PHREEQC建模及典型案例解析与高阶拓展应用【反向“编译”、“玩转”后处理技术、GibbsStudio和PhreePlo方法】
PHREEQC软件为美国地质调查局基于C和C++语言开发,面向一般地球化学、水文地球化学模拟的专业软件。该软件历经近30年迭代,功能不断完善,目前已发展成为-以PHREEQC为计算核心(更新至3.7版本),辅以具备二次开发为特色的IPhreeqc以及侧重于反应-运移计算的PhreeqcRM的整套系列软件。PHREEQC能够处理各类热力学平衡反应,包括水岩反应、离子交换反应、表面络合反应、固溶体和水气平衡反应。得益于内置的Basic语言,PHREEQC可以轻松模拟各类反应动力学过程,包括矿物溶解沉淀,微生物反应和有机物分解等过程。目前,PHREEQC系列软件已广泛应用于各类实验研究与理论计算,如离子组分与活度计算、矿物饱和指数评估、各类优势相图绘制以及多参数拟合等。此外,PHREEQC致力于解决多种水-工-环问题,包括矿山排水酸化、包气带与饱和带地下水污染与修复、地热地质过程评价、核废料处理以及二氧化碳封存等领域。
然而,尽管PHREEQC完全开源且自带20多个优秀案例,说明书存在编写逻辑割裂比较严重,且大多名词使用不符合相关专业称谓。这为初学者带来了不小的入门难度。特别地,3.0版本以来,很多案例代码作了重新优化,复杂函数及USER GRAPH模块的添加,使得代码自学难度进一步提升。基于以往培训经验与教训,很多学员出现“课上勉强听得懂,课下搭建个人算例完全没思路”的窘境。因此,针对PHREEQC软件学习过程中“晦涩”、“孤立”,以及计算结果后处理困难等问题,分为三个维度开展,即第一阶段:PHREEQC软件与常用模块讲解建模及经典案例拆解(20+n);第二阶段:PHREEQC在多领域文献中应用及反向“编译”练习;第三阶段:PHREEQC高阶拓展应用,“玩转”后处理,并首次添加了GibbsStudio和PhreePlot的内容讲解。
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PHREEQC软件介绍及用户界面
PHREEQC计算结果可视化
PHREEQC文献应用及高阶拓展
一:PHREEQC软件主要功能模块介绍与案例讲解
1.1 PHREEQC软件介绍
1.2 PHREEQC功能介绍
1.3 PHREEQC主要功能模块介绍
(重要模块已圈红)
1.4 PHREEQC自带案例库学习
(初步设计讲解前10个案例)
二:PHREEQC自带案例库
针对软件自带后10个案例进行拆解
三:文献中PHREEQC应用解析与再现
3.1第三方案例练习
3.2 PHREEQC文献应用与还原再现
3.2.1 静态高压釜水热反应过程
3.2.2 基于多矿物溶解平衡计算地热温标
3.2.3露天矿床酸性水体成因分析与环境保护
3.2.4地热系统中玄武岩玻璃对砷元素吸附性能研究
四:PhreePlot软件讲解、稳定场相图绘制与PHREEQC 总结
4.1 PhreePlot软件介绍与相图绘制
4.2 PHREEQC系列软件学习心得与总结
针对目前软件不足与拓展进行总结说明。
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