feflow示例.docx
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feflow示例
File-new-addmaps，建立新文件。
安装文件夹中wasy→feflow→dome→exercise→standard→import+export，选择图形文件。
点击各个default，demo-wells的default在点击之后右击demo-wells，选择covertto→supermeshpoint
绘图顺序可以用鼠标拖动到主干道其他位置（这可能是必须的因为模型区域多边形可能覆盖在其他来源之上）。
最上一层的图形绘制于顶部。
在图形名前面的复选框选择checked/unchecked来显示或不显示图形。
这样所有图形支干Checking/unchecking的复选框变成visible/invisible。
地形图的下载主要是提供一个区域环境。
进一步来说，它可以在开始接下来的操作之前关闭。
确保其他图形是可见的。
超网
超网最简单的情况包括一个定义的模型外围边界。
此外，诸如抽水井位置，不同属性的区域的限制，或河流的快速流动等这样的几何图形的特征可以被囊括其中，用有限单元网格表示。
此外，超网中特殊的多边形，线状和点状可以用来表示后面的边界条件或材料特性的分布。
正如以上所述，超网可以包括3种不同类型：
多边形，线形和点状。
最后，一个多边形被用于定义模型边界条件。
编辑工具在编辑栏（mesheditortoolbar）之中。
外边界
多边形可以直接从地图model-area中词啊在。
在maps面板上，打开一张图形的快捷菜单（右击图形名称）选择covertto→supermeshpolygons。
第一个超网多边形可以利用图中信息，在图中自动生成。
此后，一个有效的超网形成了。
它可以生成一个有限元网格。
然而，此例中超网的另两个特征一定存在：
井的位置和污染源的面积。
井的位置
井的位置也可以在图中直接输入。
打开图demo-wells的快捷菜单，然后选择convertto→supermeshpoints。
这些点会立刻以红色点的形式出现在超网图中。
污染源
预测的污染源区域需要显示在超网多边形中。
为了避免多边形的重叠（这是编辑阶段不能允许的）。
包含整个模型区域的初始多边形是手工规划的。
点击
splitpolygons（分割多边形）。
这个工具可以沿着折线绘制划分一个现存的多边形。
这里，它用于从现存多边形中将污染源划分成两个区域。
以东部污染源（以前的废物处置点）开始。
划分必须开始并结束于现存的多边形边界（但是不必要在现存的多边形节点）。
因为污染源完全位于模型区域内，当从现存的多边形切除一个新的多边形是，两个切片就很必要。
从mesheditor工具栏的下拉菜单中选择图形waste-disposal，运行snaptopoints（点捕捉），捕捉模式就可以应用在相应的背景地图上的几何数据。
鼠标光标捕捉多边形地图节点的准确位置。
这可以将资料准确数字化。
第一刀开始于模型边界的任一点。
然后围绕污染源进行一半路程进行，然后在另一边回到模型边界（看图，红色箭头）。
第二刀沿着废物处置点的轮廓边界剩下的部分来完成多边形。
（如图，绿色箭头）
下一步，在下拉菜单中选择地图sewage-fields，
如先前用相同的方法对污染区多边形进行西边污染源分区。
使用splitpolygons工具沿着外围创建多边形边界。
下面是一个污染源和污染区的超网都建立的例子。
修正
可以选择使用
select创作任一多边形、线、点。
他们可以点击键盘上del删除。
在资料数字化中，多边形或线上点错的节点可以回到最后正确的节点然后点击它来移除。
点的坐标可以在多边形或线完成之后使用
movenode工具替换它的坐标来修正。
（捕捉模式在这里也是可以使用的）
有限单元网格
在超网中定义了外围边界和其他多边形之后，有限单元网格就生成立。
应用到的工具都放在meshgenerator工具栏。
首先，从meshgenerator工具栏的下拉菜单中窜至一个feflow网格生成算法。
例如，选择gridbuilder，点击
generatemesh生成网格。
一个新的fe片视图就会自动打开，描绘出有限单元网格的结果。
