地質數值模擬軟體有哪些

A. 隧道開挖數值模擬哪個軟體比較好

我只想說你問錯地方了，去模擬論壇看看吧。Flac3D
ABAQUS Adina

B. 岩石力學數值模擬方法有哪些，試評述岩石力學研究中常用的數值分析軟體

幾乎所有的數值方法都可以用岩石力學上，解決某些具體問題可能某些數值方法更有優勢。FLAC，ABAQUS等，太多了。

C. 哪位朋友有GMS地下水數值模擬軟體啊要漢化版的，哪個版本都行，如果是7.1的就更好了。。。不甚感激

這個軟體目前沒有漢化的。別說漢化了，就是軟體裡面顯示漢字的功能都不實現，有時候圖例裡面有漢字的時候就出現亂碼。所以還是好好學習一下英文的吧，就那麼幾個單詞，其實也不難。

D. 數值模擬 有哪些軟體計算流體動力學軟體 方面的

ansys

E. 岩土工程數值模擬軟體

市面上有來限元軟體都可以，不源過有操作界面中英文之分，首先你可以考慮這個方面。其次學校有可能沒有買相同多類型的有限元軟體，最好詢問一下學校買了哪一種，如果做碩士論文時，用盜版屬於侵權，公司會告你的。我個人建議選擇較為大型的軟體，因為在計算結果上有保證，我用的FLAC3D，挺容易學的。

F. 數值模擬

數值模擬（數值法）是對數學模型的一種近似解法，它僅能求出計算域內有限點某個時刻水頭的近似值，這個值在實際應用中可以滿足精度要求。數值法可以解決許多復雜水文地質條件下的滲流計算問題，應用十分廣泛。如用於大中型水源地、地下水的補徑排條件復雜、滲流區形狀不規則、含水介質為非均質各向異性等條件下，確定水頭分布和流量計算。

（一）滲流區域離散化（以二維流為例）

採用數值模擬技術研究地下水的運動，首先將要研究的水文地質模型內的含水層離散化。所謂離散化，就是將要研究的滲流區非均質各向異性含水層，按照一定的方式剖分（分割）成許多相互聯系的小均衡區，在每個小均衡區內是均質各向同性的。在每個小的均衡區內，其含水層參數視為常數；其中心水頭值或有條件下的平均水頭值視為小均衡區內水頭代表值。剖分通常採用兩種形式（矩形、多邊形）進行。

1.矩形均衡域

它是用兩組正交的平行線把均衡區分為許多小的矩形均衡域，如圖7-3所示。在剖分時約定：①定水頭或已知水頭邊界（一類邊界）應從小均衡域的中心通過；②隔水邊界（二類邊界）與小均衡域的邊界重合。這種剖分方法類似於直角坐標系，用適當的編號標定小區域及節（結）點（小均衡域的中心點）。常用的術語有：

