点击彩色渲染（Color Shading）标签

等值线选项窗口将如下所示：

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选择使用色差(Use Color Shading)

点击[确定]接受设置

模型顶层的等水头线彩图将会根据选择的默认颜色范围绘制。在下面的图中，注意彩图是半

透明的，为了显示出下面的模型特征。

在进行这个练习以前因该关掉彩色渲染选项以避免重新绘制彩图时需要较长的屏幕刷新时

间。

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在左边的工具条中选择[选项]

选择[重置]以重新建立默认等值线设置

点击色差标签

点掉使用色差（Use Color Shading）勾选

点击[确定]

在可视化 MODFLOW4.1 中，用来反映分布数据的颜色阴影彩图的绘图工具和算法已经升级

到包括丰富的 RGB 配色方案，并且允许彩图透明，以看到下面模型的特征。配色方案保持相同，

但是颜色本身更亮，颜色之间的转化更平滑。

第 14 节：速度矢量 速度矢量是直观化水粒子经过流场时的速度和方向的一个很好的方法。为了使用这个工具：

在顶部菜单条中点击图/速度以观察速度矢量

速度矢量将将根据默认设置绘制，默认设置根据水流速度值绘制矢量的大小。

默认的速度矢量配色方案：红色向外（例如，由层面上看向上），蓝色向内（例如，由层面

上看向下），绿色表示与平面平行（例如，由层面上看水平流动）。

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速度矢量也可以用与速度大小没有关系得的有方向的箭头表示：

在左侧工具条中点击[方向]

所有的箭头将绘制成同样大小，并简单的与水流方向一致。

在左侧菜单中选择[选项]

现在增加显示矢量的数目。

输入：矢量:40（这样规定了一行中速度矢量的数目）

选择自动比例（Autoscale）（自动调整速度矢量的大小）

选择自动调整比例（Variable Scale）（防止速度矢量重叠）

点击[确定]接受新的速度矢量设置

为了看到场地的剖面，在左侧的工具条中选择[查看列]按钮，然后将鼠标移动到模型区域单击

选择一列。

在左侧工具条中选择[流线生成]

为了显示出不同的渗透系数分区，在下部的菜单条中选择[F9 - Overlay]按钮。覆盖控制窗口

出现，并带有可以开或关的一系列可用的重叠。

覆盖列表可÷过滤, 并使用 按钮选择参数

不选择仅列出可见覆盖层

选择 Prop(F) – 渗透系数

点击[确定]以显示具有渗透系数分层的剖面

结果应该与下图相似：

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82

在左侧的工具条中选择[查看层]按钮以返回模型的平面视图，然后在模型剖面上点击第一层。

第 15 节：迹线 回顾在输入部分我们在燃料补充区指定了 5 个向前示踪粒子。MODPATH 程序追踪这些粒子

经过地下水系统的路径：

在顶部菜单条中选择图/流线

默认的窗口显示将由模型当前层绘制所有的迹线（如下图所示）

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83

为了在输出显示中删除速度矢量，在底部菜单条中选择[F9 - Overlay]并选择只列出可见覆盖

层(Show only visible overlays)选项。覆盖层列表现在只包括当前显示的覆盖。

向下浏览列表（向中部）并选择 Vel – Vectors

点击[确定] 从输出显示中删除速度矢量

为了只显示当前层的迹线，在左侧的工具条中选择[段]([Segments])。这样就只显示模型活动

层中的迹线。

在左侧的工具条中用[下一层]按钮继续显示模型的每一层以看到粒子迹线的位置。

选择生成[迹线]（[Projections]）以再次看到所有迹线

注意到这些迹线有方向箭头，表示了水流方向。这些箭头也可以作为时间标志以决定一个粒

子到达某一目的地的时间长度。为了确定每个时间标志的时间间隔，在左侧的工具条中选择[选项]

