Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất

Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

MỤC LỤC

Học viên: Đào Hải Đăng

1

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

CHƯƠNG:I
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VISUAL MODFLOW
Bộ phần mềm Visual MODFLOW bao gồm 3 hệ phần mềm chính và nhiều
môdul phụ trợ. Phần mềm ModFlow dùng để tính toán trữ lượng, chất lượng và phân
bố dòng chảy. Phần mềm ModPath có chức năng tính toán hướng và tốc độ các đường
dòng khi chúng vận động trong hệ thống các tầng chứa nước. Phần mềm MT3D phối
hợp với ModFlow có chức năng tính toán sự bình lưu, sự phân tán và các phản ứng
hoá học khác của các vật chất hoà tan trong hệ thống dòng chảy. Bản phần mềm gốc
do Nilson Guiguer, Thomas Franz, Patrick Delaney và Serguei Shmakov viết, sau đó
được bổ sung và phát triển bởi các nhà Địa chất thuỷ văn Igor Evsikov, Petr Sychev,
Alex Sapojnikov, Douqlas Graham, Sean Wilson, Igor Maystruk, Konstantin
Tchoumak và Jim Graham. Phiên bản mới nhất do hãng Waterloo Hydrogeologic Inc.

cung cấp.
1. Giới thiệu chung:
1.1 Yêu cầu đối với phần cứng, phần mềm cơ bản:
Để chạy được mô hình Modflows, bạn cần có một cấu hình với bộ nhớ tối thiểu
16-MB of RAM. Màn hình SVGA.
Những phần mềm cơ bản phải được cài đặt trong máy tính của bạn : Microsoft
Windows 95 trở lên hoặc NT, MicroStations for Windows.
1.2. Cài đặt Visual MODFLOW (VM):
Hiện nay ở Việt Nam đã xuất hiện một số phiên bản phần mềm Modflows nên
khó có thể trình bày hết được. Chúng tôi sẽ giới thiệu phiên bản mới nhất VM 2.8.2. &
VM 3.0. Cài đặt cho WINDOW.
Hoạt động trong VM (Visual Modflow) đòi hỏi Virtual Memory (bộ nhớ thực).
Bộ nhớ này được đặt lại để có thể chạy được chương trình VM. Có thể thực hiện điều
này trong Program Manager (quản lý chương trình). Kích vào Main, rồi kích vào
Control Panel. Chọn nút Virtual Memory từ thanh thực đơn. Bộ nhớ thực này phải đủ
lớn (VD : 60000 KB). Nếu không, nên chọn chuyển đổi và vào cỡ mới. Bây giờ hãy
cài đặt VM.
Khởi động Visual MODFLOW
Môi trường làm việc trong VM bao gồm 4 thực đơn chính : Main, Input, Run và
Output. Ngoài ra còn có hệ thống Setup và Help. Trên Main menu chính gồm những
thực đơn sau :
[File] - chọn đặc tính của file hoặc thoát khỏi VM.
[Input] - vào Input Module để sửa chữa dữ liệu sẵn có trong VM.
[Run] -vào Run Module để sửa chữa chuỗi số liệu thời gian và số liệu đang
chạy.
[Output] - vào Output Module để hiển thị kết quả mô phỏng số.
[Setup] - chọn phương án mong muốn và thiết bị truyền số.
[Help] - màn hình trợ giúp chính và thông tin về VM.
Con chuột Microsoft của bạn trong chương trình này được sử dụng như sau :
Nút chuột trái là nút kích bình thường. Khi giữ con chuột ở đỉnh hộp đầu vào

và rê chuột, nó sẽ làm sáng lên các tính chất.
Nút chuột phải có những tính năng khác nhau tùy thuộc hoàn cảnh. Ví dụ nó
dùng để đóng polygons hay kết thúc một dòng khi thực hiện thao tác về thuộc tính,
Học viên: Đào Hải Đăng

2

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

đường biên. Nó cũng được dùng khi vẽ phác thảo đường lưới, dùng để định vị hàng và
cột của đường lưới tại tọa độ xác định.
Các phím chữ và số chỉ được dùng khi đầu vào dữ liệu yêu cầu. Tất cả các phím
khác không cần thiết.
Sau khi khởi động VM, màn hình Main Screen sẽ xuất hiện. Để tiếp tục, bạn
kích [File], sau đó kích [Open] để mở file đã có sẵn, hoặc kích [New] nếu muốn tạo 1
tệp dữ liệu mới, hoặc [ Import] để nhập cơ sở dữ liệu MODFLOW tồn tại.

