HYDRUS是一个运行于Windows系统下的环境模拟软件,主要用于变量饱和多孔介质的水流和溶质运移。HYDRUS包括用于模拟变量饱和多孔介质下的水、热和多溶质运移的二维和三维有限元计算,包括一个参数优化算法,用于各种土壤的水压和溶质运移参数的逆向估计。该模型互动的图形界面,可进行数据前处理、结构化和非结构化的有限元网格生成以及结果的图形展示。
HYDRUS一共五个版本,用户可以选择较适合自己版本。用户可以选择局限于一般功能的二维应用(2D-Standard版本,与之前含有MeshGen-2D的Hydrus-2D功能一致)或者二维和三维应用(如3D-Standard 或3D-Professional)。用户也可以选择相对简单的(二维直角几何图形—3D-Lite, 与之前不含MeshGen-2D的Hydrus-2D功能一致)或三维的几何立体图形– 3D-Lite)或更复杂的几何图形(用于普通二维几何图形的2D-Standard或在二维基础上以及分层三维的3D-Standard,以及用于普通三维几何图形的3D-Professional)。用户也可以选择从低版本升级到高版本。
系统要求
操作系统
Windows XP / Windows Vista (32 or 64bit) / Windows 7 (32 or 64bit) / Windows 8 (32 or 64bit)
2 GHz X86 CPU
2 MB RAM
10 GB的硬盘空间,至少500 MB 的安装空间
分辨率1024 x 768 像素
推荐系统配置
使用HYDRUS 3D的模型,推荐的系统配置为:
操作系统Windows 7 (32-bit或64-bit)
3GHz或更高的多核CPU
4 GB RAM (64-bit系统8GB)
500 GB 硬盘空间
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HP2模块(2.02版本及以上)综合了HYDRUS(其二维部分)与PHREEQC地球化学代码[1999年的Parkhurst和Appelo]开发了这个新综合仿真工具(HP2—HYDRUS-PHREEQC-2D缩写),主要是区别于一个类似的一维模块HP1。这个模块可以考虑各种混合平衡/动力生物地球化学反应。
自动生成有限元网格
数据预处理涉及二维流动区域规范,具有任意形状连续的折线、圆弧、样条函数、域边界的离散化和一个非结构化的有限元网格的下一个版本。HYDRUS(标准版)带有一个可选的网格生成程序,Meshgen可以生成一个非结构化有限元网格的二维域。HYDRUS基于Delaunay推论,已经被无缝集成到HYDRUS环境里了。在没有Meshgen程序的情况下,HYDRUS GUI提供了一个简单、结构化网格的自动构建选项(Lite版本)。三维版本是在Lite和Standard版本下添加了*的相同或不同厚度的层数。HYDRUS 3D专业版有一个三维网格生成程序(GENEX和T3D),为通用三维域生成非结构化有限元网格。
不饱和土壤水文属性是由以下理论总结出来的,1980年的van Genuchten、1964年的Brooks 和Corey、1994年的Durner、1995年的Kosugi和修正的van Genuchten的型解析函数。这些修正内容对接近饱和状态的水利属性做了进一步的描述。HYDRUS软件包含了由1983年Scott et al.以及1987年Kool 和 Parker引进的结合实证模拟的滞变。 这个模型假定干燥扫描曲线是从主要干燥曲线衍生而来的,湿润扫描曲线是从主要湿润曲线衍生而来的。HYDRUS还包括1991年的Lenhard et al.和1992年Lenhard 和 Parker的滞变模型,它通过跟踪历史逆转点从而消除泵。HYDRUS在给定的土壤环境下可实行缩放过程已达到近似液压变化,通过一组线性标度变化工具,涉及个别土壤水力特性与参考土壤的关系。