liminfo

MODFLOW Reference

MODFLOW 지하수 모델링 패키지/입력파일 레퍼런스

24개 결과

MODFLOW Reference 소개

이 MODFLOW 레퍼런스는 USGS 지하수 유동 모델링 소프트웨어를 체계적으로 정리한 검색 가능한 가이드로, MODFLOW 6 시뮬레이션 구조, 공간/시간 이산화 패키지(DIS, DISV, DISU, TDIS), 수리 특성 패키지(NPF, STO, IC)와 대표 파라미터 값을 다룹니다.

CHD(고정 수두), WEL(양수정), RCH(함양), RIV(하천), DRN(배수), GHB(일반 수두), EVT(증발산) 등 7가지 경계 조건 패키지의 공식 설명과 응력 기간(Stress Period) 데이터 예제를 상세히 수록하고 있습니다.

MODFLOW의 Python 인터페이스인 FloPy를 활용한 모델 구축, 수리 특성 설정, 경계 조건 구성, matplotlib 기반 평면도 및 단면도 시각화 코드 예제도 포함하고 있습니다.

주요 기능

  • GWF 모델, TDIS, 패키지 계층 구조를 포함한 MODFLOW 6 시뮬레이션 구조 개요
  • 공간 이산화 패키지: DIS(정형), DISV(수직 레이어 비정형), DISU(완전 비정형) 격자
  • NPF(수리전도도), STO(저류 특성), IC(초기 조건) 수리 특성 레퍼런스와 대표값
  • CHD, WEL, RCH, RIV, DRN, GHB, EVT 7가지 경계 조건 패키지의 공식과 예제
  • FloPy Python 코드 예제: 모델 생성, 시뮬레이션 실행, 결과 추출
  • PlotMapView 등고선도와 PlotCrossSection 단면도 시각화 예제
  • MODPATH 입자 추적 및 MT3D-USGS 용질 수송 모델 요약
  • 자갈, 모래, 실트, 점토별 수리전도도 대표값 참조표

자주 묻는 질문

MODFLOW란 무엇이며 어디에 사용되나요?

MODFLOW는 미국 지질조사국(USGS)에서 개발한 무료 오픈소스 지하수 유동 모델링 소프트웨어입니다. 3D 유한 차분법으로 포화 지하수 유동을 시뮬레이션하며, 2017년 이후 출시된 MODFLOW 6은 정형/비정형 격자를 지원합니다. 수문지질학, 환경공학, 수자원 관리 분야에서 널리 사용됩니다.

DIS, DISV, DISU 이산화 패키지의 차이는 무엇인가요?

DIS는 NLAY, NROW, NCOL을 사용한 정형 직사각형 격자를 정의합니다. DISV는 Voronoi나 삼각형 메시 같은 수직 레이어 비정형 격자를 허용하며, DISU는 셀 간 연결을 직접 정의하는 완전 비정형 격자로 최대한의 기하학적 유연성을 제공합니다.

MODFLOW에서 양수정은 어떻게 설정하나요?

WEL(Well) 패키지를 사용합니다. 양수정 위치를 (layer, row, col)로 지정하고 양수량 Q를 m^3/d 단위로 설정합니다. 음수 값은 양수(추출), 양수 값은 주입을 나타내며, 각 응력 기간마다 다른 양수량을 지정할 수 있습니다.

NPF 패키지는 무엇이며 어떤 파라미터가 필요한가요?

NPF(Node Property Flow) 패키지는 각 셀의 수리전도도와 유동 특성을 정의합니다. 주요 파라미터로 ICELLTYPE(0=구속, >0=비구속), K(수평 수리전도도, m/d), K22(Y 방향), K33(수직 수리전도도)가 있으며, 이방성 및 습윤/건조 옵션도 지원합니다.

FloPy로 MODFLOW 모델을 구축하고 실행하는 방법은?

flopy를 임포트하고 MFSimulation 객체를 생성한 뒤, ModflowGwf 모델을 추가하고, ModflowGwfdis로 격자를 정의합니다. ModflowGwfnpf로 수리 특성을 설정하고 경계 조건을 추가한 후, sim.write_simulation()과 sim.run_simulation()을 호출합니다. 결과는 gwf.output.head().get_data()로 읽을 수 있습니다.

하천을 모델에 포함하려면 어떤 경계 조건을 사용해야 하나요?

RIV(River) 패키지를 사용합니다. 각 셀마다 STAGE(하천 수위, m), COND(하상 전도도, m^2/d, K*W*L/M으로 계산), RBOT(하상 바닥 표고)를 입력합니다. 지하수 수두가 하상보다 높으면 하천으로 유출되고, 낮으면 하천에서 침투가 발생합니다.

정상류와 비정상류 시뮬레이션의 차이는 무엇인가요?

정상류 시뮬레이션은 수두가 시간에 따라 변하지 않는 평형 상태를 계산하므로 STO 패키지가 필요 없습니다. 비정상류 시뮬레이션은 시간에 따른 변화를 모델링하며, 구속 대수층의 비저류계수(Ss)와 비구속 대수층의 비산출률(Sy)을 설정하는 STO 패키지가 필요합니다.

토양 유형별 대표적인 수리전도도 값은 얼마인가요?

수평 수리전도도(K, m/d) 대표값: 자갈 100-1000, 모래 1-100, 실트 0.001-1, 점토 0.001 미만입니다. 비저류계수(Ss)는 보통 1e-4~1e-6(1/m), 비산출률(Sy)은 0.01~0.30 범위입니다.