มอดโฟลว์

MODFLOWคือ แบบ จำลองการไหลแบบไฟไนต์ดิฟเฟอเรนซ์แบบโมดูลาร์ของสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกาซึ่งเป็นรหัส คอมพิวเตอร์ ที่ใช้แก้สม การการไหล ของน้ำใต้ดินโปรแกรมนี้ถูกใช้โดยนักอุทกธรณีวิทยาเพื่อจำลองการไหลของน้ำใต้ดินผ่านชั้นหินอุ้มน้ำรหัสต้นฉบับเป็นซอฟต์แวร์สาธารณะฟรี^{[ 1 ]} ซึ่งเขียนขึ้นโดยใช้ ภาษา Fortranเป็นหลักและสามารถคอมไพล์และรันบน ระบบปฏิบัติการ Microsoft WindowsหรือUnix-like ได้ โปรแกรมที่คอมไพล์แล้วเป็นเครื่องมือบรรทัดคำสั่งที่อ่านไฟล์ข้อความอินพุตซึ่งกำหนดตารางแบบจำลอง เงื่อนไขขอบเขต และกรอบเวลาการจำลอง ส่วนขยายที่นอกเหนือจากโปรแกรมบรรทัดคำสั่งคืออินเทอร์ เฟซผู้ใช้แบบกราฟิกเชิงพาณิชย์และไม่เชิงพาณิชย์ที่กำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่องหลายรายการ

สมการอนุพันธ์ย่อยควบคุมสำหรับชั้นหินอุ้มน้ำที่ถูกจำกัดที่ใช้ใน MODFLOW คือ: ^{[ 2 ]}

${\displaystyle {\frac {\partial }{\partial x}}\left[K_{xx}{\frac {\partial h}{\partial x}}\right]+{\frac {\partial }{\partial y}}\left[K_{yy}{\frac {\partial h}{\partial y}}\right]+{\frac {\partial }{\partial z}}\left[K_{zz}{\frac {\partial h}{\partial z}}\right]+W=S_{S}{\frac {\partial h}{\partial t}}}$

ที่ไหน

• ${\displaystyle K_{xx}}$และคือค่าการนำไฟฟ้าทางไฮดรอลิกตามแกนพิกัดx , yและz (L/ T )${\displaystyle K_{yy}}$${\displaystyle K_{zz}}$
• ${\displaystyle h}$คือหัว วัดศักย์ไฟฟ้า (L)
• ${\displaystyle W}$คืออัตราการไหลเชิงปริมาตรต่อหน่วยปริมาตร ซึ่งแสดงถึงแหล่งที่มาและ/หรือแหล่งระบายน้ำ โดยค่าลบหมาย ถึง การสกัดและค่าบวก หมายถึง การเติม (T ⁻¹ )
• ${\displaystyle S_{S}}$คือการจัดเก็บเฉพาะของวัสดุที่มีรูพรุน (L ⁻¹ ); และ
• ${\displaystyle t\,}$คือเวลา (T)

รูป แบบ ผลต่างจำกัดของอนุพันธ์ย่อยใน โดเมนชั้นหินอุ้มน้ำ แบบ แยกส่วน (แสดงโดยใช้แถว คอลัมน์ และชั้น) คือ: ^{[ 3 ]}

${\displaystyle {\begin{aligned}&{\mathit {CR}}_{i,j-{\tfrac {1}{2}},k}\left(h_{i,j-1,k}^{m}-h_{i,j,k}^{m}\right)+{\mathit {CR}}_{i,j+{\tfrac {1}{2}},k}\left(h_{i,j+1,k}^{m}-h_{i,j,k}^{m}\right)+\\&{\mathit {CC}}_{i-{\tfrac {1}{2}},j,k}\left(h_{i-1,j,k}^{m}-h_{i,j,k}^{m}\right)+{\mathit {CC}}_{i+{\tfrac {1}{2}},j,k}\left(h_{i+1,j,k}^{m}-h_{i,j,k}^{m}\right)+\\&{\mathit {CV}}_{i,j,k-{\tfrac {1}{2}}}\left(h_{i,j,k-1}^{m}-h_{i,j,k}^{m}\right)+{\mathit {CV}}_{i,j,k+{\tfrac {1}{2}}}\left(h_{i,j,k+1}^{m}-h_{i,j,k}^{m}\right)+\\&P_{i,j,k}\,h_{i,j,k}^{m}+Q_{i,j,k}={\mathit {SS}}_{i,j,k}\left(\Delta r_{j}\Delta c_{i}\Delta v_{k}\right){\frac {h_{i,j,k}^{m}-h_{i,j,k}^{m-1}}{t^{m}-t^{m-1}}}\end{aligned}}}$

