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hydrus-2d3d學(xué)習(xí)手冊-閱讀頁

2025-07-10 06:52本頁面
  

【正文】 和氣相中的擴散系數(shù)是乘以彎曲因子時,選擇此復(fù)選框。如果假設(shè)溶質(zhì)遭受依附/分離到/從固相,選擇此復(fù)選框。如果從過濾理論計算依附系數(shù),選擇此復(fù)選框。Langergraber and ?im?nek [2005]詳細描述此模塊。此模塊考慮如下成分:溶解氧、有機質(zhì)、(化學(xué)需氧量COD。模擬有機氮和有機磷作為COD的部分。d) Iteration Criteria(迭代準(zhǔn)則)當(dāng)考慮非線性吸附時,對流彌散溶質(zhì)遷移方程為非線性的。在每一次迭代期間,獲得線性代數(shù)方程、使用Gaussian估計求解、或共軛梯度方法的體系。迭代過程繼續(xù)直到獲得的收斂為滿意水平,即:直到在所有節(jié)點兩次成功迭代之間的濃度絕對變化為小于一定濃度公差(定義在HYDRUS為Absolute Concentration Tolerance(絕對濃度公差)和濃度與Relative Concentration Tolerance(相對濃度公差)乘積的和()。單達到Maximum Number of Iterations(迭代最大數(shù))時,那么數(shù)值求解要么(a)涉及瞬態(tài)水流問題決定或(b)對于穩(wěn)態(tài)流問題用減小時間步長重新開始。對于每一種土壤物質(zhì)指定如下Soil Specific Parameters(土壤具體參數(shù))(對話框窗口的左部分):...FracThImob體積密度,縱向彌散性,橫向彌散性,劃分為類型1點位吸附點的無量綱部分,即:當(dāng)考慮chemical nonequilibrium(化學(xué)非均衡性)選項時,瞬時吸附點。當(dāng)考慮physical nonequilibrium(物理非均衡性)選項時,F(xiàn)rac為與可動水聯(lián)系的吸附點的無量綱部分。當(dāng)不考慮physical nonequilibrium(物理非均衡性)選項時,設(shè)為0。每一種溶質(zhì)有它自己溶質(zhì)反應(yīng)參數(shù)對話框窗口。SinkS139。SinkW0SinkS0SinkG0Alpha等溫吸附系數(shù),等溫吸附系數(shù),等溫系數(shù)指數(shù),在液相與氣相之間均衡分布常數(shù),溶解相的一階比率常數(shù),固相的一階比率常數(shù),氣相的一階比率常數(shù),溶解相的一階比率常數(shù),作為溶質(zhì)衰減鏈的部分固相的一階比率常數(shù),作為溶質(zhì)衰減鏈的部分氣相的一階比率常數(shù),作為溶質(zhì)衰減鏈的部分溶解相的零階比率常數(shù),固相的零階比率常數(shù),氣相的零階比率常數(shù),一點或兩點非均衡吸附的一階比率系數(shù),在可動不不可動液體區(qū)域之間溶質(zhì)交換質(zhì)量運移系數(shù)。那么以上列出的某些參數(shù)用不同參數(shù)代替:D_SoiliPsi2iPsi1SMax2AttachSolid2DetachSolid2SMax1AttachSolid1DetachSolid1砂粒直徑。一階卷吸(分離)系數(shù),第二吸附點。一階沉積(依附)系數(shù),第一吸附點。 當(dāng)使用Filtration Theory(過濾理論) (Fig. 23)計算依附系數(shù)時,那么必須進入如下參數(shù):D_SoilD_VirusSMax2Stick. Eff2DetachSolid2SMax1Stick. Eff1DetachSolid1砂粒直徑。對于第二吸附點在堵塞函數(shù)中的參數(shù),:模型(1))粘附效率,a,第二吸附點。對于第一吸附點在堵塞函數(shù)中的參數(shù)。一階卷積(分離)系數(shù),第一吸附點。cBnd1cRootcWellcBnd7cAtmd第一時間獨立邊界條件的濃度值。cBnd2 到cBnd4相同。如果考慮吸水,那么cRoot自動用于通過根系吸水水從流域分離的最大濃度。當(dāng)濃度小于cRoot時,采取所有溶質(zhì);當(dāng)濃度大于cRoot時,超過的溶質(zhì)留下。第六時間獨立邊界條件的濃度值。在土壤表面上對于揮發(fā)性類型邊界條件的進入液體濃度。對于揮發(fā)性類型邊界條件,在不流動邊界層上的濃度,如果指定無揮發(fā)性邊界條件,設(shè)置等于0。如果指定無揮發(fā)性邊界條件,設(shè)置等于0。零值對于最小和最大值意味著參數(shù)是不受約束的。. Temperature Dependence of Solute Reaction Parameters(溶質(zhì)反應(yīng)參數(shù)的溫度依賴):擴散()、零階生成()、一階衰減()和吸附(,)系數(shù)幾個可能強烈依賴溫度。一般形式可以表達此方程為:其中在參考絕對溫度和絕對溫度的系數(shù)值,:通用氣體常數(shù),]:計算特定反應(yīng)或過程的激活能。 