课程名称：地下水数值模拟技术实验
英文名：The Numerical Simulation Technology of Groundwater Flow
课程编号：15174
实验总学时： 32
实验周学时： 2
开设实验项目数： 12
实验课学分： 1
面向其他院系：本专业
本大纲主撰人： 朱国荣
一、实验教学目标与基本要求
这是一门专业技能课，所涉及的教学内容是水文与水资源工程学生进入高层次学习必须掌握的基本技术，也是目前行业领域中必须具备的技术。实验课程被设计来让学生掌握建立地下水模型的过程，使他们掌握基本的模型建立手段。
二、实验课程内容与学时分配
序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 学时 | |
本专业 | 非本 专业 | |||
一 | 必修实验： |
|
|
|
1 | 准备知识 | 学习使用FEFLOW软件 | 6 |
|
2 | 基本承压水稳定流数值模拟 | 含水层顶、底板水平，均质、各向同性承压水 | 2 |
|
3 | 带1眼抽水井的承压水稳定流数值模拟 | 在实验2的基础上，增加了一眼抽水井 | 2 |
|
4 | 带多眼抽水井的承压水稳定流数值模拟 | 在实验2的基础上，增加了4眼抽水井 | 2 |
|
5 | 带面状抽水井的承压水稳定流数值模拟 | 在实验2的基础上，增加了4眼面状抽水井 | 2 |
|
6 | 含二类边界的承压水稳定流数值模拟 | 在实验4的基础上，增加了第二类边界条件 | 2 |
|
7 | 含水层顶底板不水平的承压水稳定流模型 | 在实验6的基础上，将含水层顶、底板变为不水平展布 | 2 |
|
8 | 非均质各向同性承压水稳定流模型 | 在实验7的基础上，引入非均质分区 | 2 |
|
9 | 承压水非稳定流数值模拟 | 在实验8的基础上，建立包含4个时段的非稳定流承压水模型 | 4 |
|
10 | 无压水非稳定流数值模型（无非线性插值） | 在实验9的基础上，去掉含水层顶板建立无压水非稳定流数值模型 | 2 |
|
11 | 考虑非线性的无压水非稳定流数值模型 | 在试验10的基础上，引入处理含水层非线性迭代的技术 | 4 |
|
12 | 考虑大气降雨补给的无压水非稳定流模型 | 在实验11的基础上，建立处理大气降雨的非稳定流无压水模型 | 2 |
|
三、教学方式与考核要求
本实验课程教学方式同时引入国际上广泛使用的FEFLOW地下水模拟软件，目的在于既让学生学会使用这个软件完成地下水数值评价，又让他们用这个软件验证自己建立的模型的正确性。考核根据学生所提交的自己建立的模型进行综合评定。
四、实验教材、参考书
（一）实验教材：
1、采用Compaq Fortran 编译平台训练编写模型;
2、借助德国WASY水资源规划和系统研究所开发的FEFLOW ( Finite element subsurface FLOW system)模型软件验证自己编写的模型。
（二）参考书：
1、地下水数值模拟技术（朱国荣 自编教材）;
2、Finite Element Subsurface FLOW System User Guide（德国WASY水资源规划和系统研究所）；
3、FORTRAN95 程序设计 主编 彭国伦 中国电力出版社