關于VADOSE/W的特性及應用

    VADOSE/W是一款革命性的軟件,它可以模擬環境變化、蒸發、地表水、滲流及地下水對某個區域的影響。VADOSE/W軟件是一款分析外界環境中的水體通過地面和地下的非飽和土區域進入地下水體的有限元軟件。它可以對各種環境狀況和地下水滲流相結合的問題進行分析。比如,用戶可以使用VADOSE/W軟件對由于下雨而引起的地下水滲流問題進行簡單的分析,也可以建立一種考慮了雪的融化、植物根部的蒸發、表面蒸發、流走、積聚、氣體擴散等多種因素影響的非常復雜的模型來進行分析。

    對非飽和土力學性能的理解對于,分析邊坡穩定性、設計礦床或城市垃圾廢棄物設施的覆蓋土層、農業或灌溉項目中的地下水滲流等問題的研究都是非常重要的。地表的環境狀況,如滲流、蒸發、蒸騰等對非飽和區域和滲流區域內的土體性質有很大影響,這已經日益引起人們的關注和認識。

    事實上,“非飽和土力學行為受地表水流狀況的影響,遠大于受非飽和土區域厚度的影響?!币虼?,如何確定環境狀況對非飽和土區域的影響,就需要用VADOSE/W軟件來進行建模分析了。

    VADOSE/W軟件可以應用于巖土工程、采礦、水文地質學、工業和民用工程項目的設計和分析中。

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VADOSE/W軟件的特點:

    ? 基于覆蓋土層厚度和土質特性參數的面層單元網格。

    ? 復雜土層覆蓋的地質巖層建模分析。

    ? 在求解時使用自適應時間步長來保證計算的收斂和每個天然氣象數據的邊界條件。

    ? 基于粒徑信息和基本參數,估計土體的特性參數。

    ? 使用隨時更新的全球氣象數據庫資料或加入某一特定區域的氣象數據。

    ? 可以指定總太陽輻射或潛在水汽蒸發作為氣象數據,或讓VADOSE/W軟件自己估計能量成分。

    ? 提供與DXF、WMF、EMF或BMP格式文件的接口,并可以將計算結果以這些文件格式輸出。

    ? 計算邊界面上的流量:對滲流區域進行建模分析的關鍵問題是預測準確的面邊界條件。VADOSE/W軟件通過地熱、溶質和蒸汽流動與實測氣象數據相結合的方法來計算邊界面上的流量。

    ? VADOSE/W軟件的突出特點就是對真實的水汽蒸發問題進行預報,把土中水的應力狀態作為水汽蒸發函數的變量進行計算,而不是簡單地用土中水含量、蒸發時間作為水汽蒸發函數的變量或用戶自己根據經驗得出的公式來處理。VADOSE/W軟件用嚴格的Penman-Wilson方法來計算真實的水汽蒸發,Penman-Wilson方法把土中水壓力和應力分布作為蒸發函數來進行處理。這僅限于對二維問題做相當近似的模擬計算,VADOSE/W軟件在流行的SoilCover程序基礎上拓展為能夠處理二維問題。

    ? 氣體輸運:VADOSE/W軟件中包含的公式軟件可以對氧氣和氡氣的瞬時二維擴散、可溶性和衰減問題進行分析,氧氣和氡氣的這些行為可以改變地基中的熱和水汽狀況。氣體輸運可以與熱和質量輸運一起進行求解分析,根據預先設定和用戶自己輸入的濃度邊界條件,VADOSE/W軟件可以確定地基中的氣體濃度和質量的流入流出。

     

與其它軟件的耦合應用:

1)VADOSE/W軟件計算出的孔隙水壓力應用于SLOPE/W軟件中

    在SLOPE/W軟件調用VADASE/W計算的孔隙水出的壓力,可以考慮隨時間變化水汽蒸發對邊坡穩定性的影響。

2)CTRAN/W 軟件中調用VADOSE/W軟件計算出的數據來分析污染物的運移問題。

 

 

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