定水头边界概念
定水头边界是MODFLOW中最为常见的边界,与地下水有紧密水力联系的地表水体的水边线(面),通常概化为第一类边界,地表水的水位就是该边界处的地下水水头。如下图所示,定水头边界是最强烈的边界,边界与地下水交换时并不损失水头。适用于大江大河,或者其它地表地下水有直接联系,经动态观测证明有统一水位,地表水对含水层有无限补给能力,降落漏斗不可能超越此边界线的情况。此外,对于模型范围较小的溶质运移模拟,在人为设定虚拟边界时,也常常沿地下水等值线设定等水头边界。
CHD 程序包
在MODFLOW的原始版本中,定水头边界由 IBOUND 数组和初始水头数组共同定义。由于这两个数组均为静态边界,无法模拟边界水头随时间变化的情形,新的程序包,即随时间变化给定水头程序包(CHD)得以开发。
在CHD程序包中的瞬时流数据以一种独特的方式进行处理。当瞬态值被分配至其它应力程序包时,每个应力期被分配一个值,作为应力期开始的值,从而生成时间序列阶梯方程,如下图(a)所示。在CHD程序包中,每个应力期分配两个值,一个值为应力期开始时的值,一个为应力期结束时的值,因此可以生成阶段性线性时间序列,如下图(b)所示。