圖7-3 滲流區被剖分成矩形小均衡域

（據李俊亭等，1987）

1）點、行、列，點（節點）為小區域的中心點，網格的橫向稱行，豎向稱列。

2）步長，分為空間步長（Δx，Δy，Δz）（圖7-3）和時間步長（Δt）。

3）小區域及節點編號統一記為（i，j），表示小區域及節點位於第i行第j列。

2.多邊形均衡域

由於多邊形均衡域與復雜邊界的幾何形狀比較接近，因此使用較多。它是先按三角形剖分滲流域，再以三角形為基礎構成多邊形均衡域，見圖7-4。常用的術語及注意事項：

1）點元、面元、線元，三角形的邊稱線元，三角形的頂點稱點元（節點或結點），三角形的面積稱面元；

2）要求剖分時三角形的單個內角取30°～90°；

3）滲流區剖後的面積與原面積要吻合，既不要重復也不要開裂。

（二）基本均衡離散方程（以規則網格的有限差分方法為例）

將圖7-3中的（i，j）的均衡區與相鄰均衡域的水量交換關系表示在圖7-5上。

圖7-4 滲流區域三角形

圖7-5（i，j）均衡區的流量關系示意

（據李俊亭等，1987）

1）均衡時段為Δt_n+1：

Δt_n+1=t_n+1-t_n0

表示點（i，j）上t_n時刻的水頭。

2）若（i，j）均衡區內不存在垂向水量交替，則依據水均衡原理有：

地下水動力學

在x軸方向上不同均衡時段分別為：

地下水動力學

式中：

地下水動力學

3）考慮到式（7-14）與式（7-15）的不同，會產生不同的計算結果。計算方案（差分格式）將寫出如下通式：

地下水動力學

式中：0≤θ≤1。θ常取3種情況：①當θ=0時稱有限差分法的顯示差分格式；②當θ=1/2時稱有限差分法的對稱（中心）差分格式；③θ=1稱有限差分法的隱式差分格式。

有限差分方程實際上是基本微分方程的近似表達式，其近似程度可用泰勒級數進行分析。通過微分方程的差分表達式，可以看出在利用差分格式代替微分式時，是存在誤差的，即用有限差分方程組模擬地下水流系統會產生誤差。

（三）對於邊界條件和垂向水量交換的處理

不論是已知水頭的一類邊界或已知流量的二類邊界，計算點落在邊界上，該點就不需要列入均衡方程。垂向水量交換的處理也是如此，若點與抽水井重合，該點已列入均衡離散方程時，抽水量就直接參與該點所在均衡區的水均衡。

（四）均衡離散方程的解算

顯然，在含水層參數和邊界條件都給定的條件下，只要知道某時刻流場中所有點的水頭值，就可計算出下個時間步長的所有點的水頭。即在已知初始條件的基礎上，可以計算不同時刻各點水頭值、不同時刻的流場。對於這類問題的求解方法，從廣泛使用微機處理的角度來看，超鬆弛迭代為許多研究者所採用。

（五）應用

綜上所述，在已知初始條件、邊界條件、垂向水量交換以及給定含水層參數的情況下，可計算滲流區內不同時刻、不同節點的水頭值。當前，不論是在地下水資源評價的水量計算中，還是在礦山開采地下水的疏干計算或在因大面積地下水位下降引起的地質災害防治中，數值法都得到了廣泛應用。

目前有許多地下水數值法計算軟體，適應性強、有較高的模擬性，廣為採用，例如，MOP-FLOW（孔隙水三維有限差分法數值計算軟體），GWMS-3D（二維或三維地下水流和污染物質運移數值模擬軟體）等。

（六）實例

通過實例的學習，使同學們對用數值法求解過程有所了解。這個過程包括：①水文地質條件概化，建立概念模型；②根據水文地質概念模型，建立數值模型；③剖分計算區，整理計算資料；④校正數值模型；⑤驗證數值模型；⑥運用模型進行預報。

實例位於太行山東麓沖洪積扇的交界處。含水層為第四紀鬆散層，上部為細砂和粉砂層，下部為砂卵礫石、粗砂礫石加土層、含粘土礫石層等。上部含水層地下水已被疏干，當前開采層埋深為40～80m，水位埋深多在10m以下，漏斗中心區已達30m。邊沿部分地區水位埋深為2～10m。

1.水文地質概念模型

①含水層底板為隔水粘土層；②含水層主要為非均質各向同性的潛水含水層；③計算區的邊界三面為已知水頭的一類邊界，另一面為不同程度的弱透水層，計算區面積近600km²；④區內有開采井；⑤地下水流為非穩定平面流，水流符合達西流。