ที่ไหน

${\displaystyle h_{i,j,k}^{m}\,}$คือระดับความดันไฮดรอลิกที่เซลล์i , j , kณ ช่วงเวลาm

CV , CRและCCคือค่าการนำไฟฟ้าทางไฮดรอลิก หรือค่าการนำไฟฟ้าของท่อสาขา ระหว่างจุดi , j , kกับจุดข้างเคียง

${\displaystyle P_{i,j,k}\,}$คือผลรวมของสัมประสิทธิ์ของระดับน้ำจากแหล่งกำเนิดและปลายทาง

${\displaystyle Q_{i,j,k}\,}$คือผลรวมของค่าคงที่จากเทอมแหล่งกำเนิดและเทอมปลายทาง โดยที่คือปริมาณน้ำไหลออกจากระบบน้ำบาดาล (เช่น การสูบน้ำ) และคือปริมาณน้ำไหลเข้า (เช่น การฉีดน้ำ)${\displaystyle Q_{i,j,k}<0.0\,}$${\displaystyle Q_{i,j,k}>0.0\,}$

${\displaystyle {\mathit {SS}}_{i,j,k}\,}$คือที่เก็บข้อมูลเฉพาะ

${\displaystyle \Delta r_{j}\Delta c_{i}\Delta v_{k}\,}$คือขนาดของเซลล์i , j , kซึ่งเมื่อคูณกันแล้วจะได้ปริมาตรของเซลล์นั้น และ

${\displaystyle t^{m}\,}$คือเวลา ณ ขั้นตอนเวลาm

สมการนี้ถูกกำหนดให้อยู่ในรูปของระบบสมการที่จะต้องแก้ดังนี้: ^{[ 3 ]}

${\displaystyle {\begin{aligned}&{\mathit {CV}}_{i,j,k-{\tfrac {1}{2}}}h_{i,j,k-1}^{m}+{\mathit {CC}}_{i-{\tfrac {1}{2}},j,k}h_{i-1,j,k}^{m}+{\mathit {CR}}_{i,j-{\tfrac {1}{2}},k}h_{i,j-1,k}^{m}\\&+\left(-{\mathit {CV}}_{i,j,k-{\tfrac {1}{2}}}-{\mathit {CC}}_{i-{\tfrac {1}{2}},j,k}-{\mathit {CR}}_{i,j-{\tfrac {1}{2}},k}-{\mathit {CR}}_{i,j+{\tfrac {1}{2}},k}-{\mathit {CC}}_{i+{\tfrac {1}{2}},j,k}-{\mathit {CV}}_{i,j,k+{\tfrac {1}{2}}}+{\mathit {HCOF}}_{i,j,k}\right)h_{i,j,k}^{m}\\&+{\mathit {CR}}_{i,j+{\tfrac {1}{2}},k}h_{i,j+1,k}^{m}+{\mathit {CC}}_{i+{\tfrac {1}{2}},j,k}h_{i+1,j,k}^{m}+{\mathit {CV}}_{i,j,k+{\tfrac {1}{2}}}h_{i,j,k+1}^{m}={\mathit {RHS}}_{i,j,k}\end{aligned}}}$

ที่ไหน

${\displaystyle {\begin{aligned}{\mathit {HCOF}}_{i,j,k}&=P_{i,j,k}-{\frac {{\mathit {SS}}_{i,j,k}\Delta r_{j}\Delta c_{i}\Delta _{k}}{t^{m}-t^{m-1}}}\\{\mathit {RHS}}_{i,j,k}&=-Q_{i,j,k}-{\mathit {SS}}_{i,j,k}\Delta r_{j}\Delta c_{i}\Delta v_{k}{\frac {h_{i,j,k}^{m-1}}{t^{m}-t^{m-1}}}\end{aligned}}}$

