Visual Modflow和Feflow的區別是什麽？

以下是對Visual Modflow和FEFLOW區別的壹些淺薄的認識，和大家***同探討。這裏的Visual Modflow指的是目前大家常用的版本，不含Visual Modflow中MODFLOW－SURFACT模塊。\x0d\\x0d\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件系統，屬商業軟件。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：\x0d\（1）從軟件功能上看，FEFLOW要比Visual MODFLOW更為全面壹些，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。\x0d\（2）從數值法的計算原理上，Visual Modflow采用的是有限差分法，而FEFLOW采用的是有限單元法。\x0d\（3）從離散化方面來說，由於Visual Modflow采用的是有限差分法，所以對所模擬的地質體采用矩形網格進行剖分，這種網格的優點在於，用戶易於準備數據文件，便於輸入文件的規範化，但是，當需要在所關註的地點附近（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，由於其采用的是有限單元法，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），壹般采用三角形剖分，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。用三角形剖分的另壹個好處是，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範圍，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件的實例便可看出。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。\x0d\\x0d\（4）FEFLOW具備地理信息系統數據接口，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。\x0d\\x0d\（5）Visual Modflow采用的是模塊化結構，在軟件輸入操作過程便體現了這壹點，如邊界條件裏面的定水頭邊界、河流邊界、截滲墻邊界、排水溝邊界、補給邊界和蒸發邊界等，而FEFLOW的邊界條件是按照壹類、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中邊界問題的分類采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。\x0d\\x0d\（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壹種地下水開采方式。但混合井流的模擬壹直是MODFLOW的壹個缺陷。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壹單層，?把井流量按每壹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”，壹種與機理不符的“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，其處理方法是在同壹點上布置多口井（每個井開采的層位不同）來實現混合井開采問題，不過在新的Version5.3版本中已有改進,是否完善還有待進壹步驗證。（7）幹涸單元問題。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“幹涸計算單元”（Dry cell），並將其導水系數賦值為零。壹旦壹個計算單元變為幹涸單元，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幹涸計算單元的出現而受到影響。所以，Visual Modflow中對於幹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“壹旦變幹就永不能恢復”的問題，美國地調局的McDonald等人於1992年推出了壹個新的子程序包，稱為BCF2（Block Centered Flow Package)，允許幹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，雖然幹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。\x0d\而在FEFLOW中，由於其沒有采用這種處理方式，也就不存在這壹問題。\x0d\（8）模型文件的保存形式不同。在Visual Modflow中，壹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，妳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，壹個模擬問題全部保存在壹個fem文件內，模擬結果也保存為壹個文件（DAC文件）。\x0d\\x0d\（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，溫度場及汙染物遷移模擬結果。\x0d\\x0d\以上是對兩軟件的壹些比較，大家可以根據自己需要學習或者選用這兩款軟件，當然，還有其它類似的壹些軟件，如Processing Modflow、GMS、Visual Groundwater等等。但是，需要註意的是，軟件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。