2.數值模型

1）微分方程：

地下水動力學

2）初始條件：H（x，y，0）=H₀（x，y）

3）一類邊界條件：H（x，y，t）｜_Γ1=H₁（x，y，t）

4）二類邊界條件：

地下水動力學

式中：W為匯源項，由降水入滲量和井的開采量代數和求出；n為內法線；其他符號同前。

3.剖分計算區並整理計算資料

將計算區剖分為506個小區、230個節點，其中第一類邊界點40個，二類14個，取旱季為模型校正時段，給出10個分區參數並經過試驗給出參數初值。

4.校正數值模型

校正結果表明，微分方程和邊界條件吻合。

5.驗證數值模型

取雨季水位資料，分7個時段進行水位驗證。根據驗證資料繪制高低水位擬合圖以及其他所需擬合圖件，證明擬合程度良好，符合規范要求。

6.模型使用

利用驗證過的符合實際的模擬模型，根據設計水位預計開采量，或根據設計的開采量預計不同時段的水位降低，尤其是漏斗中心的水位降低。

G. 岩土工程數值模擬的軟體中 那個比較強大說清楚一些

岩土工程軟體有很多 有限元裡面就有ansys FLAC adina Mare Sap5，我用過三種。總得感覺 FLAC比較強大，但是有些模型也搞不定。ansys編程比較復雜。

H. 地質專業都有什麼軟體比較常用的又有哪些呢請詳細介紹每個軟體在各自哪個方面應用比較多謝謝

surpac、sufer、mapgis、fefllow等等。專業方向不同，軟體應用的方向也不同。以上主要介紹的是三維礦內山建模、地質建模、地理信容息系統、地下水數值模擬的軟體。
不可能把所有的地質軟體都學會。也沒必要都學會。因為地質的方向很多你不可能都做。學精其中一門就足夠。將來你從事具體哪方面的地質工作就對應的學那方面的軟體。

I. 計算機地質應用軟體，一般都是什麼軟體

supermap 國產軟體

J. 主要數值模擬軟體

近年來，計算機模擬技術在許多研究領域得到了廣泛的應用，開發出了許多優秀的模擬軟體和程序。同樣，可用於研究CO₂地質儲存的數值模擬軟體也很多，主要有PHREEQC、GEM、ECLIPSE、TOUGHREACT、PETROMOD、MUFTE-UG和NUFT等。這些軟體有各自的特點和適用性。因此在進行數值模擬之前，需對這些數值模擬軟體進行評價分析，選擇適用於所要研究解決問題的模擬軟體。現對目前國際上常用的幾款軟體簡介如下。

（一）PHREEQC

PHREEQC是一款用於計算多種低溫水文地球化學反應的計算機軟體（Scott and David,2011）。以離子締合水模型為基礎.PHREEQC能夠完成以下任務：

1）計算物質形成種類與礦物的溶解飽和指數；

2）模擬地球化學反演過程；

3）計算序批式反應與一維運移反應。

另外，與多組分溶質－運移模型耦合的PHREEQC可生成PHAST，是一個用於模擬地下水流系統的三維反應－運移模擬器。但由於PHREEQC是在單相水流的基礎上建立的模型，因而不能模擬超臨界CO₂水的兩相流體運動。PHREEQC最簡單的應用就是計算溶液中各種化學物質的分布，以及溶液中礦物與氣體的飽和狀態。反演模擬功能可推導和量化在流動過程中，能夠反映化學物質變化的化學反應方程。

（二）GEM

GEM v.2009.13 是一款用來模擬利用CO₂和酸性氣體提高石油採收率的模擬器，該模擬器完全耦合了地球化學組成狀態方程（Nghiem et al.，2004）。GEM 採用一步求解法進行狀態方程的求解，缺點是計算工作量大。GEM 可以用來模擬對流和彌散流體、油（或超臨界CO₂），氣和鹹水間的平衡、水相物種間的化學平衡，以及礦物的動態溶解和沉澱。該模擬器採用自適應的隱式離散技術，可用1D、2D或者3D模型來模擬孔隙介質中溶質的運移。油相和氣相用一個狀態方程來模擬，氣體在水相的溶解度採用亨利定律模型來計算。水通過蒸發進入到氣相、蓋層的穿透，熱效應和裂隙的封閉作用也可以利用GEM來模擬。

