GMS：地下水模型系统的应用与数值模型解析

"GMS是地下水模型系统，由Brigham Young University和美国军工水道实验站合作开发，提供了一个集成了地下水模型构建、数值模拟和后处理的强大平台。GMS支持多个数值模型，如MODFLOW、MODPATH和FEMWATER等，用于解决地下水流动、污染扩散以及海水入侵等问题。MODFLOW用于解决饱和和非饱和地下水流动问题，MODPATH生成质点轨迹分析污染扩散，FEMWATER则能够处理饱和和非饱和状态的流动及输运问题，并能模拟密度相关问题。此外，GMS还允许用户进行二次开发，所有程序提供FORTRAN源代码。" GMS地下水应用详解 GMS（Groundwater Model System）是一个全面的地下水模拟软件，它结合了强大的图形用户界面，为地下水模型的建立和数值模拟提供了一个集成的环境。GMS的设计分为模型前处理、数值模拟计算和后处理三个阶段，支持多种地下水模型，以应对不同类型的地下水问题。 1. GMS简介 GMS是由美国Brigham Young University的环境模型实验室与美国军工水道实验站共同研发，它拥有一个用户友好的图形界面，使得地下水模型的建立更加直观。GMS不仅提供了前处理和后处理工具，还集成了由其他研究机构开发的数值模型，如MODFLOW、MODPATH等。这些模型的源代码开放，用户可以进行二次开发，扩展GMS的功能。 2. 数值模型及其功能 - MODFLOW：这是一个由美国地质勘探局开发的三维地下水流动模型，适用于解决稳定和非稳定流动问题，考虑了渗透系数、点源汇、面源汇以及线面元属性等多种水文地质特性。 - MODPATH：作为MODFLOW的后处理工具，它可以生成质点轨迹，用于分析污染物的扩散路径和影响范围，帮助理解地下水污染问题。 - FEMWATER：这是一个三维有限元模型，能够处理饱和和非饱和状态下的地下水流动和输运问题，同时能模拟密度相关问题，如海水入侵等。 3. 建模模块和后处理 GMS的建模模块支持用户创建复杂的地质结构模型，设定初始和边界条件。后处理部分包括数据处理、计算结果的图形化展示和动画制作，使得结果分析更加直观和易懂。 4. 更新与发展 GMS不断进行版本更新，以适应地下水模拟的新需求。例如，GMS4.0在2000年发布，而GMS5.0在2003年经过测试后投放市场，持续提升其性能和功能。 GMS是一个全面的地下水模拟工具，它的多功能性和灵活性使其成为地下水研究和管理的重要助手。通过结合不同的数值模型，GMS能够处理各种地下水流动问题，包括污染扩散、地下水动态分析和水资源管理等，是地下水科学和工程领域的重要软件。