Transport Parameters(熱運移參數(shù))在Heat Transport(熱運移)對話框窗口(Fig. 27)中進入定義熱擴散問題必須的參數(shù)。用戶指定熱擴散參數(shù)和邊界條件的溫度。TBound1TWell第一時間獨立邊界條件的溫度值。TBound2 到TBound4一樣。如果指定內(nèi)部來源,在遷移域那么TWell自動用于水從來源添加到流域。在土壤表面的邊界條件可能近似的使用在中午后一小時最大值和午夜后一小時最小值的一個下陷波如下:在土壤表面的平均溫度,A:在土壤表面的Temperature Amplitude(溫度振幅),p:完成一個正弦波溫度的Time Interval(時間間隔)(通常一天,默認值)。也給出固相、有機質(zhì)、液相的默認體積熱容量(設(shè)置默認體積熱容量)。逆問題的Heat Transport Parameters(熱擴散參數(shù))對話框窗口在這不進一步顯示。. Root Water Uptake Model(根系吸水模型)在Root Water Uptake Model(根系吸水模型)對話框窗口(Fig. 28)中用戶可以選擇一個特殊的Water Uptake Reduction Model(根系吸水簡化模型)和一個Solute Stress Model(溶質(zhì)脅迫模型)。當(dāng)Critical Stress Index(臨界脅迫指數(shù))小于1時,可以計算補償?shù)母滴ú榭醇夹g(shù)手冊;?im?nek et al. [2006])。當(dāng)鹽度脅迫使用乘法模型時,用戶可以使用Threshold Model [Maas, 1990] or an SShaped Model [van Genuchten, 1985] (Fig. 30)。在HYDRUS技術(shù)手冊中詳細描述了Feddes et al. [1978] 建議的水分脅迫響應(yīng)函數(shù)的Root Water Uptake Parameters(根系吸水參數(shù))(Fig. 29, 左)??紤]水吸取在壓力水頭Popt和P2之間優(yōu)化,其中在P2和P3 (或 P0 和Popt)之間的壓力水頭,根系吸水隨壓力水頭直線較?。ɑ蛟黾樱毫λ^值,低于此值根系以最大可能比率吸取水分。和P2H一樣,但對于潛在滕發(fā)率為r2L。潛在滕發(fā)率()。以上輸入?yún)?shù)允許用戶使?jié)撛谧兞縋2是滕發(fā)率的函數(shù)(P2假設(shè)在越高滕發(fā)率減少)。在手冊中定義了內(nèi)插方案。根據(jù)van Genuchten [1985] 建議的S形狀的水分脅迫響應(yīng)函數(shù)的Root Water Uptake Parameters(根系吸水參數(shù))(Fig. 29, right)如下:P50P3在與水分脅迫聯(lián)系的根系吸水響應(yīng)函數(shù)的系數(shù), h50 [L]。與水分脅迫聯(lián)系的根系吸水響應(yīng)函數(shù)的指數(shù)p3 []。我們又包括一個參數(shù)PW,即:在凋萎點的壓力水頭[L],低于這個滕發(fā)停止。決定在臨界值下鹽度增加每單位根系吸水下降的曲線的斜率。它的推薦為3。在滲透水頭減少50%上的根系吸水。. Root Distribution Parameters(根系分布參數(shù))使用Root Distribution Parameters(根系分布參數(shù))對話框窗口(Fig. 31)可以指定根系的空間分布。[Vrugt et al., 2002])。對于潛在根系吸水率的標(biāo)準(zhǔn)的空間分布的不同配置查看Vrugt et al. [2001, 2002]給出和使用在絕對坐標(biāo)的以上方程,即:在GUI中任何實際選擇他們是獨立的。(任何實際選擇再次獨立)。在Time Variable Boundary Conditions(時間變量邊界條件)對話框窗口中指定如下變量:TimePrecipEvapTranshCritATemp1Temp2Conc1Conc2Conc3提供數(shù)據(jù)記錄的時間。潛在蒸發(fā)率(以絕對值形式)(應(yīng)用于大氣邊界)。在土壤表面最小允許壓力水頭的絕對值應(yīng)用于大氣邊界)。, , 。, , 。變水頭/通量邊界條件)聯(lián)系節(jié)點的第一時間依賴溫度(當(dāng)不考慮熱擴散或時間變量邊界條件時,不指定)??梢杂糜谂c規(guī)定的時間變量邊界條件(大氣邊界條件??梢杂糜谂c規(guī)定的時間變量邊界條件(大氣邊界條件??梢杂糜谂c規(guī)定的時間變量邊界條件(大氣邊界條件。對于每一種溶質(zhì)進入最后三條記錄。此表可以容納32000條記錄(根據(jù)列數(shù))??梢栽谌魏坞娮颖砀褴浖?zhǔn)備Time Variable Boundary Conditions(時間變量邊界條件)的數(shù)據(jù),且然后使用Windows paste hot keys (., Ctrl+V)復(fù)制到此表。. Constructed Wetlands(人工濕地)在Constructed Wetland Model Parameters I and II(人工濕地模擬參數(shù)I和 II)對話框窗口(Fig. 33和 34)進入人工濕地的參數(shù)。