หรือในรูปแบบเมทริกซ์ดังนี้:

${\displaystyle A\mathbf {h} =\mathbf {q} }$

ที่ไหน

Aคือเมทริกซ์ของสัมประสิทธิ์ของระดับน้ำสำหรับโหนดที่ใช้งานอยู่ทั้งหมดในโครงข่าย

${\displaystyle \mathbf {h} }$เป็นเวกเตอร์ของค่าระดับน้ำ ณ สิ้นสุดช่วงเวลา m สำหรับทุกโหนดในตารางกริด และ

${\displaystyle \mathbf {q} }$เป็นเวกเตอร์ของค่าคงที่(RHS ) สำหรับทุกโหนดของตารางกริด

• น้ำจะต้องมีความหนาแน่นความหนืดพลวัต ( และอุณหภูมิ ) คงที่ตลอดทั้งโดเมนการจำลอง (SEAWAT เป็นเวอร์ชันดัดแปลงของ MODFLOW ซึ่งออกแบบมาสำหรับการไหลและการขนส่งของน้ำใต้ดินที่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น)

${\displaystyle \mathbf {K} ={\begin{bmatrix}K_{xx}&0&0\\0&K_{yy}&0\\0&0&K_{zz}\end{bmatrix}}\ }$

• ส่วนประกอบหลักของความไม่สมมาตรของค่าการนำไฟฟ้าไฮดรอลิกที่ใช้ใน MODFLOW แสดงอยู่ทางด้านขวาเทนเซอร์ นี้ ไม่อนุญาตให้มีความไม่สมมาตรที่ไม่ตั้งฉากกันซึ่งอาจคาดหวังได้จากการไหลในรอยแตกความไม่สมมาตรในแนวนอนสำหรับชั้นทั้งหมดสามารถแสดงได้ด้วยสัมประสิทธิ์ "TRPY" (รายการข้อมูล 3 หน้า 153) ^{[ 4 ]}

ตลอดช่วงทศวรรษ 1970 USGS ได้พัฒนาแบบจำลองหลายร้อยแบบ ซึ่งเขียนด้วยภาษา FORTRAN ที่แตกต่างกัน ในขณะนั้น การเขียนแบบจำลองใหม่เพื่อให้เหมาะสมกับความต้องการของสถานการณ์น้ำบาดาลใหม่เป็นเรื่องปกติ แนวคิดสำหรับ MODFLOW ได้รับการออกแบบครั้งแรกในปี 1981 เพื่อให้แบบจำลองน้ำบาดาลแบบโมดูลาร์ ทั่วไป ซึ่งสามารถคอมไพล์บนแพลตฟอร์มต่างๆ ได้โดยไม่ต้องแก้ไขครั้งใหญ่ (หรือเลย) และสามารถอ่านและเขียนรูปแบบทั่วไปได้ แง่มุมต่างๆ ของระบบน้ำบาดาลจะได้รับการจัดการโดยใช้โมดูล คล้ายกับแนวคิดของ " ระบบสเตอริโอแบบส่วนประกอบ " ชื่อเดิมของโค้ดคือ "แบบจำลองการไหลของน้ำบาดาลแบบสามมิติแบบโมดูลาร์โดยใช้วิธีผลต่างจำกัดของ USGS" หรือเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่า "แบบจำลองโมดูลาร์" ชื่อ MODFLOW ถูกตั้งขึ้นหลายปีหลังจากการพัฒนาโค้ดครั้งแรก ซึ่งเริ่มต้นในปี 1981 ^{[ 5 ]}

MODFLOW เวอร์ชันแรก^{[ 4 ]}ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2526 และเขียนโค้ดทั้งหมดด้วยFORTRAN 66ซอร์สโค้ดสำหรับเวอร์ชันนี้แสดงอยู่ในรายงาน USGS Open File Report 83-875 ที่อ้างถึงข้างต้น

MODFLOW เวอร์ชันนี้^{[ 6 ]}ได้รับการเขียนใหม่ด้วยFORTRAN 77และเผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวันที่ 24 กรกฎาคม พ.ศ. 2530 เวอร์ชันปัจจุบันของ MODFLOW-88 คือ 2.6 ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 20 กันยายน พ.ศ. 2539

