软件设备

发布时间:2018-10-27    作者:    浏览次数:5859

工程中心引进并改进了一系列软件以支持科研工作的开展,引进的软件包括:TOUGH系列软件,VISUAL MODFLOW软件,FEFLOW模拟软件和Hydrus 3D软件。研制和改进的软件包括:

(1)TOUGH2软件网格生成软件(TOUGHMESH)1.0,2013SR048148,软件著作权,2013; 专门针对多相流数值模拟器TOUGH2软件运行所需要的网格数据,采用Visual C++语言开发的基于windows系统的网格生成软件,该软件可为TOUGH2前后处理提供方便快捷的功能。

(2)饱和非饱和地下水三维流数值计算软件(MIST_GWFlow)1.0,2013SR048546,软件著作权,2013; 针对饱和-非饱和地下水流动问题,采用Fortran语言和基于多边形有限差分原理开发的数值模拟器,耦合Richard方程和饱和地下水流方程,该模型用于黑河干流中游地区地下水流数值模拟计算。

(3)地下水型饮用水水源地保护区划分软件(GWSPZS) V1.0, 2012SR007564, 2012;

针对地下水水源地保护区划分的软件。采用Fortran和Visual C++语言编写的基于有限元原理的稳定态非均匀介质的地下水流方程,根据给定的保护区划分标准划分出一级、二级保护区,为地下水水源地的保护提供技术支持,该模型用于宁夏吴忠市地下水型饮用水源地保护区划分。

(4)咸水含水层CO2运移数值模拟器CO2GSS。

研发的咸水含水层中CO2运移模拟器具有动态内存分配、动态边界条件设定、计算效率增加、扩展模拟相态种类为三相、相对滞后现象的模拟等特点。针对多相单井注CO2的理想案例,对比了研发的模拟器与TOUGH2/ECO2N的模拟效果,对压力的变化、储存量的进行了比较分析,发现压力变化和封存量基本一致,论证了模型的可靠性,而且详细分析了滞后现象的模拟效果以及对CO2运移的影响。该模拟器基于Fortran 95和模块化程序设计,程序执行效率高,该模型用于神华鄂尔多斯盆地CCS项目。

(5)发展了TOUGH2-EOS3的力学耦合模块。

发展了TOUGH2-EOS3的力学耦合模块并通过美国能源部测试,用于北京地下水更新能力评价,为地下水资源的可持续利用提供了支撑。耦合力学过程的模块可用于预测和管理北京市由于地下水开采引起的地面沉降问题。

(6)地下水污染源荷载评价系统V1.0,登记号:2014SR072440,2014

该软件属于国内外首创,即第一次把基于叠置指数法的地下水污染源荷载评价方法流程用软件的形式表达出来,不仅解决了非专业人员的评价难(不易操作)问题,而且还使评价过程极大地简化,从而最大程度地减少了评价工作的工作量,为评价工作的应用推广提供了极大的便利,能够很好地服务于国家正在开展的全国地下水污染防治规划工作。

(7)Visual PMF污染源解析软件 V1.0,软件著作权申请中,2015

针对区域污染特征识别与源解析问题,基于正定矩阵分解和多线性智能引擎框架,开发了污染源解析程序(版本号V1.0)。软件采用Visual C++语言和SQL数据库开发,支持通用Windows运行平台,具有结构化、模块化、网络化和自适应等特点,能够便捷的实现与其他地下水模型(如MODFLOW,MT3DMS)及GIS平台的集成应用。程序嵌入了源解析的关键算法,解决了模型参数自匹配等技术问题,拓展了基于BOOTSTRAP,DISP和BS-DISP耦合的源解析不确定性分析功能,提供了简便的使用接口和操作界面,可以为管理人员,开展地下水含水层或土壤非饱和带中典型污染物源解析提供自动化解决方案。软件在区域环境风险评价、事故应急、损害赔偿和生态修复等方面具有较好应用前景。

(8)场地污染空间模拟与风险评价软件,登记号:2010R11L100493,2010

该软件针对突发性环境污染事故中地下水污染的应急管理难点,从污染事故的污染物泄露®进入非饱和带®地下水中扩散迁移®健康风险®控制管理全过程着手,推导建立了混溶和非混溶两种典型污染物在非饱和带入渗速度和时间的关系式,创造性地将污染物数据库、场地数据库、污染风险识别模型、污染物扩散模型、健康风险评价模型及场地修复指导模块集成,研发出了环境事故污染场地应急管理决策系统,可以实现应急情况下的污染源和污染场地的快速信息化、可视化和定量化。

研究开发的环境事故污染场地应急管理决策系统得到环境保护部环境应急指挥领导小组办公室的认可,该部门的评价为“...其主要具有场地信息表征、风险识别、风险评估和风险控制等四项功能,本系统适用的行业为环境工程、场地勘察、环境应急管理等,可以为事故污染场地的应急处置提供参考,已在国家环保部应急管理部门进行了应用”。

(9)NAPL泄露风险计算软件系统,登记号:2010SR003036,2010

建立了实际场地的高分辨率地质三维模型和考虑LNAPL挥发特征的地下水三维多相流模型,揭示了LNAPL在气相、含水层颗粒及液相间分配规律,运用该模型对Air-Sparging修复技术进行模拟和优化,分析了曝气深度、曝气量、低渗透层等参数对修复效果的影响,得到最佳修复方案,提高了LNAPL污染物的修复效率,在实际场地修复中已得到应用。

研究开发的NAPL泄漏风险计算软件系统与方法得到洛阳市环境保护局的认可,该部门的评价为“... 本软件在应用过程中具有如下功能:1)估算污染物最大入渗深度,2)计算污染物在非饱和带的下渗速度与深度,3)计算场地污染给人体健康带来的风险等,......本系统与方法在污染事故现场得到了很好应用”。

(10) 场地污染空间模拟与风险评价软件,登记号:2010R11L100493,2010

本软件建立的方法由三个阶段组成,在第一阶段进行污染风险识别,在第二阶段进行风险评估,在第三阶段进行风险控制。环境事故发生后,首先进行污染事故调查,然后风险识别,在该阶段需要通过构建简单的数学公式快速判断污染风险。在进行风险评估时需要从污染风险发生的过程考虑如下三个步骤:①筛选威胁性最大的污染物;②污染扩散趋势预测;③污染对人体健康带来的风险。在进行风险控制时依据事故现场特征及应急管理需要,建立考虑污染物扩散基本过程的地下水污染扩散简单预测模型。


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