吉林大学学报(地球科学版) ›› 2017, Vol. 47 ›› Issue (4): 1229-1235.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.201704203
谭家华1, 雷宏武2
Tan Jiahua1, Lei Hongwu2
摘要： GMS和TOUGH2均是应用广泛的地下流动系统数值模拟软件，其中，GMS界面友好，功能强大；而TOUGH2虽具有强大的数值计算能力，但缺乏友好的可视化前后处理界面。本文借助GMS强大的前处理能力，基于概念模型建立了三维复杂模型，把GMS/MODFLOW三维数值模型（包括网格数据、岩性数据、初始和边界数据等）转化为TOUGH2数值模型进行数值计算。通过两个计算实例（含水层水平没有起伏和有起伏）对比分析了GMS/MODFLOW和TOUGH2计算结果的差异。结果显示，该方法可以快速地建立刻画复杂地质条件的TOUGH2模型，计算结果与GMS/MODFLOW差异很小，说明两个软件均有很高的可信度；同时，该方法发挥了两个软件各自的优势，为进行更为复杂的多相流动数值模拟提供了可行性。
中图分类号:
| [1] 祝晓彬. 地下水模拟系统(GMS)软件[J]. 水文地质工程地质, 2003, 30(5): 53-55. Zhu Xiaobin. Groundwater Modeling System(GMS) Software[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2003, 30(5): 53-55. [2] Owen S J, Jones N L, Holland J P. A Comprehensive Modeling Environment for the Simulation of Groundwater Flow and Transport[J]. Engineering with Computers, 1996, 12(3): 235-242. [3] Pruess K, Oldenburg C M, Moridis G J. TOUGH2 User's Guide[M]. 2nd ed. Berkeley: Lawrence Berkeley National Laboratory, 1999. [4] 郭亮亮, 张延军, 许天福, 等. 大庆徐家围子不同储层改造的干热岩潜力评估[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(2): 525-535. Guo Liangliang, Zhang Yanjun, Xu Tianfu, et al. Evaluation of Hot Dry Rock Resource Potential Under Different Reservoir Conditions in Xujiaweizi Area, Daqing[J]. Journal of Jilin University (Earth Scicncc Edition), 2016, 46(2): 525-535. [5] 雷宏武, 金光荣, 李佳琦, 等. 松辽盆地增强型地热系统(EGS)地热能开发热-水动力耦合过程[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(5): 1633-1646. Lei Hongwu, Jin Guangrong, Li Jiaqi, et al. Coupled Thermal-Hydrodynamic Processes for Geothermal Energy Exploitation in Enhanced Geothermla System at Songliao Basin, China[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2014, 44(5): 1633-1646. [6] 韩忠, 邵景力, 崔亚莉, 等. 基于MODFLOW的地下水流模型前处理优化[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014,44 (4): 1290-1296. Han Zhong, Shao Jingli, Cui Yali, et al. Preprocessing Optimization of Groundwater Flow Model Based on MODFLOW[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2014, 44(4): 1290-1296. [7] Thunderhead Engineering. Petrasim User Manual [M]. 4th ed. New York:[s.l.], 2007. [8] Li Y, Niewiadomski M, Trujillo E, et al. Tougher: A User-Friendly Graphical Interface for TOUGHREACT[J]. Computers & Geosciences, 2011, 37(6): 775-782. [9] Florian Wellmann J, Croucher A, Regenauer-Lieb K. Python Scripting Libraries for Subsurface Fluid and Heat Flow Simulations with TOUGH2 and SHEMAT[J]. Computers & Geosciences, 2012, 43: 197-206. [10] Audigane P, Chiaberge C, Mathurin F, et al. A Workflow for Handling Heterogeneous 3D Models with the TOUGH2 Family of Codes: Applications to Numerical Modeling of CO2 Geological Storage[J]. Computers & Geosciences, 2011, 37(4): 610-620. [11] Borgia A, Cattaneo L, Marconi D, et al. Using a MODFLOW Grid, Generated with GMS, to Solve a Transport Problem with TOUGH2 in Complex Geological Environments: The Intertidal Deposits of the Venetian Lagoon[J]. Computers & Geosciences, 2011, 37(6): 783-790. [12] 杨艳林, 许天福, 李佳琦, 等. 