Hình 1.1. Sơ đồ màn hình đầu vào
Trên màn hình có các phần như sau:
Top Menu Bar (thanh thực đơn) : tùy chọn phụ thuộc vào các mục
Side Option Bar (thanh tùy chọn) : bao gồm quang cảnh các lựa chọn cùng các
chức năng cho màn hình hiện thời hoặc module.
Cube Navigator (ba chiều) : cung cấp 1 hình minh họa 3 chiều được đơn giản
hoá với đường chéo để có thể định vị trong không gian.

Coordinates Area (vùng tọa độ) : xác định vị trí hiện thời của điểm nháy trong
tọa độ mô hình và vị trí ô lưới có điểm nháy.
Các phím chức năng bao gồm :
<F1> (Help) - trợ giúp.
<F2> tùy chọn 3D sau này.
<F3> (Save) - lưu trữ.
<F4> (Map) - vẽ bản đồ : một cửa sổ chọn file sẽ xuất hiện. Bạn có thể chọn 1
file bản đồ dạng .DXF để nhập, hoặc có thể thay đổi bản đồ trong cửa sổ Overlay trong
hộp thoại.
<F5> (Zoom In) - chiếu cận cảnh. Dùng nút chuột trái để mở rộng cửa sổ tiêu
cự trên toàn màn hình. Khi bấm nút chuột phải, một cửa sổ sẽ xuất hiện cho phép bạn
xác định tọa độ của mép đồ thị cho các cửa sổ đồ thị cỡ tương ứng.
<F6> (Zoom Out) - thay đổi tiêu cự hình ảnh màn hình theo phạm vi mầu.
<F7> (Pan) - quay : dùng nút trái chuột kích lần 1 vào mô hình và rê tới vị trí
mới, kích lần 2.
<F8> (Vert Exag) : cho phép phóng đại theo trục thẳng đứng.
<F9> (Overlay) - suất hiện cửa sổ Overlay giúp bạn có thể thay đổi các đặc
Học viên: Đào Hải Đăng

3

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

điểm của đồ thị và bản đồ.

<F10> (Main Menu) - trở về màn hình chính. <Esc> Đóng màn hình.
Trong cửa sổ Overlay, các đặc tính khác nhau như đường lưới, lỗ khoan quan
sát, vùng hệ số dẫn có thể được bật hoặc tắt. Khi ấn [F9] hoặc kích chuột vào nút [F9]
ở dưới đáy màn hình, cửa sổ Overlay sẽ xuất hiện.
Bạn có thể kiểm tra chéo dữ liệu, bổ sung hoặc di chuyển các đặc tính từ đồ thị
để có thể đọc được dễ dàng (hình 1.2).

Hình 1.2. Cửa sổ Overlay
Cửa sổ Overlay trong màn hình Input bao gồm tất cả các đặc tính Overlay màn
hình Output, trừ các đặc tính tính toán, như các đối tượng đường. Các bản đồ cũng có
thể được thay đổi từ cửa sổ Overlay.
Nút [Settings...] cho phép bạn sửa đổi tính chất hiển thị của 1 số đặc điểm
Overlay. Các đặc tính mẫu vùng, như tính thấm và vùng hệ số thấm cũng có thể được
hiển thị bằng vùng liền nét hoặc đường viền. Màu của các bản đồ DXF và các tùy
chọn đặc tính tính toán như phân biệt màu và vectơ vận tốc cũng có thể được thiết lập
với nút [Settings...]. Thứ tự các Overlay xuất hiện trong danh sách sẽ quyết định thứ
tự bản vẽ Overlay trên màn hình. Thứ tự bản vẽ ngược so với thứ tự danh sách (Ví dụ:
điểm đầu danh sách sẽ đứng ở cuối trên màn hình). Danh sách Overlay có thể được
thay đổi, dùng nhóm 4 nút phía dưới bên tay phải của hộp thoại Overlay Control.
1.3 Thiết lập máy in
Khi bạn chọn [File] trong màn hình Main, Input hoặc Output, 1 thanh thực đơn
File sẽ xổ xuống bao gồm tùy chọn, [Select Device...]. Khi bấm [Select Device...] từ
thực đơn biên, sẽ xuất hiện cửa sổ (hình 1.3).