出现迹线选项窗口：

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84

在一些实例中，可能想要看到污染物在给定的时间内运移的多远。例如，想要知道在 7300 天

内粒子运移的多远；

选择追踪时间并输入值 7300

时间标识应该已选择可见

选择定期并输入 730

点击[确定]以看到 7300 天的与时间相关的迹线

注意到只有一个粒子在 20 年后到达了供水井，其余粒子没有到达井。

现在由剖面图中看粒子穿过模型中不同层的迹线。

在走侧工具条中选择[查看列]

在屏幕上移动指针，直到强光条位于不连续隔水层区域附近时，点击。

剖面图清晰的展示了上部含水层中水平运移以及通过隔水层的“洞”垂直向下到达下面含水

层的迹线。

在左侧工具条中选择[查看层]按钮以回到模型的平面视图，然后在模型剖面上点击第一层。

第 16 节：浓度等值线 在这一节中将会学到怎样显示污染物运移模拟结果。

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85

在顶部菜单条中选择图/绘制等值线/浓度

将绘出第一段运移输出时间内的浓度等值线（本例中第一段运移输出时间为 730 天）。

在模拟的早期，污染羽没有出现，没有运移到距离燃料补充区很远的地方。然而，这个现象

有些误导，因为浓度等值线是用可视化 MODFLOW 自动选择的正常范围绘制的。

绘制浓度等值线的一个更有效（普遍）的方法是以对数间隔绘制等值线。

在左侧工具条中选择[选项]按钮

出现等值线设置窗口：

注意到最小浓度值为-100。明显地，在自然环境中负的浓度值是不可能出现的。负的浓度值

是污染物运移模型求解中数值弥散的结果。

不选择自动绘制等值线（以删除自动等值线）

选择用户自定义等值线

在文本框中输入以下的常规等值线值：

10

100

500

1000

4000

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尽管这不是一个严格的对数范围，但是它提供了一个更好的浓度等值线的表示。

接下来，将通过改变等值线分辨率/速度设置，从最高/最慢 到 高/慢以增加浓度等值线的绘制

速度。

最后，可以打开颜色阴影选项以显示浓度彩图。

点击色差标签

色差选项出现，如下图所示：

选择使用色差

在切除范围部分

选择最低: 0.5

最低设置将在 0.5 mg/L 处“剪切”彩图（所有浓度在 0.5mg/L 以下的值将不再图上显示）。

0.5mg/L 的最低设置是一个行动水平。如果下部含水层的污染物浓度等于或大于 0.5 mg/L，就必

须要采取措施以补救这种情况。

颜色范围部分列出了当前输出时间的浓度值范围。在颜色范围部分输入以下值：

最小: 0.0

最大: 4000

点击[确定]

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87

使用了最大浓度值 4000，因为它表示了整个模拟时间内计算浓度的上限（不只是 730 天的第

一段输出时间）。

注意到浓度等值线图和彩图表面上是透明的以显示下面模型的特征以及多幅图同时。原因是

在可视化 MODFLOW 中用来反映分散数据的彩色阴影等值线图的绘制工具和算法以升级到包括丰

富的 RGB 配色方案。然而，你可能想改变默认的覆盖优先次序。

在底部散文菜单条中选择[F9 - Overlay]

只列出可见覆盖层选项仍然要选择，因此覆盖列表只包括当前正在显示的覆盖。

选择用户指定

向下浏览列表（向中部）找到 C(O)- Head Equipotentials

点击 C(O)- Head Equipotentials 旁边最左侧的一列（图的右侧出现黑色三角形的地方）以

使这一行变亮成为完全的黑色，然后点击[向上箭头]按钮直到移动到 C(O) - JP-4 Overlay 以上

（保证 C(O) – Head Equipotentials Overlay 仍然选择为显示）。

最后，删除在输出显示上删除迹线覆盖。

不选择 PT – Pathlines 以不显示迹线覆盖

点击[确定]

输出显示应该与下图相似：

88

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88

将光标置于显示结果上，将看到当前选择时间：730 天在状态条中显示。

为了看到其它输出时间的浓度彩图以及等值线图

在左侧的工具条中选择[时间]

