OpenGeoSys（OGS）是由德国亥姆霍兹环境研究中心（UFZ）主导开发的开源数值模拟平台，专注于多孔与裂隙介质中热-水-力-化学（THMC）全耦合过程。与传统商业软件FEFLOW和COMSOL不同，OGS采用基于有限元法的模块化架构与统一的XML项目文件格式，能够精确模拟地热资源开发、二氧化碳地质封存、污染物反应性运移、岩土力学变形及核废料地质处置等复杂地质问题。其真正的强耦合求解策略确保了物理一致性与数值稳定性，已成为全球高校及科研机构开展前沿地球科学与环境工程研究的重要工具。

首先，理解OGS的有限元求解框架、输入文件结构及参数化系统，熟练使用ogs-gina、ogs-data-explorer及命令行工具进行规则与不规则网格生成（含断层与裂隙网络）。随后，通过盐丘模型驱动的递进式练习，逐步掌握单场（力学）到多场（HM、HC、TM、THM）的耦合机制，并利用函数表达式、曲线插值、空间分组等方式定义随空间与时间变化的材料属性与边界条件，开展敏感性分析。

在应用层面，专题深入浅出地覆盖浅层地热（单U/双U/同轴/多井换热器BHE）、深层增强型地热系统（EGS） 中基于裂隙网络与cubic law的THM耦合建模，以及环境地质领域中OGS-PHREEQC耦合的反应性溶质运移（矿物溶解沉淀、离子交换）。此外，专门设置多相流模块TH2M，模拟非等温两相流与岩土力学联合过程，并以断层带附近CO₂注入为典型案例进行实战。

专题一 OGS软件介绍及建模步骤

系统介绍OGS的开源背景、多物理场耦合特色与应用领域，阐述热-水-力-化学的控制方程与耦合机制，软件基于XML的参数化设计及求解器配置，并梳理了从网格生成到后处理的完整建模流程

1.OGS软件介绍  

2.OGS数学模型及耦合机理

专题二 OGS输入输出格式说明及网格剖分练习

OGS文本输入输出格式说明，简单规则网格生成练习及复杂网格生成介绍

1.OGS文本输入输出格式说明

2.OGS网格格式说明（几何gml+网格mesh）

3.规则网格生成练习（generateStructuredMesh命令行）

4.不规则网格生成练习（含断层、裂隙网络）

第三方软件OGS-GINA（包含GMSH）、OGS Data Explorer及Python命令行进行网格生成介绍与练习【支持从已有图片中CAD描图与网格化】

专题三 以盐丘模型驱动的OGS多场耦合递进实践

1.理解单场（力学）到多场（HM、HC、TM、THM）的物理耦合机制；掌握OGS输入文件中不同物理过程的配置方法；能够通过递进式练习，分析各耦合场对盐丘变形的影响

2.使用OGSTools进行OGS模型前后处理

专题四 OGS在地热地质领域应用与建模练习

内容涵盖浅层地热（BHE换热器）与深部地热（EGS热储）模拟，重点学习OGS多场耦合建模方法，目标使学员掌握地热系统仿真分析技能，并能独立应用于实际工程设计与评估

1.OGS浅层地热开发利用（单井单U换热）

2.单井双U换热、单井同轴换热、多井协同换热 

3.OGS深层地热开发利用（增强型地热系统-断层+裂隙网络+cubic law）

专题五 OGS在环境地质领域应用与建模练习

OGS-PHREEQC反应运移模拟：OGS-PHREEQC耦合模拟地下水化学反应（矿物溶解/沉淀、离子交换、自定义化学反应），目标掌握反应性溶质运移建模，实现多场-化学过程联合分析

专题六 OGS在多相流领域应用与建模练习

TH2M模型介绍与练习：TH2M多相多场耦合模拟（两相流、热-水-力），目标掌握非等温两相流与岩土力学联合建模，应用于地热、二氧化碳地质封存与核废料处置

断层带附近CO2注入TH2M模拟

推荐：全流程PHREEQC水文地球化学模拟及高阶耦合技术实战

PHREEQC软件以静态原位-多组分化学平衡计算为基础，涉及各类矿物、气体、固溶体、离子交换与表面络合反应等，同时具备处理一维溶质运移、反应动力学和反向模拟的能力。目前，PHREEQC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，同时在矿山排水酸化、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均有着重要应用。

【目标】：

1、了解PHREEQC系列软件研发历史，各衍生版本功能与区别，及当前软件短板与发展前景

2、熟悉PHREEQC软件功能与应用场景，掌握PHREEQC常用模块调用与功能耦合，包括离子组分计算、矿物饱和指数计算、平衡相、氧化还原反应、吸附解析反应、表面络合反应以及反应动力学通用计算等

3、理解PHREEQC反向模拟原理，并掌握软件操作

4、掌握PHREEQC基本文本输出和绘图功能，并进一步拓展使用GibbsStudio和PhreePlot开展后处理的能力

5、掌握软件自带20个案例建模思路，告别以往单纯代码环节；通过提供初始数据，练习建模步骤，理解建模思路

6、结合近年来文献中PHREEQC应用场景，选择3-4个典型应用，完成代码与数据再现，进一步锻炼独立处理实际问题的能力

7、理解PHREEQC与其他第三方软件耦合机理，并重点掌握使用OpenGeoSys-PHREEQC解决各类复杂水文地球化学问题的能力

推荐：全流程TOUGH系列软件实践技术应用

基本掌握TOUGH系列软件的程序构成，网格剖分，文件输入输出格式，模型通用设置和前后处理等内容，培养其独立解决各自领域科学问题的能力。全新模块化整合，对Petrasim进行更加全面系统的介绍与练习；同时增加部分内容，如：TOUGHIO、TOUGH-CSM和EGS模块的支持。

1.多相流流体基本特征及TOUGH系列软件

2.TOUGH系列软件建模步骤、文本输入输出与可视化练习

3.TOUGH2第三方软件与练习、功能拓展与高阶应用

4.TOUGH2常用模块与实例应用练习与分析

5.建模经验分享与学习交流

推荐：全流程GMS地下水数值模拟及溶质（包含反应性溶质）运移模拟技术深度应用

1.掌握GMS的建模数据的收集、数据预处理以及格式

2.掌握GMS的建模流程，包括三维地质结构建模、直接建模及概念模型建模，熟悉软件的基本操作

3.掌握GMS基本模块TIN、Solids、MODFLOW2000/2005、MT3DMS、RT3D、MODPATH、PEST、SEAM3D在模拟地下水流动、地下水溶质运移、质点运移、化学反应等模块的应用过程

4.掌握GMS模型输出数据的处理，相关图件的编制和模拟结果的三维可视化展示

5.能够利用数值模型进行均衡计算和地下水资源量评价

6.能够构建地下水流模型并用于矿井涌水量、供水水源地等典型水流案例剖析

7.能够构建地下水溶质运移和反应性溶质运移模型，用于地下水水质预测

8.领会最新地下水环境影响评价导则（HJ 610-2016），掌握地下水环评报告的撰写提纲和撰写要点

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