Верстак геохимиков - Википедия - The Geochemists Workbench

Верстак геохимика
Разработчики)ООО Водные Растворы
Стабильный выпуск
11.0 / 13 апреля 2016 г.; 4 года назад (2016-04-13)
Операционная системаМайкрософт Виндоус
ТипГеохимическое моделирование, Реактивное транспортное моделирование программного обеспечения
ЛицензияПроприетарный
Интернет сайтwww.gwb.com

Верстак геохимика (GWB) - это интегрированный набор интерактивных программного обеспечения инструменты для решения ряда проблем в водных химия. Графический интерфейс пользователя упрощает использование геохимический код.

История

Пакет GWB изначально был разработан в Департаменте Геология из Иллинойсский университет в Урбана-Шампейн в течение более двадцати лет,[1] при спонсорской поддержке сначала консорциума компаний и государственных лабораторий, а затем за счет лицензионных сборов, уплачиваемых сообществом пользователей.[2][3] В 2011 году команда разработчиков GWB переехала в Исследовательский парк Университета Иллинойса, где они работают как независимая компания под названием A Water Solutions LLC.[4] С момента его выпуска было лицензировано более 3000 копий в 64 странах.[5] В 2014 году была выпущена бесплатная Студенческая версия программы.[6]

Ранняя версия программного обеспечения была одним из первых приложений параллельно векторные вычисления, предшественник сегодняшнего многоядерные процессоры, на геологические исследования.[7] Текущая версия многопоточный, и поэтому сохраняет черты ранней параллельной векторной архитектуры.[8]

Обзор

GWB - это интегрированный геохимический моделирование пакет, используемый для балансировки химические реакции, расчет диаграмм устойчивости и равновесие состояния природных вод, отслеживание процессов реакции, моделирование реактивного переноса, построение графиков результатов этих расчетов и сохранение соответствующих данных. Workbench, предназначенный для работы на персональных компьютерах MS Windows, распространяется на коммерческой основе в трех пакетах: GWB Professional, Standard и Essentials, а также в бесплатном GWB Student Edition.[9]

GWB читает наборы данных термодинамический константы равновесия (обычно составляется от 0 до 300 ° C по кривой паронасыщения), с помощью которых он может рассчитывать химические равновесия. Наборы термодинамических данных из других популярных программ, таких как PHREEQC,[10][11] WATEQ4F,[12] и Visual MINTEQ[13] были отформатированы для GWB, что позволяет сравнивать и проверять различные коды.[14] Программа K2GWB[15] (log K в GWB) был написан для генерации термодинамических данных для GWB при давлениях и температурах, выходящих за пределы наборов данных по умолчанию. GWB может сочетать химическую реакцию с гидрологический транспорт для создания симуляций, известных как реактивные транспортные модели. GWB может рассчитывать поля потока динамически или импортировать поля потока как числовые данные или рассчитывать непосредственно из USGS гидрологический код потока MODFLOW.[4]

Использование в науке и промышленности

Геохимики работая в поле, офисе, лаборатории или классе, храните свои анализы, вычисляйте распределение химической массы, создавать графики и диаграммы, оценивать свои эксперименты и решать реальные проблемы.

Программное обеспечение используется химики-экологи, инженеры, микробиологи, и ремедиаторы, чтобы получить количественное представление о химических и микробиологических реакциях, которые контролируют судьбу и мобильность загрязнителей в биосфере. Обладая этими знаниями, они могут разрабатывать модели прогнозирования судьбы и переноса загрязнителей, а также проверять эффективность дорогостоящих схем реабилитации перед их внедрением в полевых условиях.

В энергетической отрасли инженеры-нефтяники, горные геологи, геохимики-экологи и геотермальная энергия разработчики используют программное обеспечение для поиска ресурсов, оптимизации восстановления и управления отходами, при этом применяя безопасные и экологически безопасные методы. Геофизики управляют побочными эффектами производства энергии в связывание углерода проектов и в дизайне хранилища ядерных отходов.