选择输出时间窗口出现，列出了可用的输出时间。

点击 1460

点击[确定]

显示了 1460 天输出时间结果的浓度等值线图出现了。可以通过点击左侧工具条中[时间]按钮旁边的[下一步]按钮继续看后面的时间步长。

3650 天和 7300 天时，模型第一层的浓度应该与以下图相似：

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89

模拟时间 7300 天（20 年）以后，很清楚的看到污染羽已运移到隔水层中的“洞”。

为了看到在剖面中污染羽的形态 点击[查看列]

90

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90

移动鼠标指针到模型区域，然后点击经过污染羽的一列。

污染羽的剖面视图应与下图相似

上图显示了浓度在行动水平以上的污染羽已经运移进入下部含水层，并最终威胁抽水

井。为了看到下部含水层中的污染羽

点击[查看层]

移动鼠标指针进入剖面视图并点击第 3 层。

显示结果应与下图相似：

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91

第 17 节：浓度－时间图 在这一节里面，你将学习怎样由观测的浓度数据来由模型计算浓度值。

从左边工具栏点击图表/时间序列/浓度

一个浓度－时间图将显示，并能观测到一个由浓度观测数据值组成的折线。

从左边窗口组下的 A.All

点击[应用]

你将看见在模型中定义的三个浓度观测井的曲线（如下图）。

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这个时间系列图显示了 ，当观测数据用点符号代替时，计算结果使用了一个线和点

的表达方式。观测数据点的颜色和形状和计算值相似。但是观测数据的点稍微比计算

值大一些以便区别。

右击图看见一个菜单

属性

出现属性窗口将为图定制外形和设置的选项。

在 Y 轴下面

选中对数坐标

取消自动最小值

最小值: 1e-4

[关闭]

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93

浓度－时间图显示结果如下：

从观测值和浓度计算值的比较，在 2 号和 3 号井很容易看出有很低的浓度值。

这个图能打印并保存为.BMP, .WMF, .EMF, .DXF, .JPG, .TIF, .GIF, or .PNG 格式文

件，或数据能够输出为 ASCII .TXT 文件。

Visual MODFLOW 现在能输出模型的属性值和模拟结果为多样的 ASCII 和二进

制文件格式。这种格式可以有 4 列或更多的列，包裹每个网格的 X Y Z 坐标，网格的

坐标能用世界坐标或模型坐标。数据能够输出为一个文件中的多层，或每层一个文

件。大多数参数值发生在模型网格中，这个网格不同于 Surfer 中的网格，不活动的网

格值可以在输出数据中去掉。

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94

模块 V：Visual MODFLOW 三维浏览器 Visual MODFLOW 三维浏览器是呈现 Visual MODFLOW 模型的三维高级可视化系

统。Visual MODFLOW 三维浏览器使用三维图画技术来呈现你的模型数据和模拟结

果，图画样式包括：

二维和三维的模型网格视图

每个网格单元的颜色

位图叠加于表面

加强了等值线标签的位置和控制参数

三维体的形状来代表模型中的属性区、边界条件和羽状污染物

三维切割视图

表现等高线图和模型结果及模型属性（水头、浓度、水位、传导率等）

的多样的水平和垂直切片和不规则的剖面

在等水位面以上的羽状污染物自动切割

代表地下水的流线的线元素

污染源位置的控制

明确的目标

明确有序的把暂停、循环和操作记录在.avi 文件中

自动旋转工具来连续旋转模型图绕着 x y z 轴

等等更多

下面一节将通过使用 Visual MODFLOW 三维浏览器来显示地下水流模型和溶质运移

模型

第 18 节：开始 Visual MODFLOW 三维浏览器 Visual MODFLOW 三维浏览器能够直接从 Visual MODFLOW 环境中启动或一个孤立

