19.1.4 再湿润功能 |
  
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19.1.4 再湿润功能 |
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BCF2程序包的再湿润功能
在MODFLOW的BCF2程序包中加入了单元格再湿润的功能 (McDonald and others, 1991)。该功能的加入解决了在模型迭代过程中单元格地下水位降低变干的问题。多数建模者认为加入的再湿润功能可以改善模型收敛，而事实恰好相反。再湿润功能的引入产生了更多在建模过程中要解决的问题。
BCF2程序包中加入的再湿润功能是一个专门的程序，使用该程序常会导致模型不收敛。McDonald and others（1991）提出了BCF2程序包中再湿润功能的局限性，如下所示：
● 在使用再湿润功能时，单元格在干湿状态下变换，使得模型变的不稳定。当水位趋于单元格底部时，模型陷于不断的迭代计算中，单元格在解算中不断的干枯湿润，但对计算结果没有任何的帮助。一部分单元格会独立于其他单元格变为干枯，由于在解算过程中除以零而使得模型解算终止。
● BCF2程序包的第二个局限来源于单元格变干的方法。当单元格变干后，该单元格内所包含的其它应力（边界）随即失效，而这些应力事实上应当转换到其他位置。应力的移除导致变干的单元格不断在干湿间重复。当选择将补给仅作用于模型顶层时（在补给程序包中NRCHOP=1），尤其会出现明显的干湿交替。
● 同样的问题会发生在瞬态模拟中。当一个单元格干枯，在当前时间步内的单元格储量会消失，这样会导致模型在该时间步丢失大量的水，导致模拟错误，减小MODFLOW的时间步长也没法解决这个问题。
● 第四个缺点来自于垂直流的处理。再湿润功能有时会造成上层滞水，即使该单元格与周围单元格之间没有低渗透介质。一旦这种虚假的上层滞水出现，将会在模拟进行中保持，这没有任何水文上的依据。此时，垂直流的缺点表现为阻止水头自然降低。
再湿润功能注意事项
鉴于BCF2程序包中再湿润功能的缺点，建议尽量少用这个功能，尤其是在开始建模的时候。当此功能与自动调参一起使用时，很难得到好的模型结果。有些情形下，只有再湿润功能才能解决某些实际问题，如在含水层回注过程中，会遇到由于水的注入生成的地下水丘，造成原本干枯的单元变湿润这个过程。如果必须使用再湿润功能，应注意如下事项：
● 在BCF2程序包的输入参数中，设置参数WETDRY＜0，使得在MODFLOW中，只有在一个干枯单元格下方的单元格可以再湿润。检查单元格五个相邻单元格过于复杂，所以只检查上方的单元格。
● 只在第5或10的倍数次迭代时检查再湿润（BCF2程序包中的IWETIT）。这会减少在干湿状态间的变化。
● 使用相对较大的阈值（在BCF2程序包的输入参数中，设置参数WETDRY＜0）。如果在湿润范围为0.1 ft时出现问题，则将WETDRY绝对值变为5 ft或10 ft。
● 当使用再湿润功能时，在SIP解算器中使用较小的加速参数，或在PCG2解算器中使用较小的衰减参数。这样会减小每次迭代间的水头变化和干湿变化的次数。
● 只激活建模区域中一小部分区域的再湿润功能，即作用在真正需要的地方。可以使用WETDRY参数指出使用再湿润功能的具体位置。检查标准输出文件中的阶段模型结果，确认模型中需要使用再湿润功能的位置。
● 不要马上开启再湿润功能。只有在成功运行LAYCON=1之后再开始运行LAYCON=1或3的再湿润模拟。对于已非承压层或可变层，LAYCON=0的模拟结果最适宜做再模拟的初始水头。