MODFLOW - Discretizzazione verticale

Discussione sull'impostazione di modelli di filtrazione, sull'utilizzo del codice di calcolo Modflow e delle interfacce ModelMuse e Groundwater Vistas

MODFLOW - Discretizzazione verticale

Messaggioda Nanda » 05/07/2011, 9:37

Buongiorno,

volevo sottoporre un problema con Modflow. Sto modellando con GWVistas un acquifero ubicato in una area di montagna. Ho ipotizzato di costruire un modello a tre strati. Ho incominciato a inserire il top (la morfologia topografica dell'area) e poi il botton in corrispondenza del primo strato. Una volta ultimata tale operazione ho generato il file degli errori attraverso la funzione: model - Modflow2005 - Create datasets. Nel file di output si legge quanto segue:

>>>>> Translating BASIC Package <<<<<

Warning -- 52190 Starting heads in layer 1 are below the bottom of the layer. These cells will start out dry if this is an unconfined layer
0 ERRORS, 1 WARNINGS



>>>>> Translating LAYER-PROPERTY-FLOW Package <<<<<

Warning -- When using the MODFLOW2000 LPF Package, be sure that S in the GV database represents Specific Storage
This is different from the MODFLOW BCF Package where Storage is defined.

Qualcuno mi sa dire come vanno interpretate queste due informazioni? Ho sbagliato nell'inserire il botton del primo strato?

Grazie
Nanda
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Re: MODFLOW - Discretizzazione verticale

Messaggioda bernagozzi » 05/07/2011, 13:42

Per i due problemi che poni puoi provare a seguire queste due strade
Il primo messaggio dice che 52190 celle del layer 1 (il layer superiore) hanno un carico idraulico di partenza inferiore alla quota del bottom del layer. In pratica quindi esistono 52190 celle che all'inizio della simulazione risultano insature. Questo fenomeno di solito capita quando si modificano il top e il bottom dei layer per adattarli alla topografia, operazione che tu hai dovuto fare per adattare il modello alla topografia reale del sito.
In sintesi succede questo: all'inizio, nella finestra di immissione che hai in fase di creazione di un nuovo modello, ti viene chiesto di definire il top e il bottom del modello e il numero del layer. Se ad esempio decidi che il top è 30 m, il bottom è 0 m e che il modello è suddiviso in 3 layer, il primo layer sarà di default compreso fra 20 e 30 m.
Il Groundwater Vistas assume sempre di default che il carico idraulico iniziale da attribuire alle celle del modello sia uguale al top che hai definito in fase di immissione, cioè nel caso dell'esempio 30 m. Se tu vai a modificare la topografia del modello è possibile che dopo aver introdotto il top e il bottom dei vari layer, il bottom del primo layer sia in aluni punti superiore ai 30 m e di conseguenza una parte delle celle all'inizio della simulazione risultano insature.
Il Modflow in generale si comporta bene quando una cella nel corso della simulazione da satura diviene insatura ma può avere difficoltà nel processo inverso, cioè nel rendere sature delle celle insature. Per questa ragione all'inizio di una simulazione è bene che non ci siano celle insature.
Per risolvere questo problema occorre

impostazione-carico-idraulico-iniziale.jpg
finestra 1


Aprire la finestra Model -> Modflow -> Package Option (vedi immagine sovrastante)

e selezionare la linguetta Initial Head

Initial-Head.jpg
intial head


Dovrebbe essere selezionata come opzione di defaul la voce

"Use Default Heads in Spreadsheet Below"

e se guardi nella tabella sottostante dovresti appunto trovare per i tre layer del modello il valore del top del modello che avevi inizialmente scelto in fase di creazione del tuo modello (se non hai modificato questo valore dovrebbe essere 100)

A questo punto è sufficiente scegliere una di queste due strade
1) modificare manualmente i valori della tabella mettendo la quota più elevata presente nella tua superficie topografica (in questo modo tutte le celle sono sicuramente sature)
2) selezionare dal menù a tendina la voce "top of layer 1" (in questo modo ad ogni cella viene associato un carico idraulico uguale alla superrficie topografica in quel punto)

top-of-layer-1.jpg
top of layer 1
top-of-layer-1.jpg (43.24 KiB) Osservato 2066 volte


Procedendo in questo modo il problema dovrebbe risolversi

Per quello che riguarda il secondo warning puoi provafe a cliccare sulla linguetta BCF-LPF (la trovi di fianco rispetto alla linguetta "initial head") e spuntare la casella "Storage coefficient represent specific storage"

Questo warning potrebbe rimanere, ma non influenza i risultati della simulazione. Dovrebbe essere solamente un avvertimento per ricordare al modellatore questa caratteristica del software.

Se il modello continua a non girare magari prova a postare gli altri eventuali warning o messaggi di errore che compariranno.

Saluti!
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Re: MODFLOW - Discretizzazione verticale

Messaggioda Nanda » 05/07/2011, 16:37

Grazie per l'esauriente risposta.
Il primo problema l'ho risolto mentre il secondo warning continua ad apparire. Comunque se ho capito bene non mi dovrebbe dare problemi durante la simulazione.
Volevo chiedervi, inoltre, se conoscete un buon manuale pratico di GWVistas. Nella directory C:\gwv5\manuals ho trovato la Guide to Using Groundwater Vistas ma mi sembra un pò semplicistica come guida.

Grazie e saluti
Nanda
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Manuale d'uso Groundwater Vistas

Messaggioda bernagozzi » 06/07/2011, 8:23

Sempre in quella directory puoi trovare il documento GV5_commandreference che personalmente ho trovato abbastanza utile. Il manuale che hai riportato ti guida nella creazione del primo modello Modflow e ti illustra le varie funzionalità del programma mentre il commandreference ti indica con dettaglio tutte le caratteristiche dei pacchetti del programma.
Molto utile, sopratutto se hai un problema specifico, è l'help del programma, che con le funzioni di ricerca ti consente spesso di individuare rapidamente il punto che stai cercando.

Questi però sono testi che servono principalmente per usare il programma e non entrano nel merito delle tecniche per trasformare un problema reale in un modello numerico. Non sono cioè manuali di modellazione idrogeologica, ma sono esclusivamente documenti per guidare nell'uso del software.

Saluti!
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Re: MODFLOW - Discretizzazione verticale

Messaggioda Nanda » 07/07/2011, 8:17

Grazie. L'intenzione è quella di cercare dei testi per l'uso del software.

Saluti
Nanada
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Re: MODFLOW - Discretizzazione verticale

Messaggioda Pasqualino » 16/08/2011, 7:40

Buongiorno a tutti,

Una lode particolare al Dott. Bernagozzi, per la puntualità e l'esattezza delle sue risposte.

Per ciò che concerne la tua domanda: hai mai pensato di usare qualche modello stocastico di ricostruzione del sottosuolo? la risposta definitiva (avverto: il prezzo da pagare, in termini di elaborazione e di acquisizione teorica della tecnica, è molto alto, ma le soddisfazioni saranno tante) ai problemi di discretizzazione della griglia potrebbe essere, ad esempio, una elaborazione in T-PROGS su interfaccia Aquaveo GMS. In questo caso servirebbero una buona distribuzione di sondaggi; occorre inoltre avere pazienza per ciò che concerne i problemi di convergenza.
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Re: MODFLOW - Discretizzazione verticale

Messaggioda Nanda » 29/08/2011, 14:11

Grazie, per il suggerimento.
L'altro giorno qualcuno suggeriva Rockworks. Lo conosci? e più versatile?.

Grazie e saluti
Nanda
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