的运用。在这本手册中，你将从 Visual MODFLOW 中启动 Visual MODFLOW 三维

浏览器，并且从 Airport4.vmf 模型中输入和输出的数据来可视化。 工程文件 Airport4.vmf 在 Visual MODFLOW 工作目录下的 Tutorial 文件夹下。 三维浏览器能从 Visual MODFLOW 中的输入或输出部分启动。例如，你能启动三维

浏览器从输出组件中

点击主菜单下的输出

三维浏览器启动按部的工具栏的[F2-3D]

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95

当三维浏览器直接从 Visual MODFLOW 中启动时，它会同时打开并激活 Visual

MODFLOW 工程数据文件，及相关的图层和垂直比例设置。模型的第一个视图为全

屏显示，三维窗口的顶端显示 Visual MODFLOW 工程文件名。如果三维浏览器是第

一次打开，其显示图如下。 模型树面板包含一个结构性的数据列表，这一列表可从选定的 Visual MODFLOW 工程文件中获

得。

显示设置面板 控制着每个显示元素的可视化属性。

导航面板控制着三维图形在屏幕上的方向和旋转，以及光源的位置。

这些面板在手册的其它部分也会经常提到。

第 19 节：改变默认设置 默认设置（Default Settings）是指定义参数如何显示打开选择的工程文件，如果选定的工程

文件的默认设置已经改变，那么新的设置就可以保存，并且运用到所有的三维浏览器工程文件

中。例如，可以设置背景颜色默认为黑色。为了改变这些默认设置，

模型树面板默认设置

显示设置面板背景

模型树

显示设置

导航面板

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[...]把颜色改为白色

关闭时保存设置来保存设置以运用于以后的三维浏览器工程

[应用]

第 20 节：使用导航工具 导航工具容许你绕着 x y z 轴来旋转模型，沿着 x y z 轴移动，并且移动光源的位置。对于这个例

子，你将绕着 x 轴旋转模型以便获得三维可视化视图。

拉动“X”滑动器到左边来旋转模型的顶端面向你(如图所示)

拉动“Y”滑动器到左边来旋转模型的右边面向你（如图所示）

拉动“Z”滑动器到左边来使模型水平（如图所示）

你的屏幕显示的图形应该和下面相似.

X 滑块 Y 滑块

自动旋转工具

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97

第 21 节：创建一个三维污染羽状体 下面，你将创建一个位于油区下面三维羽状污染体用一个被选的浓度值的亚层 模型树中的场地地图

Airport.AirPhoto.BMP

去除勾选可见

输出（输出）在（模型树）

打开输出，你将看见一个可以输出的数据种类的列表。

浓度（Concentrations）

这又将扩展包裹可用的浓度种类的列表。Airport4 模型就仅仅模拟了一种污染种类，没有任何降解

反应，因此这里仅仅有唯一的一条(JP-4)，在输出的浓度的分支下。

点击(JP-4)使其突出显示

右键(JP-4)弹出显示元素清单（如下图所示）

创建一个等值面。

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98

出现等值面属性窗口，如下图所示：这个窗口容许你来注明浓度值，和亚层的可视化属性，输入

下面信息：

等值面名称: Isosurface (0.5 mg/L)