Использование в образовании

Сотни научных статей цитируют или используют GWB[16] и несколько учебников применяют программное обеспечение для решения общих проблем в области охраны окружающей среды. защита и восстановление, то нефтяная промышленность, и экономическая геология.[17][18][19]

Геохимия студенты могут сэкономить время, выполняя рутинные, но утомительные задачи, которые легко выполняются с помощью программного обеспечения. Вместо того, чтобы балансировать химические реакции и строить Диаграммы Eh-pH вручную, например, студенты могут тратить время на изучение сложных тем, таких как многокомпонентное равновесие, кинетический теория, или реактивный транспорт.[18] Студенты могут подать заявку на бесплатную загрузку Студенческой версии Geochemist's Workbench с веб-сайта разработчика.[6]

Другие широко используемые программы геохимического моделирования

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Бетке К. и Йикел С., 2016 г. Geochemist’s Workbench® Release 11 - Руководство по основам GWB. https://www.gwb.com/pdf/GWB11/GWBessentials.pdf
  2. ^ Ли, Л. и М. Голдхабер, 2011 г., Компьютерная программа Geochemist's Workbench. http://crustal.usgs.gov/projects/awater_geochemistry/geochemists_workbench.html
  3. ^ Хекель, Дж., Март 2012 г., Водные растворы: решение проблем от связывания углерода до Фукусимы. Центральный бизнес Иллинойса, стр. 7
  4. ^ а б Бетке, К.М., и С. Йикель, 2014 г., Руководства пользователя Geochemist's Workbench, Версия 10.0. ООО «Водные растворы», Шампейн
  5. ^ Официальный веб-сайт http://www.gwb.com/software_overview.php
  6. ^ а б Веб-сайт Student Edition http://student.gwb.com/index.php
  7. ^ Бетке К.М., У.Дж. Харрисон, К. Апсон и С.П. Альтанер, 1988, Суперкомпьютерный анализ осадочных бассейнов. Наука 239, 261-267
  8. ^ Страница многопоточности GWB http://www.gwb.com/multithread.php
  9. ^ «Программное обеспечение для геохимии бесплатно для студентов». www.ngwa.org. Национальная ассоциация подземных вод. Получено 22 августа 2014.
  10. ^ а б Parkhurst, D.L., 1995, Руководство пользователя PHREEQC, компьютерной модели для видообразования, пути реакции, адвективного переноса и обратных геохимических расчетов. Отчет по исследованию водных ресурсов Геологической службы США 95-4227.
  11. ^ а б Parkhurst, D.L. и C.A.J. Appelo, 1999, Руководство пользователя PHREEQC (версия 2), компьютерной программы для видообразования, периодической реакции, одномерного переноса и обратных геохимических расчетов. Отчет о исследованиях водных ресурсов Геологической службы США 99-4259.
  12. ^ а б Болл, Дж. и Д.К. Nordstrom, 1991, Руководство пользователя WATEQ4F, с пересмотренной базой термодинамических данных и тестовыми примерами для расчета видообразования основных, следовых и окислительно-восстановительных элементов в природных водах. Отчет открытого файла Геологической службы США 91-183.
  13. ^ а б hem.bredband.net/b108693/-VisualMINTEQ_references.pdf
  14. ^ Густафссон, Дж. П., 2010 г., Термодинамические базы данных Visual MINTEQ в формате GWB. http://www2.lwr.kth.se/English/OurSoftware/vminteq/download.html
  15. ^ Клеверли, Дж. и Э. Бастраков, 2005, K2GWB: Утилита для создания файлов термодинамических данных для The Geochemist's Workbench® при 0–1000 ° C и 1–5000 бар из UT2K и базы данных UNITHERM. Компьютеры и науки о Земле 31, 756-767
  16. ^ "Поиск в Google Scholar: верстак геохимика". Проверено 2012. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
  17. ^ Бетке, C.M., 1996, Моделирование геохимических реакций, концепции и приложения. Oxford University Press, 397 стр.
  18. ^ а б Бетке, C.M., 2008, Моделирование геохимических и биогеохимических реакций. Издательство Кембриджского университета, 547 стр.
  19. ^ Чжу К. и Дж. Андерсон, 2002 г., Экологические приложения геохимического моделирования. Издательство Кембриджского университета, 300 стр.
