Ciencia

MODFLOW NMT
Abstracto
Este informe documenta una formulación de Newton MODFLOW-2005, llamado MODFLOW-NWT. MODFLOW-NWT es un programa independiente que está destinado a resolver problemas de secado y humectantes no linealidades del flujo del agua subterránea confinada. MODFLOW-NWT debe ser utilizado con el Upstream-Ponderación (UPW) Paquete para el cálculo de las conductancias entre celdas deuna manera diferente a la que se hace en el Flow Block-Centered (BCF), flujo de la capa de la propiedad (LPF) o Flow-Unidad Hidrogeológica (HUF ; Anderman y Hill, 2000) Paquetes.
El paquete de UPW trata a no linealidades de secado y rehumectación de células mediante el uso de una función continua de la parte superior de las aguas subterráneas, en lugar de la aproximación discreta de secado yrehumectación que se utiliza por el FBC, LPF, y Paquetes HUF. Esto permite una aplicación de la formulación de Newton para no confinados flujo de agua subterránea-problemas porque los derivados de conductancia requeridas por el método de Newton son lisas en toda la gama de cabeza para una célula modelo.
El enfoque de linealización NWT genera una matriz asimétrica, que es diferente de la formulaciónestándar MODFLOW que genera una matriz simétrica. Dado que todos los solucionadores lineales disponibles en la actualidad para su uso con MODFLOW-2005 sólo resuelve matrices simétricas, MODFLOW-NWT incluye dos opciones previamente desarrollados solucionador de matriz asimetricos. Las opciones solucionador de matriz incluyen un generalizada-de mínima residual (GMRES) Solver y un Orthomin / estabilizadogradiente conjugado Solver (CGSTAB). El Solver GMRES se documenta en un informe publicado anteriormente, de manera que sólo una breve descripción y las instrucciones de entrada se presentan en este informe. Sin embargo, el solucionador CGSTAB (llamado χMD) se documenta en este informe.
Flow-propiedad de entrada para el paquete de UPW está diseñada basándose en el paquete de LPF y material deentrada-propiedad es idéntica a la del paquete LPF excepto que la rehumidificación y vertical-conductancia opciones de corrección de la LPF paquete no están disponibles con el paquete de agua ultrapura. Los archivos de entrada construidos para el paquete de LPF se puede utilizar con una ligera modificación como entrada para el paquete de agua ultrapura. Este informe presenta la teoría y los métodosutilizados por MODFLOW-NWT, incluyendo el paquete de agua ultrapura. Además, este informe proporciona comparaciones de la nueva metodología para soluciones de análisis de flujo de agua subterránea y con el estándar de MODFLOW-2005 resultados mediante el uso de un acuífero no confinado problema de ejemplo MODFLOW. El estándar de simulación MODFLOW-2005 utiliza el paquete LPF con la opción activamojado / seco. Un problema nuevo ejemplo también se presenta para demostrar la capacidad MODFLOW-NWT para dar solución a un difícil no confinado flujo del agua subterránea problema.
Introducción
El modelo de diferencias finitas MODFLOW-2005 resuelve la ecuación de flujo utilizando las aguas subterráneas-lineales y no lineales numérico-solución métodos (Harbaugh, 2005). Aunque hay varias opcionesdisponibles dentro de MODFLOW-2005 para formular los términos de flujo de celda por celda y resolver el sistema resultante de ecuaciones lineales, el método de Picard es el único método disponible para resolver las ecuaciones no lineales que surgen al representar los acuíferos no confinados y condiciones de contorno no lineales. El método de Picard es la aproximación repetida de una solución de unaecuación no lineal en la que cada nueva iteración proporciona una solución más precisa que la iteración anterior. Para el caso de la ecuación de flujo del agua subterránea, una solución aproximada del agua subterránea cabezas calculado para una iteración se usa en una iteración posterior para calcular una solución de agua subterránea cabeza más precisa. Iteraciones se repiten hasta que el...