应用TOUGH模拟二氧化碳地质储存过程的复杂地质体建模技术与实现[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(4): 1307-1313. Yang Yanlin, Xu Tianfu, Li Jiaqi, et al. Complex Geological Body Modeling and Implementation of CO2 Geological Storage Simulation Using TOUGH[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2014, 44(4): 525-535. [13] Berry P, Bonduá S, Bortolotti V, et al. A GIS-Based Open Source Pre-Processor for Georesources Numerical Modeling[J]. Environmental Modelling & Software, 2014, 62: 52-64. [14] Bonduá S, Berry P, Bortolotti V, et al. TOUGH2 Viewer: A Post-Processing Tool for Interactive 3D Visualization of Locally Refined Unstructured Grids for TOUGH2[J]. Computers & Geosciences, 2012, 46: 107-118. [15] Avis J, Calder N. Walsh R. mView: A Powerful Pre-and Post-Processor for TOUGH2 [C]//Proceedings of TOUGH Symposium. Berkeley: Lawrence Berkeley National Laboratory, 2012: 1-11. [16] Hu L, Zhang K, Cao X, et al. IGMESH: A Convenient Irregular-Grid-Based Pre-and Post-Processing Tool for TOUGH2 Simulator[J]. Computers & Geosciences, 2016, 95: 11-17. [17] Harbaugh A W, MODFLOW-2005: The U S Geological Survey Modular Ground-Water Model:The Ground-Water Flow Process, in Techniques and Methods [R]. Reston: U S Geological Survey, 2005. [18] McDonald M G, Harbaugh A W. A Modular Three-Dimensional Finite-Difference Ground-Water Flow Model [R]//Techniques of Water-Resources Investigations of U S Geological Survey. Reston: U S Geological Survey, 2005. [19] Environmental Modeling Research Laboratory. Groundwater Modeling System Tutorials: Vol 2: Modflow-Conceptual Modeling Approach[R]. Provo: Aquaveo, 2004. |
| [1] | 夏英杰, 陈华斌, 陈健, 姚明宇, 杨海. 不同施工参数下深层页岩水力压裂数值模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 924-936. |
| [2] | 涂君汕, 陈辉, 邓居智, 陈康, 李焱, 余辉. 水库堤坝对高密度电法的影响及校正技术[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 1013-1025. |
| [3] | 束龙仓, 位书静, 澈丽木格, 温中琦, 刘波. 西辽河平原生态输水的地下水响应及不确定性量化[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 647-660. |
| [4] | 黄兴国, 翁央央, 韩丽. 基于广义递归卷积的孔隙黏弹地震波正演模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 377-385. |
| [5] | 周柳湘, 余思琴, 陈俊华, 刘城, 陈义, 张鑫鑫, . 潜孔锤与冲击钻机联合钻进工艺成孔碎岩过程数值模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1608-1618. |
| [6] | 苑成旺, 张敏, 张少龙, 秦磊, 郭海洋, 墨海滢, 信旸. 长春地铁基坑支护结构变形与地表沉降特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 879-892. |
| [7] | 于子望, 卢帅屹, 白林, 郑天琪. CO2地质封存岩石力学问题研究进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 930-942. |
| [8] | 程瑶, 陆丹丹, 赵龙飞. 微波加热油页岩储层的热响应 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 387-400. |
| [9] | 刁国君, 何昕. 地铁明挖车站下穿越既有建筑物的局部暗扩挖施工关键技术 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 536-549. |
| [10] | 蔺学旻, 肖红琳. 缝洞型储层声波远探测测井响应模拟及应用——以塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(1): 312-327. |
| [11] | 魏虹羽, 李世超, 王伟安. 地球动力学数值模拟算法的应用现状与展望[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(1): 98-124. |
| [12] | 吴泽坤, 何来胜, 白晓宇, 麻栋栋, 牛永昌, 赵广, 桑松魁, 闫楠, 张明义. 层状土中静压桩连续贯入现场试验与数值模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(4): 1291-1304. |
| [13] | 庞志超, 肖华, 毛晨飞, 陈国军, 梁琬坤, 高明, 张啸. 准噶尔盆地南缘地区含膏质地层岩性特征及测井识别方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(4): 1419-1431. |
| [14] | 刘怀湜, 赵雪娇, 刘雨新, 房庭瑞, 张静, 嵇艳鞠. 基于改进粒子群优化的超顺磁效应多参数提取[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(3): 993-1002. |
| [15] | 韩长玉, 赵浩汀. 路基填筑短期内热棒高导热性影响 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(2): 570-580. |
|