（三）ECLIPSE

ECLIPSE是一個並行化的可以模擬黑油、組分、熱采等問題的成熟軟體（Schlumberger,2008）。1994年，勝利石油管理局引進了ECLIPSE油藏數值模擬串列軟體，廣泛開展了從油藏到氣藏，從常用油田到特殊油氣田、從常規模擬研究到特殊模擬研究等多方面的應用。主要模塊有主模型、黑油、組分、熱采、流線法、運行平台和ECLIPSEOffice等。

ECLIPSE是一個商業軟體，在使用中其內核部分是封閉的，使用者只能將其作為一個「黑箱」來操作。其不足之處有：不可能免費獲得和隨意使用、修改；無法耦合最前沿的地質流體熱力學模型；無法加入更多影響因素來研究具體問題。因此，ECLIPSE不適宜用於科學研究。

（四）TOUGH2/TOUGHREACT

TOUGH2是Transport of Unsaturated Groundwater and Hea（t 非飽和地下水流及熱流傳輸）的英文縮寫，是一個模擬一維、二維和三維孔隙或裂隙介質中，多相流、多組分及非等溫的水流及熱量運移的數值模擬程序（Pruesset al.,1999）。TOUGH2使用積分有限差（Integral Finite Differences,IFD）（圖9-1）的方法來解決多相流動和多組分化學運移模擬中的空間離散化問題。為了滿足大規模計算需要， Zhang等（2008）開發了TOUGH2的平行計算版本，即TOUGH2-MP。

圖9-1 積分有限差分法中的空間離散化和幾何參數數據

許天福等在TOUGH2的框架基礎之上，增加了多組分溶質運移和地球化學反應的模擬功能，形成了一套校為完善的可變飽和地質介質中非等溫多相流體反應地球化學運移模擬軟體 TOUGHRE ACT(Xu et al.,2004）。除了包含TOUGH2的所有功能外，TOUGHREACT還可以應用於一系列的反應性流體和地球化學遷移問題。例如：伴隨Kd線性吸附和放射性衰變的污染物遷移問題；在周圍環境條件下，自然界中地下水的化學演變；核廢料處置場地評估；深部岩層的沉積成岩作用；CO₂地質儲存：多相流體運動，多組分反應地球化學，各種封存形式封存量以及隨時間空間變化；礦物沉積（如表生銅礦富集）；自然和補給環境下熱水系統中的礦物變化。

（五）PETROMOD

由德國IES(Integrated Exploration System）公司研究開發的PETROMOD多組分、多相態的多維含油氣系統模擬軟體綜合平台已被世界石油業所公認（IES,1995）。該軟體融入了斷層活動性、鹽丘上涌和刺穿、火山岩的侵入、氣體擴散效應，油氣水三相運移和油氣吸附模型等相關技術。

該模擬軟體平台推出和採用的油氣運移組合模擬演算法（Hybird）是當今最先進的油氣運移模擬演算法，既可以保證模擬的精度，又可以極大地提高模擬的運算速度。其中的PETROFLOW3D用於油氣運移、聚集、圈閉和散失等情況的模擬，同時PETROCHARGE EXPRESS為我們提供了基於圖件的油氣運移和圈閉模擬的快速分析工具。

（六）MUFTE-UG

MUFTE-UG是MUFTE和UG.MUFTE的結合。MUFTE即多相流（Multiphase Flow）、運移（Transport）和能量（Energy）模型（Class et al.，2002; Helmig,1997）。該軟體包主要包括物理模型概念和孔隙裂隙介質中等溫和非等溫多相多組分流動和運移過程的離散方法。它能對裂隙孔隙介質進行離散性描述。UG是非結構性網格（Unstructured Grid）的縮寫，它提供的數據結構能快速解算以平行、自適應多網格法為基礎的離散型偏微分方程。具有模塊化結構的MUFTE UG很容易解決各種有特殊要求的問題。