MODPATHได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 1989 เพื่อประมวลผล ข้อมูล MODFLOW-88 ใน สภาวะคงที่ เพื่อกำหนด เส้นทางการเคลื่อนที่สามมิติของอนุภาค นวัตกรรมนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสาขาอุทกธรณีวิทยา ของ สารปนเปื้อน และยังคงถูกใช้เป็นโปรแกรมประมวลผลเพิ่มเติมใน MODFLOW เวอร์ชันล่าสุด

โปรแกรมแยกต่างหากที่ชื่อว่าMODFLOWPถูกพัฒนาขึ้นในปี 1992 เพื่อใช้ในการประมาณค่าพารามิเตอร์ ต่างๆ ที่ใช้ใน MODFLOW โปรแกรมนี้ถูกรวมเข้าไว้ใน MODFLOW-2000 ในที่สุด

MODFLOW-96 (เวอร์ชัน 3.0) เปิดตัวครั้งแรกเมื่อวันที่ 3 ธันวาคม พ.ศ. 2539 และเป็นเวอร์ชันที่ปรับปรุงและแก้ไขต่อเนื่องจาก MODFLOW-88 ^{[ 7 ] [ 8 ]}มีการเปิดตัว MODFLOW-96 ครั้งสุดท้าย 3 ครั้ง:

• MODFLOW-96 (เวอร์ชัน 3.3, 2 พฤษภาคม 2543)
• MODFLOW-96h (เวอร์ชัน 3.3h, 10 กรกฎาคม 2543) พร้อมแพ็คเกจ HYDMOD
• MODFLOWP (เวอร์ชัน 3.2, 9 ตุลาคม 1997), MODFLOW-96 พร้อมการประมาณค่าพารามิเตอร์

อินเทอร์เฟซกราฟิกหลายแบบได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกโดยใช้โค้ด MODFLOW-96

MODFLOW-2000 (เวอร์ชัน 1.0; การกำหนดหมายเลขเวอร์ชันถูกรีเซ็ต) เปิดตัวเมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม พ.ศ. 2543 ซึ่งรวมโค้ด MODFLOWP และ HYDMOD เข้ากับโปรแกรมหลัก และได้บูรณาการความสามารถในการสังเกตการวิเคราะห์ความไว การประมาณค่าพารามิเตอร์ และการประเมินความไม่แน่นอน^{[ 2 ]}นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มแพ็กเกจใหม่และการปรับปรุงต่างๆ มากมาย รวมถึงตัวแก้ปัญหาใหม่ แพ็กเกจกระแสและการไหลอิ่มตัว แนวคิดการออกแบบภายในก็เปลี่ยนไปจากเวอร์ชันก่อนหน้าเช่นกัน ทำให้แพ็กเกจกระบวนการและโมดูลมีความแตกต่างกัน เวอร์ชันนี้เขียนด้วยภาษาผสมระหว่าง FORTRAN 77, Fortran 90และตัวแก้ปัญหาหนึ่งตัวเขียนด้วยภาษาC MODFLOW-2000 ยังสามารถคอมไพล์สำหรับการคำนวณแบบขนานซึ่งจะช่วยให้สามารถ ใช้ โปรเซสเซอร์ หลายตัว เพื่อเพิ่มความซับซ้อนของแบบจำลองและ/หรือลดเวลาในการจำลอง ความสามารถในการขนานได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับความสามารถในการวิเคราะห์ความไว การประมาณค่าพารามิเตอร์ และการวิเคราะห์ความไม่แน่นอนของ MODFLOW-2000

เวอร์ชันสุดท้ายของMODFLOW-2000 (หรือMF2K ) คือเวอร์ชัน 1.19.01 ซึ่งวางจำหน่ายเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2010 มีโค้ดที่เกี่ยวข้องหรือแตกแขนงออกมาจาก MODFLOW-2000 อยู่สี่โค้ดด้วยกัน:

• MF2K-GWM หรือ GWM-2000 (เวอร์ชัน 1.1.4, 31 พฤษภาคม 2011, แยกสาขามาจาก mf2k 1.17.2) ที่มีความสามารถในการจัดการน้ำบาดาลโดยใช้การปรับให้เหมาะสม
• MF2K-FMP (เวอร์ชัน 1.00, 19 พฤษภาคม 2549, อ้างอิงจาก mf2k 1.15.03) พร้อม Farm Process
• MF2K-GWT (เวอร์ชัน 1.9.8, 28 ตุลาคม 2551, อ้างอิงจาก MF2K 1.17.02) แบบจำลองการไหลของน้ำใต้ดินและการขนส่งสารละลาย
• SEAWAT (เวอร์ชัน 4.00.05, 19 ตุลาคม 2555), กระบวนการไหลและการขนส่งที่มีความหนาแน่นแปรผัน
• VSF (เวอร์ชัน 1.01, 5 กรกฎาคม 2549) การไหลแบบอิ่มตัวแปรผัน

MODFLOW-2005 ^{[ 3 ]}แตกต่างจาก MODFLOW-2000 ตรงที่ความสามารถในการวิเคราะห์ความไว การประมาณค่าพารามิเตอร์ และการประเมินความไม่แน่นอนถูกลบออกไป ดังนั้น การสนับสนุนความสามารถเหล่านี้จึงตกอยู่กับโค้ด "clip on" ที่ได้รับการสนับสนุนจากภายนอกความพยายามในการสนับสนุน MODFLOW นอกจากนี้ โค้ดยังได้รับการจัดระเบียบใหม่เพื่อรองรับโมเดลหลายตัวภายในการทำงานของ MODFLOW ครั้งเดียว ตามที่จำเป็นสำหรับ ความสามารถ LGR (Local Grid Refinement) ^{[ 9 ]} MODFLOW-2005 เขียนขึ้นโดยใช้ Fortran 90 และ C เป็นหลัก โดยใช้ C สำหรับตัวแก้ปัญหาหนึ่งตัว

MODFLOW-2005เวอร์ชันปัจจุบันคือเวอร์ชัน 1.12.00 ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2017 โค้ดที่เกี่ยวข้องหรือแยกย่อยออกมาได้แก่:

• MODFLOW-CFP (เวอร์ชัน 1.8.00, 23 กุมภาพันธ์ 2011) กระบวนการไหลในท่อเพื่อจำลองสภาวะการไหลของน้ำใต้ดินแบบปั่นป่วนหรือแบบราบเรียบ
• MODFLOW-LGR (เวอร์ชัน 2.0, 19 กันยายน 2013), การปรับปรุงกริดเฉพาะที่
• GWM-2005 (เวอร์ชัน 1.4.2, 25 มีนาคม 2013) ความสามารถในการจัดการน้ำบาดาลโดยใช้การปรับให้เหมาะสม
• MF2005-FMP2 (เวอร์ชัน 1.0.00, 28 ตุลาคม 2552) ประมาณการส่วนประกอบอุปสงค์และอุปทานแบบบูรณาการเชิงพลวัตของการเกษตรชลประทาน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการจำลองการไหลของน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน
• MODFLOW-NWT (เวอร์ชัน 1.1.3, 1 สิงหาคม 2017) สูตรของนิวตันสำหรับการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความไม่เป็นเชิงเส้นของการแห้งและการเปียกซ้ำของสมการการไหลของน้ำใต้ดินที่ไม่จำกัด^{[ 10 ]}
• MODFLOW-OWHMv1 ^{[ 11 ]} (เวอร์ชัน 1.00.12, 1 ตุลาคม 2016) แบบจำลองการไหลของน้ำแบบ One-Water (MF-OWHM1 ^{[ 12 ]} ) ซึ่งพัฒนาขึ้นโดยความร่วมมือระหว่าง USGS และสำนักงานการฟื้นฟูที่ดินของสหรัฐอเมริกา เป็นการรวม MODFLOW-2005 หลายเวอร์ชัน (NWT, LGR, FMP, SWR, SWI) เข้าไว้ในเวอร์ชันเดียว มีการอัปเกรดและคุณสมบัติใหม่ และอนุญาตให้จำลองการไหลที่ขึ้นอยู่กับระดับน้ำ การไหลที่ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำ และการไหลที่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ซึ่งส่งผลกระทบต่อการใช้ทรัพยากรน้ำร่วมกัน
• MODFLOW-USG MODFLOW ทุกเวอร์ชันที่ระบุไว้ข้างต้นสร้างขึ้นบนสิ่งที่เรียกว่ากริดแบบมีโครงสร้าง กล่าวคือ กริดประกอบด้วยบล็อกรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือความสามารถ LGR ซึ่งอนุญาตให้แทรกกริดที่ปรับปรุงในระดับท้องถิ่นลงในโครงสร้างของกริด "หลัก" พื้นที่ท้องถิ่นประกอบด้วยบล็อกรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าอีกครั้ง แต่บล็อกมีขนาดเล็กกว่า การทดลองกับโครงสร้างกริดที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้นส่งผลให้มีการเปิดตัวMODFLOW-USG ^{[ 13 ]} (เวอร์ชัน 1.3.00, 1 ธันวาคม 2015) ซึ่งออกแบบมาเพื่อปรับให้เข้ากับกริดที่หลากหลายโดยใช้กริดแบบไม่มีโครงสร้าง MODFLOW-USG มีความสามารถคล้ายกับ MODFLOW 6 ซึ่งให้ความสามารถด้านกริดที่มีความยืดหยุ่นในระดับปานกลาง
• MODFLOW-USG Transportการปรับปรุง MODFLOW USG รวมถึงการขนส่งสารละลายหลายชนิด การไหลและการขนส่งที่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น การใช้สมการของ Richardสำหรับการไหลและการขนส่งในเขตที่ไม่อิ่มตัว และ การดูดซับที่ส่วนต่อประสานระหว่างอากาศกับน้ำการปรับปรุงโมเดลบางส่วนยังทำขึ้นเพื่อรองรับการขนส่งของPFASด้วย^{[ 14 ] [ 15 ]}