Học viên: Đào Hải Đăng

4

Lớp: CH2AT

Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 1.3
Khi dùng nút tùy chọn này bạn có thể thay đổi cách sắp xếp phần cứng bất cứ
lúc nào trong quá trình tạo mẫu. Bạn có thể cài đặt một trong nhiều máy in ngoài File
dạng DXF và Postcript (PS)
Nếu bạn không thể tìm được máy in trong hộp chọn máy in, VM sẽ cung cấp 2
thiết bị bổ sung chung cho máy in 9 kim và 24 kim. Nếu bạn đang dùng 1 máy in
không có trong danh sách, hãy lưu trữ file của bạn với tên file DXF hoặc PS và xuất
sang ACAD, Corel Draw hoặc các thiết bị đồ họa khác.
Các tùy chọn khác cũng có thể dùng được để thiết bị đầu ra sáng lên trong danh
sách các thiết bị đầu ra đã cài đặt. Để thay đổi đích đầu ra, chọn: [Connect...] ở thanh
thực đơn sẽ xuất hiện cửa sổ như hình 1.4.

Hình 1.4.
Để thay đổi định dạng đầu ra, vị trí, kiểu giấy hãy chọn [Setup ...] và cửa sổ
hình 1.5 sẽ xuất hiện. Khi đã thiết lập xong, chọn [OK]

Hình 1.5
Nếu thiết bị đầu ra mà bạn mong muốn không có trong ngăn Installed Output
Devices (thiết bị đầu ra đã được cài đặt) của cửa sổ Select Device (thiết bị chọn) hãy
kích [Add] ở thanh thực đơn và cửa sổ sẽ chuyển thành như hình 1.6.

Học viên: Đào Hải Đăng

5

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 1.6
Cuộn list của Output Devices (danh sách thiết bị đầu ra) cho tới khi bạn thấy
thiết bị đang cần tìm, chọn (Install..)
Xuất dữ liệu sang file dạng file DXF hoặc Postscript
Đôi khi bạn muốn xuất dữ liệu sang 1 file DXF hoặc Postscript để xử lý thêm
trong chương trình CAD như AutoCAD, VM cho phép bạn làm điều đó bằng cách “in”
sang 1 file DXF như sau:
Từ Main Menu, chọn [File] rồi chọn [Select Device...]
Từ màn hình chọn thiết bị hình 1.3, kích [Add] để bổ sung thêm thiết bị đầu ra
mới sang VM.
Dùng thanh cuộn để cuộn danh sách thiết bị đầu ra xuống cho tới khi bạn thấy
dạng DXF.
Kích vào dạng DXF trong hộp danh sách. Dạng DXF sẽ được bổ sung vào danh
sách thiết bị đầu ra đã được cài đặt ở đầu thực đơn.
Làm sáng dạng DXF trong danh sách thiết bị đầu ra đã được cài đặt rồi kích nút
[Set as Current Output Device] (coi như thiết bị đầu ra hiện thời) để biến dạng DXF
thành dạng đầu ra hiện thời.
Kích [Close] để đóng cửa sổ.
1.4. In tài liệu
VM cho phép bạn in kiểu mẫu mà bạn đang xem. Từ màn hình Main, Input,
Output, chọn [File] rồi chọn [Print], một cửa sổ như hình 1.7 sẽ xuất hiện, yêu cầu các

dữ liệu văn bản cho bản khác và tiêu đề của đồ thị.

Học viên: Đào Hải Đăng

6

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 1.7
Nút [Select] ở phía trên cùng bên phải cho phép bạn thực hiện các bước chọn
máy in như đã trình bày ở mục 1.3. Khi lệnh thay đổi Full Image (hình ảnh trọn vẹn)
vẫn còn, bản ghi tiêu đề sẽ không được in.
+ Một số thủ thuật
Đồ thị có thể được in sang 1 file (mục 1.3) từ DOS hoặc Windows, nếu bạn có
nhiều thời gian in hoặc mạng của bạn có đủ tất cả các công tác in ấn trước khi bạn ra
khỏi VM thì cách này sẽ hữu ích.
Sau khi [Zoom In] nhấn chuột phải để chọn cửa sổ vẽ đồ thị phù hợp.
1.5. Cách thức bố trí
Sau khi kích nút [Setup] sẽ xổ xuống thực đơn như hình 1.8

Hình 1.8
Phương tiện số học: VM cho phép người sử dụng lựa chọn các phương tiện số
học khác nhau (có thể dùng ngôn ngữ FORTRAN cho tính toán khoa học) cho
MODFLOW, MODPATH, MT3D và Zone Budget. Sau khi chọn [Setup] từ thanh thực

đơn trên cùng cửa sổ Numeric Engines (phương tiện số học) sẽ xuất hiện như hình 1.9

Hình 1.9
Cửa sổ này có danh sách các phương tiện số học cho MODFLOW, MODPATH,
MT3D, Zone Budget. Chọn mũi tên bên phải của hộp MODFLOW Numeric Engines
sẽ hiển thị phương tiện MODFLOW sẵn có Hình 1.10.

