CTRAN/W对污染物通过土层和岩石等渗流介质时的传输问题进行模拟计算的有限元软件

CTRAN/W软件是一款对污染物通过土层和岩石等渗流介质分进入地下水体的有限元分析软件。CTRAN/W软件内包含了全面的模型公式，用户不仅可以简单地对由于水的运动而引起的微粒运动轨迹进行分析，而且可以对包括扩散、散射、吸附、辐射衰减和密度对流动的依赖性等复杂过程的问题进行分析。CTRAN/W软件可以应用于地质构造、采矿、水文地质学、农业等工程项目中。

CTRAN/W软件与SEEP/W软件相结合，具有与CAD一样的交互式界面，这两个软件一起使用，可以用来分析污染物的输运。SEEP/W软件计算水的流速、水体积含量和水流量，而CTRAN/W则用这些参数计算污染物的迁移。在密度对流动的依赖性方面，水的流速由溶解度控制，反过来水速也影响溶解的进行，故 SEEP/W 和 CTRAN/W 相互关联可以对密度对流动的依赖性进行分析。

1.典型应用：

CTRAN/W软件可以对几乎所有的污染物传输问题进行建模分析。这些问题具体包括：

• 污染物从积水池表面流动问题
• 烃类化合物的溶解
• 污染物的流动扩散
• 通过岩石裂缝的传播
• 海水冲入岸边蓄水池
• 盐水流动
• 垃圾掩埋过程中污染物的迁移

2. CTRAN/W软件的特点：

• 流过饱水和非饱水系统时的稳态和瞬态水流动问题分析；
• 随时间变化的水压力边界条件问题分析；
• 各向异性和不同类型的地质条件；
• 随时间变化的溶质浓度和质量流边界条件；
• 水体积含量为变量的分子扩散系数函数问题；
• 由污染物浓度、辐射衰减产生的质量损失、用户指定区域内的质量流动等觉得的吸附模量；
• 仅由水平对流决定的个别为微粒流动轨迹显示；
• 污染物密度与地下水密度不同时的密度依赖性分析；
• 当污染物进入地面时，其中的溶解物会由于水的流动而发生迁移。此外，污染物也会由于水动力混合和分子扩散而发生消散。溶解物的迁移也会由于吸收和辐射衰减而减弱。平流弥散微分方程由多孔介质单元的质量平衡原理导出，这样导出的方程考虑了水平对流、扩散、吸收和衰减。
• CTRAN/W软件使用吸收函数和计算出来的节点浓度来计算污染物的吸收，然后再计算液态相和固态相下的污染物数量。
• CTRAN/W软件也可以通过由用户指定区域内的简单微粒运动来建模分析污染物的运动。对每个时间步，CTRAN/W软件让微粒移动一点距离，这个距离是由水的体积含量和SEEP/W软件中计算出来的水流速度决定。

3.与其它软件的结合应用：

1）在CTRAN/W软件中调用SEEP/W软件计算出的污染物流动速度：

在污染物输运分析中，需要得出一个主要数据就是水流速度，水的流速可以由SEEP/W软件中计算得出。只要流速知道了，就可以在CTRAN/W软件中对污染物的输运进行分析研究。

2）CTRAN/W软件和SEEP/W软件中一起对密度对水流的依赖性进行分析：

污染物的密度依赖于液体的流动，水流速度由溶质浓度决定，水流速度反过来也影响溶质的运动。水流速度从SEEP/W软件中迭代传递到CTRAN/W软件中，溶质浓度又从CTRAN/W软件传递到SEEP/W软件中，这样就使得CTRAN/W软件和SEEP/W软件能够共同处理流体流动对污染物密度影响的问题。

4. 2007版新增功能

1) 在CTRAN/W2007中定义几何模型：用户可以在SEEP/W和VADOSE/W工程文件中建立的模型，在CTRAN/W中同样可以调用。如果在CTRAN/W中改变几何模型，在其它软件的中几何模型也会自动改变。

2) 在一个文件中进行多场分析：新版本中可以在同一个模型文件中进行溶质的对流弥散分析，这样用户可以很容易的比较计算结果。

3) 自定义函数和边界条件：用户可以在边界条件和材料属性中自定义的函数。