發(fā)展?jié)竦啬K(僅對于二維問題)到模擬在地下流構(gòu)成濕地中的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化和衰減過程。容易且緩慢能進行生物降解的,和惰性的三個部分)、氮化合物(氨氣、亞硝酸鹽、硝酸鹽、四氧化二氮)、無機磷、異樣與自氧微生物。假設(shè)異氧細菌是水解的原因,有機物的礦化(需氧生長)和反硝化作用(缺氧生長),盡管自氧菌是消化作用的原因。在這種情況,用長方形()或六面體定義()對話框窗口數(shù)值地指定遷移域的尺寸和其它參數(shù)。邊界曲線由折線、圓弧、圓以及立方體樣條任意組合組成。用戶可以從這些邊界對象定義二維遷移域或三維域的底面。. Boundary Objects(邊界對象)此putational domain(計算域)(二維遷移域或三維域的底面)是根據(jù)一個互不相交曲線的任意數(shù)形成的。對象用節(jié)點、可以用網(wǎng)格調(diào)整準(zhǔn)線鼠標(biāo)圖形或定義它們坐標(biāo)X、Y、Z數(shù)值地指定的位置。輸入特定對象的命令是任意的;此準(zhǔn)則自動生成需要的曲線。此域可以有關(guān)于洞孔或內(nèi)部曲線一個任意數(shù)。使用undo命令可以取消任何幾何改變(達十水平后及時)或使用redo命令重做(再次達10水平)。這種方式根據(jù)選擇的輸入類型插入節(jié)點??赡芡ㄟ^雙擊一個特定對象編輯存在的對象。注意:額外對象,一個對象的特定節(jié)點也可以屬于一個選擇的設(shè)置,在這種情況,對于這些點執(zhí)行編輯操作。當(dāng)選擇此圖形模塊時,用光標(biāo)移動此對象,然而在數(shù)值模塊,必須指定遷移(X、Y、Z)的矢量。保存此數(shù)據(jù)前,無論是否核實幾何的連貫,常常顯示此項。Table 11. Definition of terms related to geometry design.(與幾何設(shè)計相關(guān)的項定義)Objects(對象)對于建立計算域的幾何模型和定義計算問題的其它特性,對象是基本元素。用Geometric objects(幾何對象)定義此計算域的形狀(邊界),幾何對象的基本類型:points(點)curves(polylines、arcs、circles、splines)(曲線(折線、圓弧、圓、樣條曲線))surfaces(表面)openings(開孔)thichness vectors(厚度向量)solids(立方體)Points(點)點是一種基本幾何對象,用它來定義曲線或其它對象。Curves(曲線)曲線是對象用邊界節(jié)點連接的有限數(shù)一系列組成。曲線可以是開放的也可是封閉的。Internal Curves(內(nèi)部曲線)內(nèi)部曲線必須完全位于計算域的內(nèi)部。內(nèi)部曲線可以是開的或封閉的,以及與自己相交,在內(nèi)部曲線的定義點進行提供相交。Lines(線)對于描述一個域或內(nèi)部曲線的邊界,線和折線是最普遍的使用對象。通過連接兩條相鄰線的開始和結(jié)束連接幾條線形成折線。Arcs(圓?。┛梢酝ㄟ^ a)在它圓周上的三點、b)一個中心一條半徑兩個角度(起始和結(jié)束角)與它們的取向,和 d)兩點一個中心一條半徑定義一個圓弧。Surface(表面)通過連續(xù)分離邊界的二維子域的有限數(shù)定義一個表面(二維應(yīng)用的計算域)()。此域可以包含內(nèi)部洞或內(nèi)部曲線的任意有限數(shù)。Thickness Vectors(厚度矢量)此項厚度矢量是垂直于用于延伸底面形成一個立方體(三維計算域)的矢量。Computational Domain(計算域)一個計算域是一個模擬水流和溶質(zhì)遷移二維或三維空間的一個連續(xù)部分。對于簡單情況,可以用參數(shù)(使用在2D項目中一個一般的長方體或一個在3D項目中一般六面體)和對于一般情況使用邊界(二維域的邊界曲線和三維域的邊界表面)定義此域幾何。這樣的域叫做3DLayered(3D層的)域??梢允褂脦讉€相互可以聯(lián)系的表面形成計算域,但不可以重疊()、在底面可以創(chuàng)建一個開孔和然后其他表面進入此。(點)點可用于定義邊界對象或位于表面(計算域)里面以及不與任何邊界對象聯(lián)系(單個點)。為了進入New Point(新點)對話框圖形,從此菜單中選擇InsertDomain GeometryPointGraphically命令。一旦選擇定義New Point(新點)圖形命令,在View Window(視圖窗口)中光標(biāo)將變?yōu)橐粋€中間小空圓的十字。此Edit Bar(編輯欄)也將顯示,將定義其中點(它的數(shù)量)和使用的參考坐標(biāo)系統(tǒng)(當(dāng)前坐標(biāo)系統(tǒng)或坐標(biāo)原點)。雙擊一個存在的點將喚回Edit Poin
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