Học viên: Đào Hải Đăng

7

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 1.10
Phương tiện USGS MODFLOW của Waterloo Hydrogeologic là phương tiện
ngầm định bao gồm các tính năng bổ sung để vẽ các đường đẳng mực nước do quan
sát chứ không phải do tính toán. Phương tiện Environmental WorkBench soạn thảo
đầu ra với dạng tương ứng với thiết bị Environmental WorkBench (1 phần mềm hình
dung trong không gian 3 chiều). Phương tiện cuối cùng, USGS MODFLOW với
10000000X mảng, được coi như 1 phương tiện chuẩn Waterloo Hydrogeologic, trừ khi
nó được chuyển đổi với mảng X lớn hơn để giải quyết các vấn đề lớn hơn. Hiện nay
mới chỉ có duy nhất 1 sự tùy chọn phương tiện cho MODPATH và Zone Budget.
MT3D có 2 phương tiện có thể dùng được là MT3D1.1 và MT3D 1.86.
Bộ nhớ thực và VMTEMP

Nếu bạn đang dùng cài đặt DOS bạn có thể chuyển đổi cách sắp đặt Virtual
Memory. Swap file Path và VMTEMP Path, dùng cửa sổ hình 1.11:

Hình 1.11
Minimum Memory (bộ nhớ tối thiểu) xác định rõ số RAM tối thiểu cần có để
khởi động VM. Tuy nhiên, tốt nhất bạn nên có hơn 8KB bộ nhớ có sẵn.
Maximum Memory (bộ nhớ tối đa) xác định rõ số RAM tối đa mà VM và
MODFLOW sẽ dùng khi hoạt động. Nếu bạn có 1 hệ thống 32 MB hoặc lớn hơn, hiệu
suất hoạt động sẽ tăng.
Virtual Memory Size (cỡ nhớ thực) xác định rõ tổng không gian trao đổi mà
VM sẽ sử dụng hoạt động. Nếu bạn chưa có nhiều kinh nghiệm giải quyết vấn đề về
bộ nhớ thì công thức sau sẽ rất hữu ích để tính giá trị: virtual size = 60 byte * Ncells \
1024 bytes per kbyte. Trong đó Ncells là tổng số ô trong mô hình của bạn.
SWap file Path (đường dẫn file trao đổi) xác định rõ vị trí của file trao đổi (Ví
dụ: a. xác định nó cần được định vị ở cùng thư mục như thư mục của Vmod.vmc hoặc
\Vmodflow). Nếu bạn đang chạy trong mạng hoặc truy nhập ở đĩa khác, bạn hãy đổi
tên file trao đổi để thể hiện vị trí của đĩa mới (Ví dụ: bạn muốn đổi sang đĩa d:\, soạn \
gõ d: \ ở vùng không gian được cung cấp.
VMTEMP Path xác định rõ thư mục nơi VM tạo file tạm thời. Chạy
VRES.EXE
Chỉ khi bạn đang dùng cài đặt DOS bạn mới có thể sử dụng Run VRES.EXE.
Một chương trình có tên Vres.exe sẽ được sao chép sang ổ đĩa cứng trong quá trình cài
đặt. Khi kích Run. VRES. EXE chương trình này sẽ hoạt động làm xuất hiện cửa sổ
như hình 1.12. Bạn có thể chọn các giải pháp điều khiển tương ứng.
Học viên: Đào Hải Đăng

