一、软件概述

HYDROGEOCHEM 是一款用于仿照鼓和-非鼓和介质中水文传输与地球化学反映耦合的专业数值模型。其主题指标是仿照瞬态和稳态密度有关的流场与温度散布，并推算地下介质中反映性多物种化学组分的瞬态与稳态散布。

该软件不是蹊径模型，而是真实的传输模型，同时伴随均相和异相地球化学反映。它能够在三维平面上推算压头、含水量、流速及总压头散布，并预测多种化学成分的时空散布。介质可凭据必要由拥有分歧资料属性的多种类型泥土和地质单元组成，每种泥土可所以各向同性或各向异性的。

二、两个重要版本

HYDROGEOCHEM 目前蕴含两个重要版本：

1. HYDROGEOCHEM 1

HYDROGEOCHEM 1 是鼓和-非鼓和介质中水文传布与地球化学反映的耦合模型。它旨在仿照水成分的瞬态和稳态传输，以及吸附剂成分和离子互换部位的瞬态与稳态质量平衡。软件沿传输蹊径推算以下物种散布：

• N 组分物种

• Mx 复杂物种

• My 吸附物种

• Mz 离子互换物质

• Mp 可能沉淀的物质

物理、水文与化学设置蕴含：

• 介质：非均质和各向异性

• 水流前提：鼓和-非鼓和流

• 水文过程：对流、扩散

• 化学过程：水络合、吸附/解吸（表表络合、恒定电容和双层步骤）、离子互换、沉淀/溶化、氧化还原及酸碱反映

• 源/汇：时空有关的元素源和点源

数值步骤：选取 Galerkin 有限元步骤（四边形元素、三角形元素或两者混合），功夫离散支持隐式差分、Crank-Nicholson 中心差分或中央差分。地球化学反映求解选取牛顿-拉夫逊全旋转解雅可比矩阵方程和物种浓度约束。

求解器选项：直接求解器、根基点迭代，以及四种预前提共轭梯度法（多项式 PCG、不齐全 Cholesky PCG、批改的不齐全 Cholesky PCG、对称陆续超松弛 PCG）。

2. HYDROGEOCHEM 2

HYDROGEOCHEM 2 是对初版的批改，用?KEMOD（混合化学动力学与平衡模型）?代替了原 EQMOD 化学平衡子法式，可处置浓度受热力学或动力学节造的物质。

根基反映类型（均支吃旖衡节造和动力学节造）：

• 络合反映

• 吸附/解吸反映

• 离子互换反映

• 沉淀/溶化反映

• 平行动力学反映

新增职能：

• 胶体迁徙仿照

• 处置时空散布源及点源

• 处置 Dirichlet 天堑上划定的瞬态浓度

• 处置可变天堑上随功夫变动的流量

• 支持节造方程中的非对角线色散张量分量

• 提供两种质量矩阵处置步骤（一致和集中）

• 三种非线性矩阵估计选项（正确、欠估计、过渡）

• 同时支持四边形和三角形单元

• 当天堑前提或源忽然扭转时自动沉试功夫步长

三、重要职能特点

• 处置异质和各向异性介质

• 思考时空散布源以及点源

• 接受划定的初始前提，或通过仿照稳态版本获得初始前提

• 处置散布在 Dirichlet 天堑上的划定瞬态浓度

• 处置可变天堑面上随功夫有关的通量

• 处置 Cauchy 天堑上功夫有关的总通量

• 支持水络合、沉淀/溶化、吸附、离子互换、氧化还原和酸碱反映

• 处置多个吸附位点和多个离子互换位点

• 胶体迁徙仿照

四、软件局限性

用户在使用 HYDRGOGEOCHEM 时需把稳以下限度：

• 无法仿照共沉淀（固体）

• 无法仿照可能转化地下环境中传染物的微生物反映

• 必要输入由地下水流模型天生的流速、含水量和压优等水文变量

• 恒定天堑前提如果

• 仅合用于二维问题

• 仅合用于单流体相流

五、运行环境要求

• 硬件：Pentium 级处置器或工作站（如 IBM RS6000、DEC Alpha、Silicon Graphics、Sun SparcStation、HP 9000 系列）

• 内存：16 MB RAM

• 编译器：FORTRAN 编译器

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