创建多层模型时,定义层数据可能具有挑战性。涉及嵌入层、尖灭和截切的情况就是如此。幸运的是,Ground-water Modeling System(GMS)包含一组用于插值和处理层高程数据的工具。借助 GMS 中的工具,即使复杂地质层也可以进行建模。为了定义 MODFLOW 层高程数组而插值层数据时,经常会出现插值值重叠的情况。在某些情况下,处理这类问题的合适方式是尝试不同插值选项,或创建一些 “pseudo-points” 来填补稀疏 scatter points 之间的间隙。在其他情况下,重叠可能对应层中的尖灭或截切。在这种情况下,需要调整高程,使重叠区域内所有单元都有一个较小但有限的厚度。

处理层错误的起始步骤,是使用 Model Checker 判断是否发生高程重叠。如果确实发生,可以使用 Model Checker 对话框顶部的 Fix Layer Errors 按钮,打开 Fix Layer Errors 对话框。处理层错误有四个可用选项,包括 Average、Preserve Top、Preserve Bottom 和 Truncate to Bedrock。Average 方法可用于模拟嵌入层邻近的过渡区。Preserve Top 方法可用于模拟被截切的露头。使用 Preserve bottom 方法时,在发现重叠的每个单元中,底部高程保持不变,顶部高程会调整为 top = bot + min thickness。Truncate to bedrock 选项不同于其他方法,因为它可以同时改变多个层。
下面是一些假设情景,用于概述在 GMS 中使用 Fix Layer Errors Tool 时可能遇到的问题和解决方案。
情景一
正在尝试构建一个 UGrid 模型,其中包括围绕河流和抽水井的加密,并把加密保留给顶部层,同时包含厚度小于 10 cm 的非活动单元。
希望 UGrid 包含围绕河流和抽水井的加密,但又将加密保留给顶部层。由此可能会认为,保留加密只能通过 preserve top 方法实现。
preserve top 方法确实是一种应用加密的方式。average 方法没有办法对某些区域加密,除非作为基础使用的二维 geometry 已经具有该加密。在这种情况下,加密会添加到所有层。换句话说,先加密二维网格,但使用 TIN 方法基于该加密创建网格。是否方法一更适合高程数据,需要根据判断选择。
情景二
希望所有厚度小于 10 cm 的单元都被停用。然而发现停用小于 10 cm 单元的方式似乎只能使用 average 方法。
使用 average 方法并将较小厚度设置为 0.1 m,并不等同于停用薄单元。它意味着不会创建小于该较小厚度的单元。单元要到添加 MODFLOW 模拟之后才会被停用。因此,不能在创建过程中停用它们。如果结果不是这样,并且 TIN 网格中确实出现了薄单元,则需要进一步处理。
可以使用 GMS 10.8 的近期版本,查看 Fix Layer Errors 工具。