如何在Flopy中定义MODFLOW 6模型的瞬态/稳态模拟？

一、稳态模式设置 #

稳态模式的核心是在TDIS（时间离散）包中，将所有应力期的steady参数设为True。此时模型不考虑时间变化，每个应力期内的水文地质参数保持恒定。

示例代码：

import flopy

# 初始化模拟对象
sim = flopy.mf6.MFSimulation(sim_name="steady_state_model", version="mf6", exe_name="mf6")

# 定义TDIS包，设置为稳态
tdis = flopy.mf6.ModflowTdis(
    sim,
    pname="tdis",
    time_units="DAYS",
    nper=1,  # 单个应力期
    perioddata=[[365.0, 1, 1.0]],  # [应力期时长, 时间步数量, 时间步长乘数]
    steady=[True]  # 标记该应力期为稳态
)

二、瞬态模式设置 #

瞬态模式需要满足两个条件：

1. 在TDIS包中，至少有一个应力期的steady参数设为False；
2. 结合stress_period_data和MFTransientList对象，定义随时间变化的边界条件或源汇项（如抽水井、河流、水头边界等）。

示例代码：

# 初始化模拟对象
sim = flopy.mf6.MFSimulation(sim_name="transient_model", version="mf6", exe_name="mf6")

# 定义TDIS包，设置为瞬态
tdis = flopy.mf6.ModflowTdis(
    sim,
    pname="tdis",
    time_units="DAYS",
    nper=2,  # 两个应力期
    # 每个应力期的时长、时间步数量、时间步长乘数
    perioddata=[[180.0, 10, 1.0], [185.0, 10, 1.0]],
    steady=[False, False]  # 两个应力期均为瞬态
)

# 创建地下水流模型对象
gwf = flopy.mf6.ModflowGwf(sim, modelname="transient_gwf", save_flows=True)

# 以抽水井（WEL）为例，用MFTransientList定义瞬态抽水量
wel_transient_data = flopy.mf6.ModflowGwfwel.TransientList([
    [0, 0, 0, -1200.0],  # 第1应力期第1时间步：(层,行,列)位置抽水量-1200 m³/d
    [0, 0, 0, -900.0],   # 第1应力期第2时间步抽水量
    [0, 0, 0, -600.0]    # 第2应力期第1时间步抽水量
])

# 添加WEL包到模型
wel = flopy.mf6.ModflowGwfwel(gwf, pname="wel", stress_period_data=wel_transient_data)

三、关于瞬态触发的疑问解答 #

不是只要某个包使用stress_period_data和MFTransientList，模型就会自动按瞬态求解，核心控制逻辑在TDIS包的steady参数：

• 如果TDIS中所有应力期的steady都设为True，即使某包传入了MFTransientList数据，模型仍会按稳态求解——此时瞬态数据会被忽略，仅取第一个时间步的参数值；
• 只有当TDIS中至少有一个应力期的steady设为False时，模型才会进入瞬态求解模式，stress_period_data中的时间序列数据才会生效。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aeonian