基于我们的目标，尤其是污染物的运移模拟，最初生成的网格似乎不是很合适。
这就需要更精确空间分辨率。
再次启动超视图，meshgenerator和supermesh工具栏再次成为可见。
在meshgenerator工具栏中，输入6000作为totalnumber，再次点击
generatemesh。
Fe片视图的有限元网格就会更新，显示出更精确的离散性。
局部细化
首先，应特别注意的污染源的地区。
它们的边界可能存在高浓度梯度，解决方案中可能需要更精细的空间分辨率，以避免波动。
因此，网格需要沿多边形轮廓进行局部细化。
其次，在抽水井中，预期陡峭的水力梯度在井锥的中心处。
想要切实表现这些，就必须进行精细离散化。
再次切换到supermesh视图，看一下网格生成工具栏。
如果视图被意外关闭，可以通过选择菜单中的window>new>supermeshview来重新打开它。
点击
generatorProperties来打开GeneratorProperties对话框。
激活多边形的polygongradation（渐变选项），选中相应的复选框，并设置为20（最大值）的细化水平。
由于只有相邻的污染源的多边形边界需要细化，此操作是只适用于Selectedpolygonorline-addingedges（选定的多边形或线增加边）。
要获得一个完善的井位附近，激活pointelementgradation（点元素层次）。
细化等级为5。
（demo_wells.shp必须要选中）
点击OK离开对话框。
接着，选中对多边形的边界，以被细化。
点击
refinementselection。
通过点击他们或通过他们在周围拖出一个框，来选择或取消选择多边形边的细化。
标记为细化的选择突出显示为绿色。
用这种方法选择所有边界污染源。
显示结果如图。
（为了更好的可视性，viewcomponents面板中，关闭地图。
）
最后一次单击生成网，并检查在网格中的变化。
细化图案看起来类似于一个在图中的污染源，并在围绕着井位置边缘处的网格是细化的。
扩展到三维。
直到现在，我们一直在顶视图中看到的模型，不考虑个垂直方向。
从这个二维几何体开始，建立一个由若干层组成的三维模型。
顶部和底部详细层的海拔通过基于地图数据上的插值得到。
举例说明，三个地质层作为一个模型。
上部含水层夹在顶部的地面和底部的弱透水层之间。
第二个含水层位于弱透水层的下方，下伏未知厚度的低渗透单元。
该下伏的地层假定为不透水且不是模拟的一部分。
FEFLOW在3D上区别层和片。
层是三维的机构，通常代表了如含水层和弱透水层之类的地质构造。
层之间以及顶部和底部的模型的边界之间的接口被称为切片。
首先，定义层和切片的数目。
第二步骤，套用实际的地层数据。
初始3D设置
打开edit>3Dlayerconfiguration.
在左上角的对话框中，文本字段中示出层的当前数目
（1）。
增加这个值设置为3，然后按回车。
这使得FEFLOW切换到3D模型，其中包含3层的几何模型。
片的数目会自动变更为3+1=4。
默认情况下，上面的切片具有空间不变的海拔为0m。
下面每一片之间的放置距离为1m。
如果这些默认海拔接近预期的现实世界海拔，在分段分配海拔时就会有片暂时相交的危险。
FEFLOW决不允许片的交集，因此会拒绝的数据都赋值。
因此，切片需暂时移动至足够低的海拔以防止与现实世界的数据的任何干扰。
输入框中顶部片输入海拔-1000M的并按下回车。
现在片的海拔在-1000M及以下。
点击“OK”应用设置并退出对话框。
完成后的基本层结构的3D模型，3D视图自动打开。
这个视图显示了实际的三维几何模型，包含4个平面切片，相隔1米的距离。
默认情况下，3D视图背景设置为黑色。
为了更好地在打印中可见，在本次练习中所有的图像应用了白色的背景。
海拔数据
现在根据其区域化高程数据的地图文件，将原始几何形状变成其真正的形状。
基本数据来自一个DEM和钻孔记录，并已合并为一个文本文件（扩展名为DAT，制表符分隔），四列：
X，Y，Ele和Slice。
这样的文件可以在文本编辑器进行编辑，如MicrosoftExcel或OpenOfficeCalc电子表格软件中。