8

Lớp: CH2AT

Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 1.12
1.6. Giải quyết một số trục trặc
- Chạy MODFLOW ngoài VM
+ Đôi khi bạn muốn chạy MODFLOW ngoài VM. Muốn vậy, bạn cần khởi tạo
hệ thống Virtual Memory trước khi chạy MODFLOW bởi vì bạn sẽ rất dễ bị mắc lỗi
“DOS\4 GW Pro fesssional error (1307): Not Enough Memory “ (Lỗi chuyên môn
DOS\ 4GW (1307): không đủ bộ nhớ
+ Để giải quyết, bạn phải thiết lập môi trường biến để hướng vào File khởi tạo
bằng cách dùng lệnh MS-DOS tương tự như : set dos 4 gvm = a c: \ modflow \
vmod.vmc
+ Nếu bạn đã cài đặt VM vào thư mục khác, tùy theo thư mục bạn phải thay đổi
đường dẫn.
- Đôi lúc, sau khi bạn đã chạy MODFLOW và hoàn thành công việc, nếu bạn
muốn xem đầu ra trong VM, bạn sẽ nhận được thông tin báo lỗi “ Mô hình Not Run”
(mô hình không chạy). Để giải quyết, bạn cần phải biên tập file VMF cho lựa chọn dữ
liệu của mình, và đổi dòng lệnh từ “Mô hình Not run” thành “ Mô hình Run”. Dòng
lệnh này sẽ báo cho VM biết các file giải pháp hiện thời cập nhật và phù hợp với file
mẫu hiện thời.
- Dùng VM với EMM 386.EXE do DOS 6.0 cung cấp
+ Chúng ta biết ít nhất có 3 chỗ hỏng nghiêm trọng trong EMM386.EXE là do
MS-DOC 6.0: một lỗi liên quan đến việc tính sai số lượng bộ nhớ có sẵn, 1 lỗi liên
quan đến việc sắp xếp quá ít HMA (High Memory Area - vùng bộ nhớ nhanh) thành
biểu trưng và 1 lỗi liên quan đến việc phân bố bộ nhớ EMS.
+ Nếu bạn mắc lỗi chuyên môn DOS\4GW và bạn đang sử dụng EMM.386

EXE đề ngày 3-10-93 lúc 6:00:00 hoặc muộn hơn, bạn nên lần lượt thực hiện các bước
sau cho đến khi giải quyết được vấn đề:
- Tránh dùng tùy chọn EMM 386 FRAME = NONE nếu bạn dùng nó. Định
dạng EMM386 với cả 2 tùy chọn NOEMS và NOVCPI. Chuyển tuyên bố
DEVICEHIGH trong CONFIG.SYS thành tuyên bố DEVICE và rời lệnh LH (Load
High) khỏi AUTOEXEC.BAT
- Chạy trong Windows
Thay thế DMM386 với 1 thiết bị quản lý bộ nhớ khác, như QEMM-386, 386
Max hoặc 1 phiên bản cũ hơn của EMM386.
- Chỉ chạy với HIME.SYS
Những phiên bản sau này của EMM386 có thể xử lý tốt hơn, nhưng những gợi
ý trên cũng rất cần thiết.
Học viên: Đào Hải Đăng

9

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Nếu bạn đang dùng 1 thiết bị quản lý bộ nhớ khác như là QEMM, 386 Max có
thể bạn có thể cần thiết bị quản lý bộ nhớ quyết định nếu cấu hình máy tính của bạn
phù hợp với VM.
CHƯƠNG: II
XÂY DỰNG MÔ HÌNH DÒNG CHẢY VÀ HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH
1. Giới thiệu

Vị trí sẽ lập mô hình là công ty cung ứng nhiên liệu Sunrire. Bản đồ vị trí của
công ty cung ứng nhiên liệu Sunrire và vùng lân cận được trình bày trong Error!
Reference source not found..1

Hình 2.1 Vị trí của công ty cung ứng nhiên liệu Sunrire và vùng lân cận
1.1. Mô tả vấn đề
Khoảng 2 năm trước giám đốc công ty thấy rằng lượng dầu bán ra không tương
ứng với thể tích dầu mua về để bán. Ban đầu người ta nghi ngờ là nhân viên ăn cắp
dầu của công ty. Nhưng cuối cùng công ty đã phát hiện ra rò rỉ là nguyên nhân thiếu
hụt dầu.
Một kế hoạch khảo sát chi tiết đã được tiến hành để xác định mức độ nhiễm
bẩn. Công tác khảo sát bao gồm các hoạt động sau :
Khoan một vài lỗ khoan để xác định đặc điểm địa chất.
Tiến hành múc nước thí nghiệm ở các lỗ khoan để xác định đặc tính thủy lực
của đất đá
Tiến hành bơm thí nghiệm để tính toán các thông số ĐCTV
Quan sát mức nước và thành phần hóa học trong thời gian 6 tháng.
1.2. Mô tả vị trí
Công trình Sunrise có kích thước 3000x3000ft nằm trên một tầng chứa nước bề
dày 100ft với cao độ đáy và mái lần lượt là 100 và 200ft và các thông số tầng chứa
nước như sau: Kx=Ky=10ft/d; Kz=1ft/d. Ss=0.0005 1/ft; Sy=0.2. Ef.por=0.2;
Tot.por=0.2; lượng bổ cập là 15in/yr. Mực nước không đổi phía tây của mô hình là
196.5ft. Các thông số của dòng sông phía Đông của công trình như sau: Cao độ mực
nước 175ft; cao độ đáy sông là 160ft, bề dày đáy sông 10ft, độ dẫn nước của đáy sông
là 10ft/d; bề rộng của dòng sông là 10ft. Thời gian mô hình là 20 năm (7300days).
Học viên: Đào Hải Đăng