MODFLOW 6 (MF6) ซึ่งเปิดตัวครั้งแรกในปี 2017 ^{[ 16 ]}เป็นการพัฒนาใหม่ทั้งหมดของ MODFLOW-2005 โดยใช้กระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรม เชิงวัตถุ ในภาษา Fortran MF6 มีแพลตฟอร์มที่รวมความสามารถจาก MODFLOW-2005 เวอร์ชันก่อนหน้าหลายเวอร์ชัน รวมถึง MODFLOW-NWT, MODFLOW-USG และ MODFLOW-LGR ^{[ 17 ]} MODFLOW 6 รองรับกริดแบบมีโครงสร้างหรือไม่มีโครงสร้าง รองรับสูตร Newton-Raphson อย่างเต็มรูปแบบ และมีแพ็คเกจ Water Mover ที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดเส้นทางการไหลระหว่างแพ็คเกจขั้นสูงต่างๆ ได้ รวมถึงแพ็คเกจ Streamflow Routing, Lake, Multi-Aquifer Well และ Unsaturated Zone Flow นอกจากนี้ MODFLOW 6 ยังมีแบบจำลอง Groundwater Transport (GWT) ที่จำลองการขนส่งสารละลายสามมิติแบบชั่วคราวบนกริดแบบมีโครงสร้างหรือไม่มีโครงสร้าง และผ่านแพ็คเกจการไหลและตัวเคลื่อนย้ายขั้นสูง นอกจากนี้ MODFLOW 6 ยังมี Application Programming Interface (API) ซึ่งช่วยให้โปรแกรมสามารถเชื่อมต่อกับโมเดลอื่นๆ หรือควบคุมด้วยภาษาสคริปต์ยอดนิยม เช่น Python ได้ แม้ว่าจะมีฟีเจอร์บางอย่างที่ขาดหายไปในเวอร์ชันปัจจุบันซึ่งมีอยู่ใน MODFLOW-2005 แต่ความสามารถยอดนิยมส่วนใหญ่ในเวอร์ชัน MODFLOW ก่อนหน้าก็มีอยู่ใน MODFLOW 6 เวอร์ชันปัจจุบันคือ 6.2.2 ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม2021 ^{[ 18 ]}