等值面值: 0.5

勾选显示边框

勾选剖视图色图

勾选使用调色板颜色

去除勾选从剖视图移除

你的屏幕应该显示一个等值面对于 JP-4 浓度值为 0.5 mg/L 在第 730 天输出时，（如下图）

99

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99

注意到等值面于水位面相交被切割。三维浏览器建立了一个逻辑规则是：水位面上的浓度面被删

掉。

浓度图的图例显示在显示区的左上角，由于默认的文本图例是白色的，所以很难看见。（记住背

景颜色为黑色）。

定制图例

改变图例的文本颜色

选中模型树中的 JP-4

颜色图例（显示设置模板）

在显示设置中的文本颜色，改为黑色

图例中的浓度值应该能看见，但是默认的颜色刻度应该改变，以便图例的显示。

来定制相关的颜色的值

选中模型树中的 JP-4

点击面板

100

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100

调色板窗口将显示如图所示。

默认情况下，每种数据类型调色板设置了 7 种等间值颜色。这调色板可以定制任何数量的颜色以

及相关颜色见的大小。

输入上述窗口的颜色值

点击[确定]接受新的调色板设置。

选择输出时间

检查同一表面值在 3650 天时间

选中模型树中的 JP-4

在导航工具中，点击时间(Time) 键，JP-4 浓度输出时间可以用滑动器来选择。这个时间应符合

Visual MODFLOW 模型中注明的输出的时间。以便选择不同的时间：

点击时间（Time）字段，输入 3650

屏幕将显示表面结果浓度为 0.5 mg/L 在 3650 天里，并且显示相似的图形如下：

101

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101

滑块能被用来显示等值面在任何时间输出的结果。

第 22 节：可视化模型输入数据 Visual MODFLOW 三维浏览器可以显示模型输入数据在三维视觉中

输入（Input）在模型树（Model Tree Panel）中

这将扩展输入分支为用许的输入数据格式，能在三维浏览器中显示的。

现在，你将显示不同的传导率区域在模型中。

属性（Properties）在模型树（Model Tree）中

传导率（Conductivity）

在显示设置中选择可见

你的屏幕将显示如下结果。

102

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102

注意到浓度表面被水力传导区域所掩蒇，然而，仍可通过改变水力传导区域从体为半透明，就可

以看见亚浓度表面。

勾选显示设置面板半透明（Semitransparent）

通过水力传导区域表面可以显示。半透明选项可以获得从输入参数、剖面和表面中。

第 23 节：定义截面（剖面和切片） 三维浏览器容许你，在你的模型的基础上按照选择的模型参数，在水平、垂直和剖面上绘出颜

色图片和等值线图。同时，首先你必须定于平面的位置和方向。下面描述了剖面、水平切片在模

型中的创建过程。

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点击顶部菜单选项/定义切片

将显示选择/创建切片窗口，窗口中包含在整个模型中的水平、垂直切片的列表。现在，由于

没有定于任何切片，所以列表为黑色。

首先你需要将创建一个剖面

[截面]

默认的剖面位置是贯穿模型左右的水平直线。这个例子中，你将改表剖面线默认的位

置。改为从北部中心区域到东南区域。

在一些三维可视化数据包中，要求剖面通过模型区域为一条直线。通过三维浏览器，

剖面可以沿着模型为任意折线路径。折线被一系列节点所定于。默认情况下，直线剖

面开始仅仅有 2 个节点。但是，可以在添加新节点的位置点击右键添加。

要改变剖面：

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拉动左端节点位于北部区域

拉动右端节点位于模型中的东南角

右击剖面线，选择添加节点

一个新的节点将显示在剖面线上，这个节点可以拉动到图像上的任何位置。

拉动新的节点到东南区域（如下图所示）

拉动新的节点在模型中的第二个节点和东南角间，显示如下

如果你定义了的剖面线要和上图相似。

点击文件/关闭

定义的剖面（1 号剖面）将显示选择/创建切片 窗口。

接下来你将创建一个模型水平切片。

点击[水平]

这将显示一个水平切片属性 窗口，如图所示。滑动器可以用来移动水平切片在模型中的任意

节点位置。

点击[关闭]接受默认设置

这个水平切片（水平切片 1）将总显示在切片列表中。

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你可以模型中想要的区域定义不同的剖面、水平和垂直的切片。

这下切片通常定义裁减区域或要求的模型属性或模拟结果的图和等值线图。（如：传导率值、

水头、浓度）

在这个例子中，你将定义这两个面

点击[选择]关闭选择/创建切片窗口.