  20. ^ Muller, B., 2004, CHEMEQL V3.0, Программа для расчета равновесия химического состава, титрования, растворения, осаждения, адсорбции, кинетики, диаграмм pX-pY, диаграмм растворимости. Лимнологический исследовательский центр EAWAG / ETH, Кастаниенбаум, Швейцария
  21. ^ ван дер Ли, Дж. и Л. Де Виндт, 2000, ШАХМАТЫ, другой компьютерный код видообразования и комплексообразования. Технический отчет № LHM / RD / 93/39, Ecole des Mines de Paris, Фонтенбло
  22. ^ Рид М.Х., 1982, Расчет многокомпонентных химических равновесий и процессов реакции в системах, включающих минералы, газы и водную фазу. Geochimica et Cosmochemica Acta 46, 513-528.
  23. ^ Стифел, К. и A.C. Lasaga, 1994, Совместная модель для переноса множества химических веществ и кинетических реакций осаждения / растворения в применении к реактивному потоку в однофазных гидротермальных системах. Американский журнал науки 294, 529-592
  24. ^ Стифел К.И., 2001, GIMRT, версия 1.2: Программное обеспечение для моделирования многокомпонентного, многомерного реактивного транспорта, Руководство пользователя. Отчет UCRL-MA-143182, Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса, Ливермор, Калифорния.
  25. ^ Wolery, T.J., 1992a, EQ3 / EQ6, программный пакет для геохимического моделирования водных систем, обзор пакета и руководство по установке (версия 7.0). Отчет Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора UCRL-MA-110662 (1).
  26. ^ Parker, D.R., W.A. Norvell и R.L. Chaney, 1995, GEOCHEM-PC, программа химического анализа для IBM и совместимых персональных компьютеров. В: R.H. Loeppert, A.P. Schwab и S. Goldberg (ред.), Химическое равновесие и модели реакций. Специальная публикация Американского общества почвоведов 42, 253-269
  27. ^ Кулик Д.А., 2002, Подход к минимизации энергии Гиббса для моделирования сорбционных равновесий на границе раздела минеральная вода: термодинамические соотношения для многоузлового поверхностного комплексообразования. Американский журнал науки 302, 227-279
  28. ^ Ченг, Х. и Г. Yeh, 1998 г., Разработка трехмерной модели подземного потока, теплопередачи и химического переноса в реакциях: 3DHYDROGEOCHEM. Журнал гидрологии загрязнителей 34, 47-83
  29. ^ Вестолл, Дж. К., Дж. Л. Закари и Ф.Ф.М. Morel, 1976, MINEQL, компьютерная программа для расчета химического равновесного состава водных систем. Техническая записка 18, R.M. Лаборатория Парсонса, Департамент гражданской и экологической инженерии, Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс.
  30. ^ Шерер, У.Д. и Д.К. МакЭвой, 1994, MINEQL +, Программа химического равновесия для персональных компьютеров, руководство пользователя, версия 3.0. Программное обеспечение для экологических исследований, Inc., Hallowell, ME.
  31. ^ Эллисон, Д.Д., Д.С. Браун, К.Дж. Ново-Градац, 1991, MINTEQA2 / PRODEFA2, модель геохимической оценки для экологических систем, руководство пользователя версии 3.0. Отчет Агентства по охране окружающей среды США EPA / 600 / 3-91 / 021.
  32. ^ Перкинс, E.H., 1992, Интеграция интенсивных диаграмм переменных и фазовых равновесий с SOLMINEQ.88 pc / shell. В Ю.К. Харака, А.С. Маэст (ред.), Взаимодействие воды и камня, Балкема, Роттердам, стр. 1079-1081.
  33. ^ Сюй Т., Э. Sonnenthal, N. Spycher и K. Pruess, 2004, руководство пользователя TOUGHREACT: программа моделирования неизотермического многофазного реактивного геохимического переноса в геологических средах с переменной насыщенностью. Отчет LBNL-55460, Национальная лаборатория Лоуренса Беркли, Беркли, Калифорния.
  34. ^ Типпинг Э., 1994, WHAM - модель химического равновесия и компьютерный код для вод, отложений и почв, включающий дискретную локальную / электростатическую модель связывания ионов гуминовыми веществами. Компьютеры и науки о Земле 20, 973-1023.

внешняя ссылка