包含的目标切片数作为点属性，该文件可以被用作一次性确定区域化片高程的基础。
高程以米为单位。
所选择的属性数据被用来作为用于内插的基础之前，该文件需作为地图被加载。
回到地图面板，并使用上下文菜单（右击map选择addmaps）添加elevations.dat的列表中加载地图。
此地图上没有必要在视图中可视化。
下一个步骤，数据文件的属性值需要关联（链接）各自在这种情况下随着海拔高度变化的FEFLOW参数。
为了做到这一点，用右键点地图的elevation文件来打开上下文菜单，并选择“linktoparameter”。
对于一个含有多个列的*.dat文件，它通常是要定义的各列中包含X和Y坐标等。
由于elevations.dat使用默认的列标题（X，Y），这些都是FEFLOW自动识别且不需要特定的列绑定。
因此，直接打开parameterassociation（参数关联）对话框。
左侧的对话框列出地图上的可用属性。
鼠标点击进入ELE。
在右手边，树视图包含所有可能与数据相关的可用的FEFLOW参数。
在这棵树上，打开分支processvariables（过程变量）>elevation，然后单击elevation。
点击addlink对地图地势上的值和高程数据建立联系。
或者双击elevation设置链接。
新的链接承载着地图上所有网格节点间的数据传输所定义的属性。
默认情况下，FEFLOW预计高程数据是在单位米，在此次练习中是适用的。
FEFLOW只适用于二维的插值。
为了区分不同片的数据，在node/sliceselection中选择fieldcontainingslicenumber。
在下一行，选择slice属性作为fieldcontainingslicenumber。
为了传输的数据点在地图上所有的网格节点，需应用区域化方法。
从对话框的下部下拉菜单DataRegionalizationMethod（数据区域化方法）中，选择akima方法。
设置属性：
Interpolationtype：
linear插补类型：
线性
Neighbors：
3.只有三个最接近网格节点的地图点被用于内插。
Over-/undershooting：
0.因此，值不得超过该范围的输入值。
点击ok运行这些设置并关闭对话框。
海拔数据赋值
点击进入3D视图把它带到前面。
确保有Rotate工具在view工具栏启动。
用鼠标旋转，平移和缩放，轻松完成。
鼠标左键：
围绕其重心旋转模型
鼠标中键（鼠标滚轮）：
平移模型（左/右/上/下）
鼠标右键：
缩放（放大/缩小）
由于该模型相对于其水平尺寸具有相当小的垂直程度，（垂直）Z轴应该放大。
这是可以用导航面板（Navigationpanel）完成。
单击选项卡上的projection，滑块向上移动，直到你已经达到一个方便的视图的三维模型。
或者，用鼠标滚轮的按钮结合鼠标滚轮改变3D视图的伸长率。
下一步，必须定义在目标的数据赋值的位置，即，选中网格中的所有节点。
在selection工具栏中点击selectall
。
为完成从地图数据到被选中节点这一区域内海拔数据的赋值，必须进行两个步骤：
在maps面板上，打开分支maps>ASCIITable>elevation.在LinkedAttributes，双击Ele->Elevation.
由此，在editor工具栏，地图elevation自动设置为数据源，在输入框中输入,模型属性elevation就有详细参数来运行。
请注意，高程也已被选定在Data面板，并以粗体字显示。
点击编辑工具栏中
Putvalue使新的海拔数据应用到所有的节点上。
3D视图中节点的海拔立刻被更新。
点击在选择工具栏ClearSelection
下图中的结果如下所示。
考虑到的变化的垂直范围，缩放可能要再次调整（Navigationpanel>Projectiontabor-鼠标滚轮）。
3D地图
作为一个三维地图的例子，一个简单的污水处理厂的示意图被加载。
通过Addmaps，在Mapspanel添加地图文件sewage-plant.shp。
回到3D视图，双击swage-plant的Default。
在模型污水区偏北方向的顶部表示了建筑物和沉淀池的占地面积。
在Default层的快捷菜单中选择EditProperties.
