关于VADOSE/W的特性及应用

    VADOSE/W是一款革命性的软件，它可以模拟环境变化、蒸发、地表水、渗流及地下水对某个区域的影响。VADOSE/W软件是一款分析外界环境中的水体通过地面和地下的非饱和土区域进入地下水体的有限元软件。它可以对各种环境状况和地下水渗流相结合的问题进行分析。比如，用户可以使用VADOSE/W软件对由于下雨而引起的地下水渗流问题进行简单的分析，也可以建立一种考虑了雪的融化、植物根部的蒸发、表面蒸发、流走、积聚、气体扩散等多种因素影响的非常复杂的模型来进行分析。

    对非饱和土力学性能的理解对于，分析边坡稳定性、设计矿床或城市垃圾废弃物设施的覆盖土层、农业或灌溉项目中的地下水渗流等问题的研究都是非常重要的。地表的环境状况，如渗流、蒸发、蒸腾等对非饱和区域和渗流区域内的土体性质有很大影响，这已经日益引起人们的关注和认识。

    事实上，“非饱和土力学行为受地表水流状况的影响，远大于受非饱和土区域厚度的影响。”因此，如何确定环境状况对非饱和土区域的影响，就需要用VADOSE/W软件来进行建模分析了。

    VADOSE/W软件可以应用于岩土工程、采矿、水文地质学、工业和民用工程项目的设计和分析中。

VADOSE/W软件的特点：

    • 基于覆盖土层厚度和土质特性参数的面层单元网格。

    • 复杂土层覆盖的地质岩层建模分析。

    • 在求解时使用自适应时间步长来保证计算的收敛和每个天然气象数据的边界条件。

    • 基于粒径信息和基本参数，估计土体的特性参数。

    • 使用随时更新的全球气象数据库资料或加入某一特定区域的气象数据。

    • 可以指定总太阳辐射或潜在水汽蒸发作为气象数据，或让VADOSE/W软件自己估计能量成分。

    • 提供与DXF、WMF、EMF或BMP格式文件的接口，并可以将计算结果以这些文件格式输出。

    • 计算边界面上的流量：对渗流区域进行建模分析的关键问题是预测准确的面边界条件。VADOSE/W软件通过地热、溶质和蒸汽流动与实测气象数据相结合的方法来计算边界面上的流量。

    • VADOSE/W软件的突出特点就是对真实的水汽蒸发问题进行预报，把土中水的应力状态作为水汽蒸发函数的变量进行计算，而不是简单地用土中水含量、蒸发时间作为水汽蒸发函数的变量或用户自己根据经验得出的公式来处理。VADOSE/W软件用严格的Penman-Wilson方法来计算真实的水汽蒸发，Penman-Wilson方法把土中水压力和应力分布作为蒸发函数来进行处理。这仅限于对二维问题做相当近似的模拟计算，VADOSE/W软件在流行的SoilCover程序基础上拓展为能够处理二维问题。

    • 气体输运：VADOSE/W软件中包含的公式软件可以对氧气和氡气的瞬时二维扩散、可溶性和衰减问题进行分析，氧气和氡气的这些行为可以改变地基中的热和水汽状况。气体输运可以与热和质量输运一起进行求解分析，根据预先设定和用户自己输入的浓度边界条件，VADOSE/W软件可以确定地基中的气体浓度和质量的流入流出。

与其它软件的耦合应用：

1）VADOSE/W软件计算出的孔隙水压力应用于SLOPE/W软件中

    在SLOPE/W软件调用VADASE/W计算的孔隙水出的压力，可以考虑随时间变化水汽蒸发对边坡稳定性的影响。

2）CTRAN/W 软件中调用VADOSE/W软件计算出的数据来分析污染物的运移问题。