10

Lớp: CH2AT

Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

1.3. Mô hình khái niệm
Bước đầu tiên trong bài tập này là xây dựng mô hình khái niệm và xác định các
điều kiện biên của mô hình. Từ mặt cắt trong Error! Reference source not found. thấy
rằng nước dưới đất chảy trong tầng chứa nước gồm cát và sỏi lẫn bột thoát ra sông
Proulx. Dọc theo phía tây của vùng nghiên cứu, mực nước dao động giữa cao độ 193
và 198 feet (58 tới 60m) AMSL, trung bình 196.5 m AMSL. Nước dưới đất chảy qua
vùng nghiên cứu theo hướng chủ yếu từ tây sang đông.

Hình 2.2. Mặt cắt qua công ty Sunrise
Từ các thông tin trên đã xác định được biên của mô hình và các điều kiện biên.
Các biên của mô hình được minh họa trong Error! Reference source not found..

Hình 2.3. Biên của mô hình
Một điều kiện biên áp lực không đổi (constant head) 196.5 ft (59,7m) được
chọn dọc theo biên phía tây của mô hình. Biên này đã được chọn ở một khoảng cách
xa đáng kể khu vực nghiên cứu để không ảnh hưởng tới hệ thống dòng chảy nước dưới
đất bắt đầu trong Công ty (giếng khai thác nước).
Biên phía tây được chọn dọc theo sông Proulx. Điều kiện biên sông được dùng
để mô phỏng sông Proulx.
Học viên: Đào Hải Đăng

11

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Các biên phía bắc và phía nam được chọn như các biên không dòng chảy bởi vì
dòng chảy nước dưới đất chảy theo hướng song song với các biên này. Các biên này đã
được chọn ở một khoảng cách xa đáng kể khu vực nghiên cứu để không ảnh hưởng tới
hệ thống dòng chảy nước dưới đất bắt đầu trong Công ty (giếng khai thác nước).
2. Thiết kế mô hình và nhập số liệu
2.1. Xây dựng lưới của mô hình
Để bắt đầu xây dựng mô hình :
File
New
Một hộp hội thoại Create New Model (tạo mô hình mới) sẽ hiện ra nhắc bạn
vào tên của mô hình.
Type : Sunrise (trong hộp có tên File)
[Save] như hình 2.4

Hình 2.4
Khi hộp hội thoại xuất hiện như sau:

Học viên: Đào Hải Đăng

12

Lớp: CH2AT

Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 2.5
Chọn các thông số như hình 2.5 rồi chọn Next, lúc này hộp thoại sẽ hiện ra như
sau:

Học viên: Đào Hải Đăng

13

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 2.6
Tiếp tục đặt các thông số như hình 2.6. chọn Next ta được hộp thoại sau:

Hình 2.7
Tích chuột vào Import a site map và chọn [Browse] xác định vị trí và tên của
tập tin bản đồ nền. Chuyển đến c:\Mohinh_Baria\Sunrise và chọn tập tin sau :
[sunrise.dxf], chọn [Open]. Tiếp theo vào số cột, dòng và lớp, đơn vị sử dụng vào các

hộp như 2.7. Sau khi đặt xong các thông số ta chon Finish được hộp thoại sau:

Học viên: Đào Hải Đăng

14

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 2.8
Điền vào các hộp Model Origin và Model Corners các số liệu như trong hình
2.8 Để thể hiện lưới trên bản đồ nền trong góc phải nhấp chuột vào Show grid (để
chọn), sau đó [OK} 2 lần (để chấp nhận các giá trị vừa nhập vào)
Lúc đó Visual MODFLOW sẽ tạo ra một lưới sai phân hữu hạn có khoảng cách
đều, gồm 30x30x1 ô và tự động mở Input Module như trong Error! Reference source
not found..