在即将到来的MapProperties对话框中，激活Draw3DData，并单击ApplyChanges（应用更改）。
可以使用其他设置对话框中的分类功能，调整颜色和外形风格。
这些结构在三维模型上的顶部显示。
它们在模型上垂直方向被拉伸。
在导航面板Navigationpanel上重新设置的伸长率，恢复到真实的海拔高度显示。
问题设置
FEFLOW提供了模拟了一些不同的物理过程，在不同的空间和时间维度，范围从简单的二维稳态流动模型到瞬时的，不饱和的，密度耦合反应运输模式的手段。
作为取决于模型类型的输入参数，一般问题设置在开始时就进行。
回到Edit>ProblemSettings打开对话框ProblemSettings，这里有所有关于当前模型的一般设定。
这些所有的设置都被归集在对话框左侧的树视图里的专题页面中。
Problemclass
Problemclass页面上定义了FEFLOW模型的主要类型。
Problemtitle下方（这是不是强制要求进行修改）选择两个一般类型的问题-饱和多孔介质（saturatedmedia）和不饱和/变饱和媒体（unsaturated/variablysaturated）。
默认情况下，选择saturatedmedia，应用达西方程。
虽然选择了saturatedmedia，该模型要能够考虑到潜水条件。
第二个选项unsaturatedmodel会应用到Richards方程，它能够运算在一个包含饱和和不饱和条件的模型。
在这种特殊情况下，不会预期详细考虑不饱和/变饱和区可能在一定程度上将改变模型的结果。
足以为解决方案额外的参数和数值方面的工作作出解释。
这次联系保持默认设置（saturatedmedia）
在同一页上，问题类的设置就完成了。
除了瞬态和稳态条件之间进行选择，也可以添加溶质或热量输送过程的始终执行的流程模拟。
但是，现在的运输选项激活会在一定程度上增加在这个阶段没有必要的复杂性。
因此，我们首先着眼于流模型，并在稍后阶段添加质量的运输。
为稳定状态下的流量模型建立。
因此保持默认的Flowonly，但切换到steadyflow。
点击Apply运行转化。
自由面
模拟区第一个含水层是没有限定的，所以潜水位需要被模拟。
此次练习中，通过应用移动网技术选择一个近似的潜水位。
据此，顶部片要遵循可能移动的地下水位。
为了得到处理自由表面的三维模型的更多信息，请参阅帮助系统和FEFLOW白皮书。
在自由表面页设置限制条件。
首先，切换到潜水含水层。
在状态栏中，打开下拉列表片1，并选择选项FREE&MOVABLE。
第二片和第三片选择：
Unspecified。
第四片，保持默认值：
fixed。
在此配置中，顶端切片作为可动处理的，片2和3继承其设置，如果必要也可以使它们移动。
点击OK，运行此次更改。
离开对话框，YES键确认。
模型参数
在以下章节中，研究区的物理性质套用有限元模型。
相应的参数均在Data面板上。
参数都会被整理在树视图中四个主要分支：
processvariables;boundaryconditions;materialproperties;referencedata.（过程变量，边界条件，材料特性;参考的数据）
初始条件
对于瞬态仿真，我们需要初始条件作为模拟时间为零时的开始条件。
设置作为在模拟开始的过程变量的初始条件。
来自多个观测井的地下水平均水平放在一个文本文件中。
文件中提供FEFLOW的三重格式，一个简单的ASCII（文本）格式，包含点为基础的三列中的值（用键或空格分隔）。
前两列包含全局的X和Y坐标，参数值，第三列（即标高）。
这些文件可以在文本编辑器或电子表格
软件编辑，如微软的Excel或者OpenOfficeCalc。
分配初始水头的工作流程与上一节中描述的海拔的分配一致：
加载地图demo-head-ini.trp:
在地图面板的快捷菜单Addmaps.
连接唯一的属性栏value到processvariables>flow>hydraulichead.