第 24 节：创建一个裁减视图 下面，你将创建一个裁减视图

点击顶部菜单选项/选择剖视图 从顶部菜单中

这将打开一个裁减属性窗口，你可以及时的选择裁减区域，在这个例子中，你将选择

前面定义的剖面

选择剖面

打开垂直裁切片下来菜单，选择 1 号横截面（如图所示）

切除切片后部

[关闭]

显示的模型应该和下图相似。注意到传导区域已经被删掉从裁减区，然而浓度面仍保

留。这是可能的，因为每个客体都有自己的裁减设置。如果你重新定义浓度面选项。

因此，浓度表面就不会被删掉在裁减区。

模型数据的视图现在可以保存已在晚些时候恢复

点击文件/保存画面结构

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出现保存图象结构窗口如下图：使用这个窗口，场景配置能被用户定义的名字保存，并且能

在工程打开时，同时打开场景配置。

输入配置名字“Cutaway with plume at3650 days”

点击[确定]

大多数把场景配置保存为名字“Default”，三维浏览器重新打开工程文件用

“Default”名字设置。

从不同的角度来检查模型视图，导航板上的滑动器能被用来选装视图，或你可以移动

和选择视图如下：

在模型的任意位置单击右键

绕 X 和 Y 轴旋转

用鼠标左键点中并拖曳到模型窗口的任意位置。可以试着获取模型的不同视图，也可

以剪切等值面。

位于旋转工具栏右侧的自动旋转

工具，可以使模型图像绕 x y z 轴连续旋转。通过核对一个或多个坐标轴，然后点击

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开始和结束按钮来开始和结束图像的旋转。点击选项可以设置旋转的速度。

模型结束旋转后，返回以前保存过的屏幕布局。

从顶端的菜单栏中选择文件/加载窗口布局，出现载入图象结构窗口：

Cutaway with plume at 3650 days

[确定]

屏幕将返回以前保存过的视图。

第 25 节：创建水头值的彩图

在以前定义的水平面上标出水头值，接下来就可以为这些计算出的水头值创建彩图了。

模型树中输出

水头

在水头单击右键，从弹出菜单中选择创建彩图

出现选择/创建剖面，提示你选择可用剖面中的一个，其中显示了彩图的示意图。

高亮显示水平切片 1

点击选择

现在，选定的水平剖面上的水头分布图的彩图就显示出来了。然而，所显示的水头分布图的彩图并

不包括模型中剪切掉的地区。

要画出模型中剪切掉的地区的水头分布图的彩图：

扩展“水头”的范围

水头分支下的“彩图 1” Color map #1

显示设置面板中的“剪切中的修剪” _ Clip in cut-away

现在，模型中剪切掉的地区的水头分布图的彩图就画出来了，如下图所示。

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定制颜色图例

你可能已经注意到了，现在屏幕上有两种颜色图例。这些颜色图例可以移动到三维显

示窗口的任意位置，以增强图像的显示。

要移动水头颜色图例，可以选中并拖曳图例到显示区的右侧。 增加一种新的颜色 要修改水头彩图的颜色系

高亮显示水头（在输出的数据类型下）

点击显示设置面板下的调色板[...]

出现调色板窗口

将默认的颜色数值设置改为 12，13，14，15，16，17 和 19。

在数值 17 处单击

添加按钮（以增加另一种颜色值）

值为 18 的一种新的颜色就添加进来了。

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出现调色板窗口

[确定]

水头彩图的图例就会相应的出现，如下图所示：

第 26 节：打印成图形文件 一旦图形和字体已经设置完成，从顶部菜单中选择文件/打印。

将在图象编辑窗口呈现高分辨率位图

图象编辑窗口用来预览将要打印的图象，添加文本，线条，形状或图象标题

图象编辑窗口也可以用来定义页面设置，设置图象的详细描述，公司标识和工程名称

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Visual MODFLOW 以前的版本限制了打印设置选项，只有有限的设置打印图像。

Visual MODFLOW 对于版面设计有更多的图像描述、工程描述和公司标识语。

另一方面，图像能保存为.BMP、.WMF、.EMF、AUTOCAD、.DXF、

JPG,、.TIF、 .GIF 及 .PNG 等格式。

从顶部菜单中选择文件/保存为图象文件

将显示保存文件窗口，并要求选择文件类型、位置和名称。

点击文件/退出关闭三维浏览器

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