통합수류모델

Integrated Water Flow Model

통합 물 흐름 모델(IWFM)[1][2]은 통합 지표면, 지표면 및 지하수 흐름 시스템을 통과하는 물 흐름을 시뮬레이션하는 컴퓨터 프로그램입니다.몇 가지 프로그래밍 [2]오류가 발견된 폐기된 소프트웨어 IGSM을 다시 작성한 것입니다.IWFM 프로그램과 소스 코드는 무료로 제공됩니다.IWFM은 Fortran으로 작성되었으며 Microsoft Windows, Linux 및 Unix 운영 체제에서 컴파일 및 실행할 수 있습니다.IWFM 소스 코드는 GNU General Public [2]License에 따라 릴리스됩니다.

지하수 흐름은 유한 요소 방법을 사용하여 시뮬레이션됩니다.표면 물 흐름은 간단한 1차원 흐름 통과 네트워크 또는 운동학적 파동 방법으로 시뮬레이션할 수 있습니다.IWFM 입력 데이터 세트에는 타임스탬프가 통합되어 있어 사용자가 입력 파일을 편집하지 않고 지정된 기간 동안 모델을 실행할 수 있습니다.

IWFM의 가장 유용한 기능 중 하나는 각 토지 이용 유형에 대한 물 수요의 내부 계산입니다.IWFM은 농업, 도시, 토착 식물 및 강가 식물의 네 가지 토지 이용 등급을 시뮬레이션합니다.토지 이용 구역은 상응하는 증발 가스 투과율과 물 관리 매개변수와 함께 시계열로 표시됩니다.매번 토지 사용 프로세스는 강수량을 적용하고, 침투 및 유출량을 계산하며, 물 수요를 계산하고, 토양 수분으로 충족되지 않는 수요 부분을 결정합니다.그런 다음 농업 및 도시 토지 사용 등급의 경우 IWFM은 지정된 비율로 지표수와 지하수를 적용하고 선택적으로 지표수와 지하수를 조정하여 물 수요를 정확하게 충족시킵니다.이 자동 조정 기능은 특히 측정되지 않은 흐름 구성 요소(예: 지하수 인출)를 계산하거나 잠재적 기후 [3]변화의 영향을 연구하는 것과 같은 제안된 미래 시나리오를 시뮬레이션하는 데 유용합니다.

IWFM에서 지표면, 지표수 및 지하수 흐름 영역은 개별 동적 링크 라이브러리로 컴파일된 별도의 프로세스로 시뮬레이션됩니다.공정은 물 흐름 항으로 연결되어 공정 간 질량과 운동량을 보존하고 동시에 해결됩니다.이를 통해 각 IWFM 프로세스를 독립 실행형 모델로 실행하거나 다른 프로그램에 연결할 수 있습니다.이 기능은 Microsoft Excel 추가 기능을 만들어 IWFM 출력 파일에서 워크북을 만드는 데 사용되었습니다.IWFM 지표면 프로세스는 IWFM 수요 계산기(IDC)[4]라는 독립형 프로그램으로 컴파일되었습니다.지하수 프로세스는 WRIMS([5][6]Water Resource Integrated Modeling System) 모델링 시스템과 연결되어 수자원 최적화 모델 CalSim에 사용됩니다.이 기능을 통해 다른 모델을 IWFM과 쉽게 연결할 수 있습니다. 목표 모델의 기능을 향상시키거나(예: 지표면 물 모델에 지하수 흐름을 추가함) IWFM의 기능을 향상시킬 수 있습니다(예: 경제 모델을 IWFM에 연결하여 접지 깊이를 기반으로 작물 혼합을 변경할 수 있습니다.dwater, 깊이에 따라 펌핑 비용이 증가함).

IWFM으로 개발된 주목할 만한 모델로는 캘리포니아 센트럴 밸리 지하수-표면 물 시뮬레이션 모델(C2VSIM),[7] [8][9]미국 워싱턴과 오리건의 왈라-왈라 분지 모델, [10]미국 캘리포니아 부테 분지 모델, 그리고 몇몇 미공개 모델이 있습니다.IWFM은 또한 동료 [11]검토를 받았습니다.

레퍼런스

  1. ^ "IWFM: Integrated Water Flow Model". California Department of Water Resources. 2022. Retrieved 2022-11-16.
  2. ^ a b c Dogrul, E.C. (April 2014). "IWFM (Integrated Water Flow Model) - Version 2015.0.1045". California Department of Water Resources. Retrieved 2022-11-16.
  3. ^ Miller, N. L.; Dale, L.L.; Brush, C. F.; Vicuna, S. D.; Kadir, T. N.; Dogrul, E. C.; Chung, F. I (2009). "Drought resilience of the California Central Valley surface-ground-water-conveyance system". Journal of the American Water Resources Association. 45 (4): 857–866. Bibcode:2009JAWRA..45..857M. doi:10.1111/j.1752-1688.2009.00329.x. S2CID 140655617.
  4. ^ "IDC: Integrated Water Flow Model Demand Calculator". California Department of Water Resources. Retrieved 2022-11-16.
  5. ^ "WRIMS: Water Resource Integrated Modeling System". California Department of Water Resources. Retrieved 2022-11-16.
  6. ^ "CalSim 3". California Department of Water Resources. Retrieved 2022-11-16.
  7. ^ Brush, C.F.; Dogrul, E.C.; Kadir, T.N. (June 2013). "Development and Calibration of the California Central Valley Groundwater-Surface Water Simulation Model (C2VSim), Version 3.02-CG" (PDF). California Department of Water Resources. Retrieved 2022-11-16.
  8. ^ Petrides, A. (2012), Managed Aquifer Recharge and Hydrological Studies in the Walla Walla Basin to Improve River and Aquifer Conditions, Doctoral Thesis, Oregon State University, Corvallis, OR.
  9. ^ Scherberg, J.; Baker, T.; Selker, J.S.; Henry, R. (2014). "Design of Managed Aquifer Recharge for Agricultural and Ecological Water Supply Assessed Through Numerical Modeling". Water Resources Management. 28 (14): 4971–4984. doi:10.1007/s11269-014-0780-2. S2CID 153963262.
  10. ^ Heywood, B. (2008). "Central Valley Groundwater Modeling Workshop: Butte Basin IWFM Model". California Water and Environmental Modeling Forum.
  11. ^ Harter, T., and H. Morel-Seytoux (2013). "Peer Review of the IWFM, MODFLOW and HGS Model Codes" (PDF). California Water and Environmental Modeling Forum.{{cite web}}CS1 유지보수: 다중 이름: 작성자 목록(링크)