FEHM - FEHM

FEHM это модель грунтовых вод который был разработан в Отделение наук о Земле и окружающей среде в Лос-Аламосская национальная лаборатория за последние 30 лет. Исполняемый файл доступен бесплатно по адресу Веб-сайт FEHM. Возможности кода с годами расширились и теперь включают многофазный поток тепла и массы с воздухом, водой и CO.2, гидрат метана, а также многокомпонентный химический состав, а также термические и механические нагрузки. Применения этого кода включают моделирование: потока и переноса в системах подземных вод бассейнового масштаба.[1], миграция изотопы окружающей среды в вадозная зона,[2] геологический связывание углерода,[3] горючие сланцы добыча, геотермальная энергия,[4] миграция как ядерных, так и химических загрязнителей,[5] гидрат метана формирование[6] морское дно гидротермальная циркуляция,[7] и формирование карст.[8] Симулятор был использован для получения результатов для более чем 100 рецензируемых публикаций, которые можно найти на Публикации FEHM.

Абстрактный

Группа подземных потоков и транспорта в Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) принимала участие в крупномасштабных проектах, включая оценку производительности горы Юкка, восстановление окружающей среды на испытательном полигоне в Неваде, Программу защиты подземных вод LANL и геологические исследования CO.2 секвестрация. Физика недр варьировалась от потока однофазной жидкости / однофазной жидкости при моделировании водоносных горизонтов подземных вод в масштабе бассейна до многофазного потока жидкости при моделировании движения воздуха и воды (с кипением и конденсацией) в ненасыщенной зоне, окружающей потенциально ядерную хранилище отходов. Эти и другие проекты послужили стимулом для разработки программного обеспечения как для научных открытий, так и для технической оценки. Компьютерный код FEHM (тепло и масса конечных элементов) LANL моделирует сложные сопряженные подземные процессы, а также потоки в больших и геологически сложных бассейнах. Его разработка длилась несколько десятилетий; время, в течение которого искусство и наука моделирования подземных течений и переноса резко эволюционировали. Для большинства ранних исследователей модели использовались в первую очередь как инструменты для понимания подземных процессов. Впоследствии, помимо решения чисто научных вопросов, модели использовались в ролях технической оценки. Расширенный анализ модели требует детального понимания ошибок модели (числовая дисперсия и усечение), а также ошибок, связанных с приложением (концептуальные и калибровочные). Ошибки приложения оцениваются путем исследования чувствительности и неопределенностей модели и параметров. Разработка FEHM была продиктована физикой геологических сред, а также требованиями калибровки модели, количественной оценки неопределенности и анализа ошибок. FEHM обладает уникальными характеристиками и возможностями, которые представляют общий интерес для сообщества подземных потоков и транспорта, и он хорошо подходит для гидрологических, геотермальных, нефтяных резервуаров и CO.2 секвестрация.[9]

Коммерциализация

Недавно FEHM был встроен в SVOFFICE ™ 5 / WR от SoilVision Systems Ltd, среду численного моделирования водных ресурсов с графическим интерфейсом пользователя. Это сочетание функциональности графического интерфейса пользователя с мощными решающими программами и сложной физикой ведет к новому поколению возможностей с приложениями для решения ряда гидрогеологических проблем. Подробности можно найти на сайте SoilVision SVOFFICE ™ 5 / WR. [1]

внешняя ссылка

Более подробную информацию об этой универсальной модели можно найти по адресу:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Китинг, Х. Элизабет; Б.А. Робинсон; В.В. Веселинов (2005). «Разработка и применение численных моделей для оценки потоков через региональный водоносный горизонт под плато Пахарито». Журнал зоны Вадосе. 4 (3): 653–671. Дои:10.2136 / vzj2004.0101.
  2. ^ Квиклис, М. Эдвард; СРЕДНИЙ. Вольфсберг; P.H. Штауффер; M.A. Walvroord; М.Дж. Салли (2006). «Оценка многофазных многокомпонентных параметров потоков жидкости и пара в глубокозасушливых системах с использованием гидрологических данных и природных экологических следов». Журнал зоны Вадосе. 5 (3): 934–950. Дои:10.2136 / vzj2006.0021.
  3. ^ Штауфер, Х. Филип; Х.С. Вишванатан; Р.Дж. Павар; Г.Д. Гатри (2009). «Системная модель для геологического поглощения диоксида углерода». Экологические науки и технологии. 43 (3): 565–570. Bibcode:2009EnST ... 43..565S. Дои:10.1021 / es800403w. PMID  19244984.
  4. ^ Тенма, Норио; Т. Ямагути; Г. Зиволоски (2008). «Испытательный полигон горячей сухой породы Хидзиори, Япония. Оценка и оптимизация отвода тепла из двухслойного коллектора». Геотермия. 37: 19–52. Дои:10.1016 / j.geothermics.2007.11.002.
  5. ^ Робинсон, А. Брюс; Вишванатан, HS; Валоччи, AJ. (2000). «Эффективные численные методы моделирования многокомпонентного переноса грунтовых вод на основе одновременного решения сильно связанных подмножеств химических компонентов» (PDF). Достижения в области водных ресурсов. 23 (4): 307–324. Bibcode:2000AdWR ... 23..307R. Дои:10.1016 / S0309-1708 (99) 00034-2.
  6. ^ Сакамото, Y; Т. Комаи; Т. Кавамура; Х. Минагава; Н. Тенма; и другие. (2007). «Модификация модели проницаемости и согласование истории лабораторных экспериментов для процесса диссоциации гидрата метана: Часть 2 - Численное исследование для оценки проницаемости в коллекторе гидрата метана». Int. J. Offshore Polar Eng.
  7. ^ Хутнак, М; Фишер, AT; Zuhlsdorff, L; Spiess, V; Stauffer, PH; Гейбл, CW (2006). «Гидротермальная подпитка и разгрузка по обнажениям фундамента на морском дне 0,7–3,6 млн лет к востоку от хребта Хуан де Фука: наблюдения и численные модели». Геохимия Геофизика Геосистемы. 7 (7): Q07O02. Bibcode:2006ГГГ ..... 707O02H. Дои:10.1029 / 2006GC001242.
  8. ^ Чаудхури А., Раджарам Х, Вишванатан Х.С., Зиволоски Г.А., Штауфер PH (2009). «Плавучая конвекция в результате растворения и роста проницаемости в вертикальных трещинах известняка». Письма о геофизических исследованиях. 36 (3): L03401. Bibcode:2009GeoRL..36.3401C. Дои:10.1029 / 2008GL036533.
  9. ^ Зиволоски, А. Джордж (2007). FEHM: контрольный объемный код конечных элементов для моделирования подземного многофазного многофлюидного тепломассообмена (отчет). Несекретный отчет Лос-Аламоса LA-UR-07-3359.