地下水数值模拟模型SkyCoMuS的研发与算例分析OA
Development and case study analysis of the SkyCoMuS groundwater numerical simulation model
地下水数值模拟模型是地下水科学与工程领域的核心研究工具,但其应用长期为国外MODFLOW、FEFLOW等模型所垄断,我国在该领域的研发仍相对滞后.SkyCoMuS是我国首个公开发布的地下水数值模拟模型,由中国水利水电科学研究院研发,主要特点包含以下几方面:(1)38000余行代码全部自行编写,具有完全自主知识产权;(2)采用面向对象的C++语言编写,实现了各功能的高度模块化与复用化,便于维护,也便于开发新的功能模拟模块;(3)独有的渗流算法解决了网格单元疏干-湿润转化这一长期技术难题,并取得了优异的算法精度;(4)内建的松弛迭代算法大幅提高了在高非线性模拟中的收敛性;(5)改进的河流-地下水耦合模拟算法使之尤其适用于我国的水文情景;(6)开发了简易界面方便用户使用.通过解析解算例、高非线性算例和季节性河流-地下水耦合模拟算例对关键特点进行了验证.
Groundwater numerical simulation models are core research tools in the fields of groundwater science and engineering,yet their applications have long been dominated by foreign-developed models such as MODFLOW and FEFLOW,with domestic development in China still relatively underdeveloped.SkyCoMuS is the first publicly released groundwater numerical simulation model in China,developed by the China Institute of Water Resources and Hydropower Research.Its main features include:(1)over 38,000 lines of source code,all independently devel-oped;(2)object-oriented programming in C++with a highly modular and reusable design,facilitating maintenance and the development of new simulation modules;(3)a unique groundwater flow algorithm that addresses the long-standing technical challenge of simulating drying-rewetting processes in grid cells and achieves excellent accuracy;(4)a built-in under-relaxation iterative scheme that greatly enhances convergence in highly nonlinear simulations;(5)an enhanced river-groundwater coupling algorithm particularly suited to China's hydrological conditions;and(6)a simple interface designed for ease of model use.Several key features have been verified through an analytical solution test case,a highly nonlinear test case,and a seasonal river-groundwater coupling test case.
陆垂裕;张文嘉;吴委尘;陆文;孙青言;吴初;严聆嘉;刘蓉;马蒙;韩尚麒
中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038中国水利水电科学研究院 流域水循环与水安全全国重点实验室,北京 100038||中国水利水电科学研究院 水资源所,北京 100038
天文与地球科学
SkyCoMuS模型MODFLOW模型地下水数值模拟全有效单元法河流-地下水耦合模拟
SkyCoMuSMODFLOWgroundwater numerical simulationalways active cell methodriver-groundwater coupled simulation
《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 2026 (2)
146-160,15
国家重点研发计划项目(2025YFC3215100)
评论