r3.gwflowgrass - Online în cloud

PROGRAM:

NUME

r3.gwflow - Program de calcul numeric pentru debitul tranzitoriu, restrâns de apă subterană
trei dimensiuni.

CUVINTE CHEIE

raster3d, curgerea apei subterane, voxel, hidrologie

REZUMAT

r3.gwflow
r3.gwflow --Ajutor
r3.gwflow [-mf] phead=nume Starea=nume hc_x=nume hc_y=nume hc_z=nume [chiuvetă=nume]
Randament=nume [reîncărcați=nume] producție=nume [viteza_x=nume] [viteza_y=nume]
[viteza_z=nume] [buget=nume] dtime=pluti [max=întreg] [eroare=pluti]
[rezolvator=nume] [-suprascrie] [-ajutor] [-prolix] [-liniştit] [-ui]

Steaguri:
-m
Utilizați masca raster 3D (dacă există)

-f
Utilizați un sistem de ecuații liniare pătratice pline, implicit este un liniar rar
sistem de ecuații.

--sobrescrie
Permiteți fișierelor de ieșire să suprascrie fișierele existente

--Ajutor
Imprimați rezumatul utilizării

--verbos
Ieșire modulară

--Liniște
Ieșire silențioasă a modulului

--ui
Forțați lansarea dialogului GUI

parametri:
phead=nume [necesar]
Introduceți harta raster 3D cu capete piezometrice inițiale în [m]

Starea=nume [necesar]
Introduceți harta raster 3D care oferă starea pentru fiecare celulă, = 0 - inactiv, 1 - activ, 2
- dirichlet

hc_x=nume [necesar]
Introduceți harta raster 3D cu partea x a tensorului de conductivitate hidraulică în [m/s]

hc_y=nume [necesar]
Introduceți harta raster 3D cu partea y a tensorului de conductivitate hidraulică în [m/s]

hc_z=nume [necesar]
Introduceți harta raster 3D cu partea z a tensorului de conductivitate hidraulică în [m/s]

chiuvetă=nume
Introduceți hartă raster 3D cu surse și canale în [m^3/s]

Randament=nume [necesar]
Randament specific [1/m] intrare hartă raster 3D

reîncărcați=nume
Reîncărcare hartă raster 3D de intrare în m^3/s

producție=nume [necesar]
Ieșire hartă raster 3D care stochează rezultatul capului piezometric al calculului numeric

viteza_x=nume
Ieșire hartă raster 3D care stochează partea vectorială a vitezei filtrului apei subterane în x
direcție [m/s]

viteza_y=nume
Ieșire hartă raster 3D care stochează partea vectorială a vitezei filtrului apei subterane în y
direcție [m/s]

viteza_z=nume
Ieșire hartă raster 3D care stochează partea vectorială a vitezei filtrului apei subterane în z
direcție [m/s]

buget=nume
Ieșire hartă raster 3D care stochează bugetul apei subterane pentru fiecare celulă [m^3/s]

dtime=pluti [necesar]
Timpul de calcul în secunde
Mod implicit: 86400

max=întreg
Numărul maxim de iterații utilizate pentru rezolvarea sistemului de ecuații liniare
Mod implicit: 10000

eroare=pluti
Criterii de întrerupere a erorilor pentru rezolvatorul iterativ
Mod implicit: 0.000001

rezolvator=nume
Tipul de rezolvare care ar trebui să rezolve sistemul de ecuații liniare simetrice
Opțiuni: cg, pcg, cholesky
Mod implicit: cg

DESCRIERE

Acest modul numeric calculează apele subterane limitate tranzitorii și staționare implicite
flux în trei dimensiuni pe baza hărților de volum și a setărilor actuale ale regiunii 3D. Toate
Condițiile inițiale și la limită trebuie furnizate ca hărți de volum. Unitatea din
locația trebuie să fie de metri.

Acest modul este sensibil la setările măștii. Toate celulele care se află în afara măștii sunt
ignorate și tratate ca fără limite de flux.

Modulul calculează înălțimea piezometrică și opțional bilanțul de apă pentru fiecare celulă
iar câmpul de viteză a apei subterane în 3 dimensiuni. Componentele vectoriale pot fi
vizualizate cu ParaView dacă sunt exportate cu r3.out.vtk.

Debitul de apă subterană va fi întotdeauna calculat tranzitoriu. Pentru calculul în regim de echilibru
utilizatorul ar trebui să seteze intervalul de timp la un număr mare (miliarde de secunde) sau să seteze
Harta raster a randamentului specific la zero.

NOTE

Calculul debitului de apă subterană se bazează pe legea lui Darcy și pe un finit implicit numeric
discretizarea volumului. Discretizarea are ca rezultat o definiție simetrică și pozitivă
sistem de ecuații liniare sub formă de Ax = b, care trebuie rezolvat. Curgerea apelor subterane
ecuația cu diferență parțială are următoarea formă:

(dh/dt)*S = div (K grad h) + q

Detaliat pentru 3 dimensiuni:

(dh/dt)*S = Kxx * (d^2h/dx^2) + Kyy * (d^2h/dy^2) + Kzz * (d^2h/dz^2) + q

· h -- capul piezometric în metri [m]

· dt -- pasul de timp pentru calculul tranzitoriu în secunde [s]

· S -- randamentul specific [1/m]

· b -- suprafața inferioară a acviferului metri [m]

