HydroGeoSphere (HGS) 是強大的綜合水文建模平臺。HGS是一種三維控制容積有限元模擬器，旨在對水文循環(huán)的整個陸地部分進行建模。它使用全局隱式方法同時求解陸上/地表水流的 2D 擴散波方程和可變飽和地下水流的3D Richards方程。

HGS動態(tài)整合了水文循環(huán)的關(guān)鍵部分，并可以整合地表過程，例如裸土蒸發(fā)、植被演化的蒸騰、非飽和流動、多孔和/或離散裂縫介質(zhì)中的流動，以及整個水文圈的反應(yīng)性溶質(zhì)和熱能傳輸。大孔隙、裂縫和排水溝可以離散地組合或采用雙孔雙滲公式。該模型還可以模擬積雪/融化和孔隙水凍結(jié)/融化等冬季水文過程。

HydroGeoSphere 平臺可進行并行計算，利用高性能計算設(shè)施具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)和工程問題，例如分析氣候變化對流域、盆地和大陸水資源的影響。

功能特點

地表水和地下水建模

• 地表域表示為二維地表流。

• 地下水域由3-D可變飽和流組成。

• 地表/地下域通過基于物理的流體交換相互作用。

• 基于土地利用的時空變化蒸散量。

• 融雪對水文狀況的影響。

• 準確描繪和跟蹤地下水位位置。

• 處理非積水或規(guī)定的積水補給條   件和滲流面。

• 用地下多孔、離散裂縫、雙重孔隙和雙重滲透介質(zhì)的任意組合表示裂縫性地質(zhì)材料。

• 調(diào)節(jié)儲存、溶質(zhì)混合和沿井筒的可變流量分布。

• 密度相關(guān)的流動和運移。

熱和溶質(zhì)運移建模

• 地表和地下非反應(yīng)性和反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)運移模擬。

• 相關(guān)地表和地下流場中的熱傳輸。

• 精確處理裂縫和基質(zhì)之間的流體和質(zhì)量交換。

• 基質(zhì)擴散效應(yīng)和基質(zhì)中的溶質(zhì)平流。

• 水齡和溶質(zhì)遷移時間概率的計算。

先進數(shù)值方法

• 全隱式耦合方法為所有域提供了一個強大的、質(zhì)量守恒的方案。

• 先進的計算算法，允許代碼在個人計算機上執(zhí)行前所未有的、完全集成的三維模擬。

• 具有自動生成和控制時間步長的自適應(yīng)時間步長方案。

• 流體和溶質(zhì)質(zhì)量平衡跟蹤。

• 非結(jié)構(gòu)化有限元網(wǎng)格。

系統(tǒng)需求

HydroGeoSphere適用于windows和linux。