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AQUASEA軟件是一個(gè)功能強(qiáng)大且易于使用的地表水與污染物運(yùn)移模擬軟件,它通過(guò)有限元程序來(lái)進(jìn)行河流潮汐流動(dòng)模擬,解決涉及大規(guī)模熱量和懸浮物運(yùn)輸?shù)某毕鲉?wèn)題。
AQUASEA是一個(gè)軟件包,用于利用Galerkin有限元方法解決淺水流動(dòng)和輸運(yùn)方程。AQUQSEA于1983年開(kāi)發(fā),用于解決二維問(wèn)題,自1992年來(lái),他一直在范圍內(nèi)不斷升級(jí)和測(cè)試?yán)щy的建模問(wèn)題。AQUASEA的開(kāi)發(fā)是在Windows95/98/2000或WindowsNT中運(yùn)行的版本。它經(jīng)過(guò)專門配置和編譯,可在模型設(shè)置和快速模型運(yùn)行時(shí)間內(nèi)提供效率。Windows環(huán)境不僅提供了平臺(tái)多功能,還為未來(lái)的開(kāi)發(fā)提供了有包裝的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)用戶界面。AQUASEA由以下兩種型號(hào)組成:
流體動(dòng)力學(xué)流動(dòng)模型
傳輸擴(kuò)散模型
所述AQUASEA流模型可以響應(yīng)與各種迫使功能在湖泊,河口,海灣和沿海地區(qū)水位變換和流動(dòng)。水位和水流在數(shù)值有限元網(wǎng)格中近似,并根據(jù)水深測(cè)量,河床阻力系數(shù),風(fēng)場(chǎng)和邊界條件的信息計(jì)算。
所述AQUASEA傳輸色散模型模擬的物質(zhì)還在環(huán)境中的流體流動(dòng)的影響,現(xiàn)有的分散方法下的擴(kuò)散。該物質(zhì)可以是任何種類的污染物,保守或非保守的無(wú)極或有機(jī)鹽,熱懸浮沉積物,溶解氧,無(wú)機(jī)磷,氮和其他水質(zhì)參數(shù)。
AQUASEA特色:
可變深度,底部摩擦,風(fēng)速,風(fēng)向,分散系數(shù)和混合深度
由于潮汐變換,模型元素可以被濕潤(rùn)和脫水任意次
底部摩擦可以是Chezy系數(shù)或Manning數(shù)
可以從實(shí)際觀察記錄中輸入實(shí)時(shí)變換數(shù)據(jù)。AQUASEA自動(dòng)接受不同的時(shí)基并計(jì)算中間值??梢越邮茈S時(shí)間變化的風(fēng)和潮汐邊界條件以及時(shí)邊源。
河流以可變來(lái)源為模型,考慮到河流入流的勢(shì)頭
污染物傳輸模型使用相同的數(shù)據(jù)輸入和輸出屏幕格式與流量模型完成集成。
污染物運(yùn)輸模型旨在計(jì)算細(xì)菌運(yùn)輸,熱量和沉積物運(yùn)輸。
模型可以隨時(shí)更改。可以擴(kuò)展或縮小模型邊界,添加或刪除節(jié)點(diǎn)??梢栽谠寄P偷娜魏尾糠州p松創(chuàng)建子模型。
AQUASEA軟件包的所有輸入文件都是ASCII文件,使用戶可以使用幾乎所有文本編輯器查看它們。輸出文件是ASCII或二進(jìn)制。該軟件隨附了將二進(jìn)制文件轉(zhuǎn)換為ASCII文件的實(shí)用程序。
AQUASEA解決了非均質(zhì)和各向異性流動(dòng)條件下的瞬態(tài)地下水流。該模型可以具有大量的抽水井和注入井,以及全部參數(shù)的面積變化。允許抽/注和滲透率隨時(shí)間變化。邊界條件可以由規(guī)定的節(jié)流頭和規(guī)定的流量作為時(shí)間的函數(shù)或取決于流量的流量來(lái)確定。
AQUASEA通過(guò)對(duì)流,衰減,吸附和速度相關(guān)的分散來(lái)解決污染物和熱量的瞬態(tài)傳輸。邊界條件可以是規(guī)定的節(jié)點(diǎn)濃度(溫度)或規(guī)定的分散質(zhì)量(熱)通量。
AQUASEA能夠計(jì)算路徑和時(shí)間線,從而使用戶可以快速估算例如污染物的傳輸,而無(wú)需求解運(yùn)輸方程。
AQUASEA的其他實(shí)用工具:
自動(dòng)網(wǎng)格生成
局部和網(wǎng)狀凝結(jié)
使用submesh工具從主模型域創(chuàng)建獨(dú)立嵌套模型的選項(xiàng)
所有必要的信息(如源,邊界條件等)都會(huì)自動(dòng)傳輸嵌套模型
所有結(jié)果,輪廓,流量箭頭和時(shí)間序列的圖形輸出
無(wú)需進(jìn)一步了解輸入和輸出數(shù)據(jù)即可使用AQUASEA
計(jì)算期間自動(dòng)時(shí)間步驟細(xì)化
將結(jié)果直接傳輸?shù)經(jīng)]Surfer,Grapher或Excel(CSV格式)
AQUSEA實(shí)例和應(yīng)用:
湖流環(huán)流
河口和沿海地區(qū)的潮汐流
泥沙運(yùn)輸
核電廠的熱傳輸
潮汐入口流動(dòng)(導(dǎo)航問(wèn)題)
廢水出口位置(細(xì)菌腐爛)
流過(guò)狹窄的開(kāi)口(橋梁)
AQUASEA問(wèn)題類型
河口和沿海地區(qū)潮汐流,湖泊和港口振蕩中的風(fēng)驅(qū)動(dòng)環(huán)流。該模型的主要輸入包括床水深測(cè)量,可以直接從海事圖表數(shù)字化。河流和出口可以作為點(diǎn)源。風(fēng)應(yīng)力可能在空間和時(shí)間上有所不同。
質(zhì)量,熱量和懸浮泥沙的運(yùn)輸。運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)可以是生物,放射性,熱,鹽水或懸浮沉積物。鎖喉的行為可能包括生物或放射性物質(zhì)的衰變,熱流的冷卻或懸浮物質(zhì)的沉降。
AQUASEA具有重啟功能,這意味著可以在任何階段停止流量或傳輸方程的解,并觀察計(jì)算結(jié)果。然后可以重新啟動(dòng)改程序。
AQUASEA基于二維淺水方程的解決方案,包括床阻力,風(fēng)應(yīng)力,科里奧利力和非線性對(duì)流項(xiàng)。運(yùn)輸模型包括,衰變,對(duì)流和分散運(yùn)輸。
AQUASEA要求
實(shí)際使用的要求至少具有166MHz處理器,32MBRAM,250MB硬盤和Windows95/98/2000或WindowsNT的Pentium計(jì)算機(jī)。