· Kxx -- partea tensorului conductibilității hidraulice în direcția x în metri pe secundă
[Domnișoară]

· Kyy -- partea tensorului conductibilității hidraulice în direcția y în metri pe secundă
[Domnișoară]

· Kzz -- partea tensorului conductibilității hidraulice în direcția z în metri pe secundă
[Domnișoară]

· q - sursă interioară/sinc în [1/s]

Sunt implementate două condiții la limită diferite, condițiile Dirichlet și Neumann.
În mod implicit, zona de calcul este înconjurată de condiții la limită Neumann omogene.
Calculul și starea limită a celulelor individuale pot fi setate cu harta de stare, the
sunt acceptate următoarele stări de celule:

· 0 == inactiv - celula cu starea 0 nu va fi calculată, celulele active vor fi
nu au o limită de flux către o celulă inactivă

· 1 == activ - această celulă este utilizată pentru calculul apei subterane, sursele interioare pot fi
definit pentru acele celule

· 2 == Dirichlet - celulele de acest tip vor avea o valoare fixă ​​a capului piezometric care
nu se schimba in timp

Rețineți că toate hărțile raster necesare sunt citite în memoria principală. În plus, liniarul
sistemul de ecuații va fi alocat, astfel încât consumul de memorie al acestui modul crește rapid
cu dimensiunea hărților de intrare.

Sistemul de ecuații liniare rezultat Ax = b poate fi rezolvată cu mai mulți rezolvatori. Un
sunt implementate soluții iterative cu suport pentru matrici rare și pătratice. The
metoda gradienților conjugați cu (pcg) și fără (cg) precondiție. În plus a
solutorul direct Cholesky este disponibil. Acest rezolvator direct funcționează numai cu patratică normală
matrice, așa că aveți grijă să le folosiți cu hărți mari (vor fi necesare hărți cu dimensiunea de 10.000 de celule).
mai mult de un Gigabyte de RAM). Utilizatorul ar trebui să preferă întotdeauna să folosească o matrice rară
rezolvator.

EXEMPLU 1

Acest mic script creează o zonă de lucru și date de curgere a apei subterane. Nu poate fi rulat într-un
locație lat/lon.
# setați regiunea în consecință
g.regiune res=25 res3=25 t=100 b=0 n=1000 s=0 w=0 e=1000 -p3
#acum creați hărțile raster de intrare pentru un acvifer limitat
r3.mapcalc expression="phead = if(row() == 1 && depth() == 4, 50, 40)"
r3.mapcalc expression="status = if(row() == 1 && depth() == 4, 2, 1)"
r3.mapcalc expression="well = if(row() == 20 && col() == 20 && depth() == 2, -0.25, 0)"
r3.mapcalc expression="hydcond = 0.00025"
r3.mapcalc expression="sield = 0.0001"
r.mapcalc expression="reîncărcare = 0.0"
r3.gwflow solver=cg phead=phead statuyield=stare hc_x=hydcond hc_y=hydcond
hc_z=chiuvetă hydcond=randament bine=randament r=producție de reîncărcare=gwresult dt=8640000 vx=vx vy=vy vz=vz buget=buget
# Datele pot fi vizualizate cu ParaView atunci când sunt exportate cu r3.out.vtk
r3.out.vtk -p in=gwresult,stare,buget vector=vx,vy,vz out=/tmp/gwdata3d.vtk
#acum încărcați datele în ParaView
paraview --data=/tmp/gwdata3d.vtk

EXEMPLU 2

Acest lucru va crea un model 3D frumos cu strat geologic cu hidraulice diferite
conductivități. Asigurați-vă că nu vă aflați într-o proiecție lat/lon.
# setați regiunea în consecință
g.regiune res=15 res3=15 t=500 b=0 n=1000 s=0 w=0 e=1000
#acum creați hărțile raster de intrare pentru un acvifer limitat
r3.mapcalc expression="phead = if(col() == 1 && depth() == 33, 50, 40)"
r3.mapcalc expression="status = if(col() == 1 && depth() == 33, 2, 1)"
r3.mapcalc expression="well = if(row() == 20 && col() == 20 && depth() == 3, -0.25, 0)"
r3.mapcalc expression="well = if(row() == 50 && col() == 50 && depth() == 3, -0.25, well)"
r3.mapcalc expression="hydcond = 0.0025"
r3.mapcalc expression="hydcond = if(depth() < 30 && depth() > 23 && col() < 60, 0.000025, hydcond)"
r3.mapcalc expression="hydcond = if(depth() < 20 && depth() > 13 && col() > 7, 0.000025, hydcond)"
r3.mapcalc expression="hydcond = if(depth() < 10 && depth() > 7 && col() < 60, 0.000025, hydcond)"
r3.mapcalc expression="sield = 0.0001"
r3.gwflow solver=cg phead=phead statuyield=stare hc_x=hydcond hc_y=hydcond
hc_z=hydcond sink=well yield=syield output=gwresult dt=8640000 vx=vx vy=vy vz=vz buget=buget
# Datele pot fi vizualizate cu paraview atunci când sunt exportate cu r3.out.vtk
r3.out.vtk -p in=gwresult,stare,buget,hydcond,well vector=vx,vy,vz out=/tmp/gwdata3d.vtk
#acum încărcați datele în paraview
paraview --data=/tmp/gwdata3d.vtk

Utilizați r3.gwflowgrass online folosind serviciile onworks.net