基于MARUN的海岸带地下水渗流及溶质运移过程研究进展

为定量研究海岸带众多非线性因素对含水层中地下水流-溶质运移过程的影响,MARUN(Marine Unsaturated)这款专门用于海岸带地下水数值模拟的软件被开发完成。从模型原理、算法特点、文献调研、案例分析等方面综述了MARUN的研究和应用进展。该软件适用于海岸带二维垂直剖面的地下水流及溶质运移反应的数值模拟。MARUN实现了变密度、变饱和度渗流与溶质运移的有限元算法,质量集中的隐式差分离散,以及Picard、Newton、Newton-Picard数值解法,涵盖了海潮海浪、蒸发降雨和荷载效应等众多非线性因素,具有专业性强、灵活性好、容错率高等特点,但没有可视化界面。MARUN已在原油污染的海滩生物修复、潮间带浅层含水层海水-地下水循环过程、区域地下水流系统的演化等场景中取得一批富有特色的研究成果。未来,MARUN需要进一步拓展到三维空间,耦合具有随机特征的物理化学过程,以提高对滨海含水层中地下水流与溶质运移过程的模拟仿真水平。