Học viên: Đào Hải Đăng

15

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất

Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 2.9
Trong bài tập này chúng ta giả sử rằng sông Proulx có tác dụng như một vùng
thoát nước dưới đất vì thế có thể cho rằng dòng chảy nước dưới đất ở phía đông của
sông không tham gia vào dòng chảy ở vùng phía tây của sông.
2.2 Nhập các đặc tính và điều kiện biên của mô hình
2.2.1. Nhập thông số tầng chứa nước
+Properties (từ thanh menu trên cùng)
+Conductivity (từ menu chạy xuống)
+[Yes] (để lưu số liệu lưới trước khi thoát)
2.2.2. Vào điều kiện biên của mô hình
-Gán điều kiện biên áp lực không đổi dọc biên phía tây như sau :
+ Boundaries (từ thanh menu trên cùng)
+ Constant Head (từ menu chạy xuống)
+ [Yes] (để lưu số liệu lưới trước khi thoát)
+ [Assign] (từ thanh menu ben trái)
+ [Line]
Di chuyển con chuột tới góc cao bên trái, kích chuột để neo đường thẳng. Sau
đó di chuyển chuột xuống góc thấp bên trái kích chuột phải để đóng đường thẳng. Các
ô đường thẳng đi qua sẽ chuyển qua màu hồng. Một cửa sổ nhập sẽ xuất hiện.
Nhập các số liệu sau :
Start Time: 0
Stop Time: 7300 Start Point: 196.5
End Point: 196.5
[OK]
Học viên: Đào Hải Đăng

16

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Đường màu hồng sẽ chuyển thành màu đỏ chỉ ra rằng các giá trị áp lực đã được
gán cho các ô. Như hình 2.10

Hình 2.10
Tiếp theo chúng ta sẽ gán một đường điều kiện biên sông cho các ô dọc theo
sông Proulx để mô phỏng mực nước của các vùng lân cận sông.
Boundaries (từ thanh menu trên cùng)
Rivers (từ menu chạy xuống)
[Assign] (từ thanh menu ben trái)
[Line]
Di chuyển chuột tới phần phía bắc của sông Proulx, kích chuột để neo đường
thẳng. Sau đó dùng chuột để số hóa sông theo một đường dọc sông Proulx. Kích chuột
phải để đóng đường ở vị trí phía nam của sông Proulx. Tiếp theo nhập các số liệu như
trong hình 2.11 rồi [OK]

Học viên: Đào Hải Đăng

17

Lớp: CH2AT

Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 2.11
Tiếp sau đó vào Gird chọn yes rồi vào Inactive Cells tiếp theo vào Mark Poly.
Inactive. Khoanh vùng bên phải sông làm giống như trên và kết thúc bằng chuột phải
ta được như hình 2.12

Hình 2.12
Gán các phần tử theo dõi dịch chuyển
Trước khi chạy mô hình chúng ta sẽ gán một số phần tử theo dõi dịch chuyển
(tracking particles) trong vùng lân cận vùng UST để xác định đường dịch chuyển của
các rẻ quạt nhiễm bẩn nước dưới đất.
Particles (từ thanh menu trên cùng)
Học viên: Đào Hải Đăng

18

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

[Yes] (để lưu số liệu biên trước khi thoát)
Để gán các phần tử trong vùng UST, đầu tiên phải phóng to vị trí Công ty
Sunrire
[F5-Zoom-In](từ thanh thực đơn ở đáy màn hình)
Di chuyển con chuột vào trong mô hình, kích chuột ở vị trí phía tây bắc của
vùng UST AREA để neo cửa sổ. Sau đó vẽ một hộp xung quanh vùng UST AREA và
kích chuột để đóng cửa sổ. Màn hình lúc đó sẽ tương tự hình 2.13

Hình 2.13
[Add](từ menu bên trái)
[Line]
Di chuyển con chuột tới phía bắc vùng UST AREA và kích chuột vào vòng tròn
phía bắc để neo vị trí của đường các phần tử. Sau đó kéo dài đường tới phía nam và lại
kích chuột để đóng đường thẳng. Một hộp hội thoại sẽ xuất hiện. Đánh máy số 4 vào ô
# of Particles như hình 2.14 rồi Ok

Hình 2.14
2.2.3.Ép giếng khoan
Vào Wells chọn Pumping Well chọn yes
Tiếp theo chọn add Well chỉ chuột ra bản đồ lúc đó sẽ hiện lên 1 bảng New Well
Học viên: Đào Hải Đăng

19

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

và ta đặt tên cho nó và chọn tọa độ đặt giếng như hình 2.15

Hình 2.15
Rồi Ok ta được một bảng, và tiếp sau đó ta đặt các thông số cho giếng như hình
2.16

