COMPOSANTE  SHOFM

MODELE MODULAIRE D’ECOULEMENT DES EAUX SOUTERRAINES
EN DIFFERENCES FINIES (MODFLOW)

1. Objectifs

Le modèle MODFLOW simule l’écoulement des eaux souterraines dans un milieu poreux en trois dimensions. Il est conçu pour être utilisés par des hydrogéologues expérimentés. On a donné au programme et à la documentation une structure modulaire afin de rendre plus facile la compréhension et, si nécessaire, la modification du programme.

2. Description

Le modèle MODFLOW utilise une approximation en différences finies pour simuler un écoulement transitoire en trois dimensions dans un milieu poreux hétérogène et anisotrope. Les régimes permanents peuvent également être simulés. Les axes principaux de la conductivité hydraulique doivent coïncider avec les directions des coordonnées et on suppose que la densité de l’eau reste constante. Les dérives temporelles sont évaluées en utilisant l’approximation de différentielles. Les puits, les rivières, les drains, l’évapotranspiration et la recharge peuvent être simulés et sont représentés comme des termes sources dépendant de la charge ou des termes puits dans lequel la charge extérieure au modèle est spécifiée par l’utilisateur. Les aquifères stratifiés peuvent être représentés selon l’approximation quasi-tridimensionnelle. Dans cette approximation le statut (libre ou captif) des mailles du modèle peut changer au cours du calcul.

3. Apports requis

Il est nécessaire d’introduire les paramètres hydrauliques de l’aquifère, les conditions aux limites, les conditions initiales et les contraintes. Les entrées se font à partir d’un fichier en format texte où les données sont disposées dans un ordre et selon un format déterminé. Les données d’entrée doivent correspondre au maillage choisi. De nombreux utilisateurs de MODFLOW utilisent des programmes particuliers pour les aider à discrétiser les données et les mettre sous la forme requise. De tels programmes utilitaires ne font cependant pas partie intégrante de MODFLOW.

4. Produits

La sortie fondamentale du modèle est constituée de la charge hydraulique en chaque maille du modèle. De plus un bilan en eau peut être établi, et le flux traversant chaque maille du modèle peut être sauvegardé sur le disque dans un fichier. Comme en ce qui concerne les entrées des programmes utilitaires sont souvent utilisés pour analyser et afficher les résultats, mais ils ne font pas non plus partie intégrante de MODFLOW.

5. Exigences et contraintes afférentes à l’exploitation

MODFLOW est écrit en FORTRAN 77. Il peut tourner sur une large gamme de machines, depuis les ordinateurs personnels jusqu’aux super-ordinateurs. Un coprocesseur mathématique est vivement recommandé pour améliorer les performances de calcul. Il faut noter que certains compilateurs FORTRAN exigent la présence d’un coprocesseur mathématique. Le temps de calcul et les besoins en mémoire dépendant de la taille du problème simulé.

6. Forme de présentation

Le programme source en FORTRAN 77 est fourni sur une disquette 3 pouces et demi ou sur Internet, accompagné de sa documentation en anglais (voir la référence).

7. Antécédents

MODFLOW, qui est probablement le modèle de simulation des eaux souterraines le plus utilisé dans le monde aujourd’hui a été largement utilisé à l’intérieur et à l’extérieur de l’U.S. Geological Survey depuis 1983.

8. Origine de la composante et appui technique

U.S Geological Survey, Office of Ground Water.

9. Comment l'obtenir

Auprès du Centre national de référence du SHOFM des Etats Unis d’Amérique pour la disquette 3 pouces et demi ou pour la documentation imprimée, ou électroniquement sur Internet à http://water.usgs.gov/software/

10. Conditions à respecter

Le programme et la version électronique de la documentation sont gratuits. La documentation imprimée est facturée.

References:

McDonald, M. G. and Harbaugh, A. W., 1988, A modular three-dimensional finite-difference groundwater flow model: U.S. Geological Survey, Techniques of Water Resources Investigations, Book 6, Chapter Al, 586 pp.