EFDC模型源码是用于模拟水文、水质及海洋生态系统中复杂流动和物质输运过程的强大工具。
EFDC(环境流体动力学代码)模型是由威廉玛丽大学维吉尼亚海洋科学研究所的John Hamrick等人开发的一种三维地表水水质数学模型。该模型可以实现河流、湖泊、水库、湿地系统、河口及海洋等水域的水动力学和水质模拟,是一个多参数有限差分模型。
经过近20年的发展和完善,EFDC已被广泛应用于大学、政府机关以及环境咨询公司等多个组织,并成功用于美国与欧洲其他国家100多个水体区域的研究。在中国的应用实例包括云南滇池水质模拟、重庆两江汇流水动力学研究和密云水库营养物质预测等。
该模型系统涵盖了流体力学、泥沙运动、有毒污染物迁移、水质变化、底质交换及风浪等多个模块,其中首先完成的是对水流场的计算。通过获得三维空间中的流速分布特征,进一步进行沉积物移动与冲淤作用的研究,并模拟受粘性物质吸附影响下的各种水质变量的变化过程。
为了更好地适应研究区域的具体地形条件,模型在水平方向上除了采用传统的直角坐标系统外,还支持使用正交曲线坐标。垂直方向则采用了σ坐标系以提高计算精度和适用范围。EFDC的水动力学模块能够提供流速、示踪剂浓度分布、温度场及盐度变化等信息,并且可以直接与水质模型、底泥迁移以及毒性物质模拟等多个子系统耦合,作为物理过程驱动条件。
此外,该软件还提供了与其他常用环境建模工具(如WASP)的接口功能。EFDC中的泥沙模块能够处理多组分沉积物在水体内的动态变化情况;有毒污染物模块则可以追踪不同类型污染物质在水域中迁移转化的过程,并需要研究者根据特定条件设定相应的反应系数。
水质模型部分主要关注藻类生长等因素对水中各种变量相互作用的影响,而底质模块模拟的是沉积层与上覆水流之间进行的物质交换过程。