Hình 2.16
Và Ok là ta đã ép được giếng khoan vào bản đồ
3. Chạy Modflow và Modpath
Bây giờ đã có thể chạy mô hình
+ [F10-Main Menu]
+ [Yes] (để lưu các thông tin về các phần tử theo dõi nhiễm bẩn)
+Setup/Edit Engines…/Ok
Run (từ menu trên cùng của màn hình)
Một hộp hội thoại Select Run Type (chọn loại mô hình để chạy) sẽ nhắc bạn
chạy mô hình trạng thái ổn định hay trạng thái không ổn định.
Giá trị mặc định là
Học viên: Đào Hải Đăng

20

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

+ Steady State
+[OK] (để chấp nhận chạy mô hình trạng thái ổn định)
+ [Run]
Một hộp hội thoại A Translate/Run (chuyển dịch/chạy) sẽ xuất hiện   Run
MODFLOW
+ Run MODPATH
+ [Translate&Run
Như hình 2.17

Hình 2.17
Visual Modflow sẽ tạo ra các tập tin cần thiết và chạy mô hình. Lúc này trên
màn hình sẽ hiện ra như các Error! Reference source not found., Error! Reference
4. Xem kết quả chạy mô hình
Output (từ thanh menu tren cùng)
[F6-Zoom-Out] (từ thanh menu ở dưới đáy màn hình)
Trên màn hình sẽ xuất hiện bản đồ đẳng mực nước chỉ ra nước dưới đất chảy
theo hướng từ tây sang đông về phía sông như hình 2.18

Học viên: Đào Hải Đăng

21

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 2.18
Để xem các đường dịch chuyển của các chất nhiễm bẩn chảy ra khỏi vùng UST
AREA
+Head
+ Pathlines
+ [F5-Zoom-In] (từ thanh menu ở đáy màn hình)
Như hình 2.19

Hình 2.19
Các ký hiệu thời gian trên các đường dịch chuyển cho biết các rẻ quạt nhiễm
bẩn có thể di chuyển bao xa khỏi vị trí Công ty, giả sử rằng chúng di chuyển với cùng
vận tốc như dòng chảy nước dưới đất.
+ [Option](từ menu bên trái)
Học viên: Đào Hải Đăng

22

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Một hộp hội thoại Pathline Option sẽ xuất hiện. Thay đổi các ô trong hộp hội thoại
này như Error! Reference source not found..

Hình 2.20.

Gán các giá trị để xem đường dịch chuyển của các phần tử nhiễm bẩn.
Các đường dịch chuyển của các phần tử nhiễm bẩn sẽ nhu trong Error!
Reference source not found..

Hình 2.21. Đường di chuyển của các phần tử nhiễm bẩn.
5.Chạy mô phỏng một lỗ khoan xử lý:
F10-MainMenu] (từ thanh menu ở đáy màn hình)
Run (từ thanh menu trên cùng)
Transient
[OK]
Học viên: Đào Hải Đăng

23

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

[MODFLOW]
Time Steps
Một hộp hội thoại Stress Period sẽ xuất hiện, điền các thông số như trong Error!
Reference source not found..

Hình 2.22
[OK]
Trong lần chạy mô hình này chúng ta quan tâm tới ảnh hưởng hạ thấp của lỗ

khoan xử lý tới việc di chuyển của các phần tử nhiễm bẩn ra khỏi vùng UST AREA.
Để tính toán mực nước hạ thấp, mô hình cần biết mực nước trước khi bơm. Do vậy cần
nhập mực nước ban đầu trong lần chạy mô hình này từ lần chạy mô hình lần trước.
MODFLOW
Initial Heads
Previuos Visual MODFLOW Run (*.HDS)
Một hộp hội thoại Import Initial Heads sẽ xuất hiện nhắc bạn chọn tập tin thích
hợp
Sunrise.hds
[Open]

Học viên: Đào Hải Đăng

24

Lớp: CH2AT


Bài tiểu luận Mô hình toán nước dưới đất
Nhân

GVHD: PGS.TS. Phạm Quý

Hình 2.23
[OK]
Bước cuối cùng trước khi chạy mô hình là cài đặt các khả chọn kiểm soát sản
phẩm đầu ra của mô hình
[MODFLOW] (từ thanh menu trên cùng)
Output Control (từ thanh menu chạy xuống)
[All Print On]

[All Save On]

Học viên: Đào Hải Đăng

25

Lớp: CH2AT