有关区域化的方法，选择Akima-linear选择3neighbor,over/undershooting选择0%
点击OK关闭ParameterAssociation对话框。
3D视图中，在Selection工具栏中点击Selectall一步选择所有节点。
地图面块中maps>ASCIITripletFiles>demo-head-ini>Linkedattributes>value->双击hydraulichead。
点击
putvalue
来执行内插，并设置初始的水头值。
点击clearselection
因此，水头分布如图用眼色表示，南部边界水头32m，北部边界水头46m。
图例在左上角。
边界条件
下一步，应用合适的边界条件。
为了简单起见，它们将被存放在一个相当简单的方式。
南部边界：
湖米格尔沿南部边界完全控制了水头。
该湖的水位32.1米作为第1类（Dirichlet）水头边界条件的值。
北部边界：
由于没有自然边界条件，如靠近边界的一个分水，用头廓包络线来代替（固水头46米）
西部和东部边界：
两个小河流形成的西部和东部边界限制的模型。
当他们按照大致的地下水流方向，我们假设这些严重堵塞的溪流表示为简化的边界。
没有水的交换有望超过这个边界，因此不流动的边界条件假设。
最后，两口井，每一个抽气速率为1000M3/d，位于模型的南部。
这些代表了一些实际存在的大的井的廊道。
边界条件是不是派生形成的地图（虽然这是有可能的），但手动输入。
在2维顶视图中手动编辑一般比较简单。
因此转换至FE-Slice视图。
如果你一不小心关闭了，可以通过打开Window>FE-Slice视图。
FE-Slice视图
此视图类型显示了一个切片或图层。
浏览切片之间是最简单的方法是被敲击键和键。
或者，在视图中可见的层/片可以直接选择在SpatialUnits（空间单位）面板。
在FE-切片视图用于导航的工具是在视图工具栏上的Pan工具。
鼠标的按键具有以下功能：
左边和中间的鼠标按钮：
pan
右键：
放大缩小
中间滚轮：
分步缩小。
北部边界
缩放到北部边界。
FE-切片视图中，SELECTION工具栏提供了额外的工具来选择的3D视图的节点。
选择selectnodesalongaborder。
选择该工具，单击最西部的边界节点，并按住鼠标左键，将鼠标光标移动到最东端的节点，松开按钮。
北部边界的节点被突出显示为黄色的点。
选择会同时在3d视图显示。
下一步，选择延伸到其他三个片模型。
一个节省时间的方式做法是应用程序工具
copyselectiontolayers/slices。
启动工具，并在随后出现的对话框（手动或通过敲打-）选择所有切片。
点击OK。
转为3d视图，确保在北部边界所有需要的节点都选择了。
回到DATA面板，双击Boundaryconditions>flow>hydraulic-headBC,应用边界条件类型。
要手动分配一个水头边界条件，确保AssignValues（分配值）的方法是活跃在编辑器工具栏上的。
在编辑栏文本框中输入46m，点击
putvalue按钮。
选定在这两个FE-切片视图模糊圈周围出现的节点来显示Hydraulic-headbc。
转为3d视图双击Hydraulic-headbc来在3维中显示边界条件。
边界条件的值可以使用检查工具来检查，它被激活，单击“确定”，检查在检查器工具栏上的
inspectnodal/elementalvalues（节点/元素值）。
移至边界条件上节点的交叉丝。
在活动视图中当前可见的所有属性的值显示在检查面板。
检查工具，可，使用或通过激活另一个视图工具栏中的工具（例如，rotate）关闭。
在定义的北部边界处的边界条件，我们当前选择存储供以后使用：
打开spatialunits的上下文菜单中，选择storecurrentselection。
给他取名：
选择rename改为northernboundary。
点击clearselection
。
南部边界
沿南部边界的边界条件是在以同样的方式分配。
（请选择至少一个兼容的空间单元，然后再添加一个数据或地图源以供查看查看。
）
1在FE切片中，转至南部边界
2selectnodesalongaborder
3copytheselection
4转至3d视图，检查是否所有节点都已设置
5确保Hydraulic-headBC仍在运行
6输入32.1m，点击putvalue
7保存选择，改名为southernboundary。
8点击clearselection
剩余的外边界
在没有一个明确的边界条件的节点，FEFLOW自动适用于不流动的条件。
因此，西部，东部，顶部和底部模型的边界没有进一步的处理，他们被认为除了地下水补给外是不透水的。
抽水井
根据地图dome-wells，该井设置在研究区的南部分。
它们被假定为在整个深度模型进行筛选。
⏹转至FE-Slice视图，浏览第四张切片（），这是井管过滤网底部的位置。
要选择井节点，请使用相应的地图，选择节点的地图点。
⏹双击demo-wells
⏹在snapdistance中输入1[m]，
⏹点击
selectbyallmapgeometries
⏹双击data面板中的BoundaryConditions>wellBC。
在编辑栏中输入1000m3/d，点击
putvalue或者按。
⏹到目前为止，抽水井在底部片上设置的，从所述第二含水层抽水。
要考虑一个井管过滤网跨过所有层，额外的井边界条件被定义在相同的位置上的其他的片。
这使得的FEFLOW连接这些边界条件下的高导电有限元。
⏹
Clearselection，然后浏览第三张切片，点击
selectbyallmapgeometries来选择井的位置，复制到1，2片
copyselectiontolayers/slices。
输入0m3/d，点击
putvalue，
Clearselection。
最后检查所有的边界条件都已设置。
转为3d视图，确保spatialunits面板中domain被选中。
在data面板上双击boundar
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