模塊化結構的MUFTE-UG具有許多不同的環境與技術應用。例如，在環境應用領域，MUFTE-UG能夠模擬如下兩個問題。

1)NAPL（非液相流體）向飽和與非飽和土壤的滲流。優化改進的修復技術在MUFTE中具有廣泛的研究和發展空間。

2)CO₂地下運移。CO₂以高溫高壓灌注地表以下幾千米的地層中，MUFTE-UG可用於非均質含水層（對流和彌散運移）中羽狀體演化評價，伴隨溫度效應（由於膨脹和壓縮）和組分間相互溶解（鹵水和CO₂）。

（七）NUFT

NUFT(Nonisothermal Unsaturated-Saturated Flow and Transport model）是一套用來解決在多孔介質中多相、多組分非等溫流動和溶質運移過程中地下污染物運移的數值解法器（Nitao,1998）。此軟體利用簡單的代碼來利用通用的實用程序和輸入文件的格式。最近，此代碼在Unix和DOS系統下運行成功。

該程序利用一套完整的有限差分空間離散法求解平衡方程組。每一個時間步長內利用Newton-Raphson方法求解非線性方程組，而在每一步迭代過程中利用直接解法和預共軛梯度法求解線性方程組。該模型可以解決一、二和三維水流及溶質運移問題。將來該模型會耦合進毛細滯後、非正交網格離散、有限單元剖分和固體非線性等溫吸附等功能。

（八）CODE-BRIGHT

CODE-BRIGHT是一個有限元程序，用來處理地質介質中的熱－水力學（THM）的耦合問題（Olivella et al.，1996）。可以計算普通狀況下的5個主要控制方程（壓力平衡、水質量平衡、氣體質量平衡、能量平衡和少量的化學平衡）的初始邊界值問題，在一定條件下，也能計算局部區域的平衡方程。空間離散採用有限元法，時間離散採用隱式有限差分方法。採用Newton-Raphson迭代求解非線性問題。

CODE-BRIGHT能夠模擬氣體對水的趨替及氣體的溶解過程、各組分和能量的對流及非對流通量、還有水相態的變化。用戶可以自由選擇稀疏矩陣存儲器和直接、迭代求解方法。並行程序已經可以使用。為了便於用戶處理大量的信息.CODE-BRIGHT使用Gi D系統做前、後處理工作。

（九）COORES

CO₂儲層環境模擬器（COORES）是由IFP編寫的研究CO₂從井到盆地尺度儲存過程的程序代碼（Le Gallo et al.，2006）。它由美國應用數學部開發，是指定的並經過油藏工程、地球化學及熱力學等部門驗證的程序。

該程序在剖分過程中允許用戶根據需要靈活地改變網格大小、形狀和樣式來精確地刻畫儲層特徵，從而將必須的網格數量降到最少。使用結構化或非結構化的網格，COORES能夠模擬非均質孔隙介質中的多組分、3相及3D的水流過程。通過Newton方法將完全耦合的摩爾守恆方程線性化。考慮到礦物學的變化，運移模型還耦合了一種地球化學反應模擬器Arxim。通過假設不同的孔隙度－滲透率和孔隙度－毛細壓力定律，如Kozeny-Carman、Labrid或Fair-Hatch定律，修正了孔隙度變化產生的滲透率、毛細壓力改變。

（十）DUMUX

DUMUX是模擬孔隙介質中多尺度、多物理作用的水流和運移過程的程序（Bastian et al.，2008）。它由德國斯圖加特大學開發，基於分散或統一的數值環境（DUNE），用C^+＋語言編寫。Du NE採用一個共同的介面，允許不同的實現共用相同的概念（例如網格、解算器），提高資源利用率。該框架包括許多可以單獨下載的模塊。DUMUX是一個額外的模塊，它繼承了其他模塊的功能，主要是為了方便和有效的實現模型在孔隙介質水流問題（從問題的提出、空間和時間離散方案的選擇和非線性方程解法，到模型的耦合）的應用。DUMUX有即用的數值模型和實例應用。