Simulazione trasporto

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

Simulazione trasporto

Messaggioda guglielmo_pietrobon » 10/02/2019, 18:59

Buonasera, sono Guglielmo Pietrobon e sto completando la mia tesi in ingegneria ambientale. Sto usando Modflow per cercare di portare avanti una simulazione del trasporto usando il pacchetto MT3D.
La mia simulazione dura 731 giorni ( 2 anni) e l'ho suddivisa in 24 stress period (mensili), ognuno con 12 time step.
Il mio problema è che quando vado a far partire la simulazione, il programma usa come step size per il trasporto valori di 1.5*10^-4 giorni ( considerando che un time step relativo al flusso è di circa 2.5 giorni). Per completare la simulazione impiega 24 ore.
Ho provato a cambiare il numero di time step e anche il transport stepsize. Il tempo necessario per portare a termine la simulazione non cambia.
Qualcuno ha qualche suggerimento per velocizzare la simulazione?
Sto usando l'upstream finite difference method con Il courant number=0.75 ( valore di default), per l'avvezione, e considero anche dispersione, reazione e sorption. I valori di riferimento li ho presi tutti dalla letteratura.
Grazie in anticipo
Guglielmo Pietrobon
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Re: Simulazione trasporto

Messaggioda bernagozzi » 11/02/2019, 11:15

Il metodo che utilizzi per l'avvezione, cioè il standard finite-difference method dovrebbe essere una buona scelta al fine di accelerare la simulazione.

A riguardo

Z. Chunmiao and W. P. Patrick, “MT3DMS, A modular three-dimensional multi-species transport model for simulation of advection, dispersion and chemical reactions of contaminants in groundwater systems; documentation and user’s guide, U.S. Army Engineer Research and Development Center Con.” p. 202, 1999.

a pag 8 riporta:

The method of characteristics is highly effective for eliminating numerical dispersion in strongly advection-dominated problems. The third-order TVD method, implemented with a universal flux limiter, minimizes both numerical dispersion and artificial oscillation. When numerical dispersion is not a significant problem, as in cases where a fine model grid is used or physical dispersion is large, the standard finite-difference method can be used for greater computational efficiency


Come valore di Courant number ModelMuse suggerisce di porlo variabile da 0.5 a 1 e di default inserisce 1 (in MT3DMS).
L'unico suggerimento che posso darti con i dati che mi hai fornito è provare a lanciare qualche simulazione di prova eliminando dispersione, reazione e sorption, poi provare ad inserirne una per volta cercando di capire in quale momento si verifica l'impennata dei tempi di simulazione.
In generale, comunque, passando dalla simulazione di solo flusso con Modflow al flusso+trasporto con MT3DMS, i tempi di simulazione si incrementano significativamente quindi nei modelli destinati anche alla simulazione del trasporto può essere conveniente impostare da subito tutto il modello nel modo più semplice possibile.
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Re: Simulazione trasporto

Messaggioda guglielmo_pietrobon » 11/02/2019, 20:11

Grazie innanzitutto della risposta.
Alla fine ho optato per snellire la discretizzazione da 25 a 4 layer. Sto facendo un paio di prove lì e in caso quando trovo un set di parametri ragionevoli riprovo a fare la simulazione con la stratigrafia più complessa.
Grazie per i testi suggeriti, proverò a seguire i suoi consigli.
Cordiali saluti
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Re: Simulazione trasporto

Messaggioda bernagozzi » 12/02/2019, 16:43

Sicuramente è un approccio giusto.
Utilizzare modelli più semplici per avvicinarsi alla soluzione e poi rendere il modello più realistico per ottenere il risultato finale può essere un buon metodo per riuscire a far girare Modflow e MT3DMS senza stare ore ad attendere il risultato.
Tieni anche presente che una eccessiva complicazione del modello anche se apparentemente da un maggior grado di realismo non sempre riesce a fornire un risultato più realistico, posto che le incertezze che si hanno nei dati di input sono sempre elevate.
Saluti e buona modellazione
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