แบบจำลองการไหลของน้ำแบบองค์รวม MODFLOW เวอร์ชัน 2 ^{[ 19 ]} ( MF-OWHM ) เป็นการเขียนใหม่ครั้งใหญ่ของ MF-OWHM1 ^{[ 11 ]}ที่เผยแพร่ในปี 2020 ^{[ 20 ]} MF-OWHM เป็นแบบจำลองทางอุทกวิทยาแบบบูรณาการที่ใช้ MODFLOW-2005 ซึ่งออกแบบมาเพื่อการวิเคราะห์การจัดการการใช้น้ำร่วมกัน คำว่า “บูรณาการ” หมายถึงการเชื่อมโยงอย่างแน่นหนาของการไหลของน้ำใต้ดิน การไหลของน้ำผิวดิน กระบวนการทางภูมิทัศน์ การอัดตัวและการทรุดตัวของชั้นหินอุ้มน้ำ การดำเนินงานของอ่างเก็บน้ำ และการไหลของน้ำในท่อ (คาร์สต์) การหลอมรวมนี้ส่งผลให้เกิดซอฟต์แวร์จำลองที่สามารถจัดการกับปัญหาการใช้น้ำและความยั่งยืน รวมถึงการใช้น้ำร่วมกัน การจัดการน้ำ ความมั่นคงทางน้ำและอาหาร และสถานการณ์สภาพภูมิอากาศ พืชผล และน้ำ^{[ 21 ]}

MF-OWHM เป็นเวอร์ชันหลักที่สองของ MODFLOW-2005 ซึ่งรักษาความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับเวอร์ชัน MODFLOW-2005 ที่มีอยู่ โมเดลที่มีอยู่ซึ่งพัฒนาโดยใช้ MODFLOW-2005 ^{[ 3 ]} MODFLOW-NWT ^{[ 10 ]} MODFLOW -SWI ^{[ 22 ]} MODFLOW-SWR ^{[ 23 ]} MODFLOW-LGR ^{[ 24 ]}และ MODFLOW-CFP ^{[ 25 ]}สามารถจำลองได้โดยใช้ MF-OWHM กระบวนการฟาร์ม (FMP) ^{[ 26 ]}เป็นส่วนหนึ่งของ MF-OWHM แต่เป็นส่วนประกอบเดียวที่ไม่รักษาความเข้ากันได้แบบย้อนหลังของอินพุตกับเวอร์ชันก่อนหน้า (ดูFMP_Templateสำหรับโครงสร้างอินพุตใหม่) MF-OWHM ยังรวมถึงโมดูลการดำเนินงานน้ำผิวดิน^{[ 27 ]} (SWO) พร้อมภาษาสคริปต์คล้าย Fortran ชื่อSlangซึ่งสามารถระบุการดำเนินงานอ่างเก็บน้ำและลำธารแบบไดนามิกได้ การประยุกต์ใช้งานหลักในปัจจุบันของ MF-OWHM ซึ่งพัฒนาโดย USGS คือ California Central Valley (CVHM2) ^{[ 28 ]}

ซอฟต์แวร์ เวอร์ชัน ปัจจุบันที่ได้รับการอนุมัติจาก USGS คือเวอร์ชัน2.3.0 ^{[ 29 ] [ 30 ]}ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 15 มกราคม 2024 และเวอร์ชันเบื้องต้นที่อยู่ระหว่างการตรวจสอบของ2.3.1 ^{[ 31 ]}ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 12 ธันวาคม 2025

ชื่อในตารางนี้คือป้ายกำกับที่ใช้ในการเปิดและปิดฟังก์ชันการทำงานของ MODFLOW ผ่านไฟล์อินพุตคีย์ ฟังก์ชันส่วนใหญ่มีทางเลือกมากมายหรือสามารถละเว้นได้ แต่ฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับแพ็คเกจ BASIC นั้นจำเป็นต้องมีเสมอ ฟังก์ชันหลายอย่างที่แนะนำไปนั้นได้รับการสนับสนุนในเวอร์ชันต่อมา แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงกริดที่เปิดใช้งานใน MODFLOW-USG และ MODFLOW 6 จะทำให้ความเข้ากันได้กับเวอร์ชันก่อนหน้านั้นค่อนข้างจำกัด

MODFLOW มีอินเทอร์เฟซแบบกราฟิกหลายแบบ ซึ่งมักจะรวมถึงโค้ด MODFLOW ที่คอมไพล์แล้วพร้อมการแก้ไข โปรแกรมเหล่านี้ช่วยในการป้อนข้อมูลเพื่อสร้างแบบจำลอง MODFLOW

MODFLOW เวอร์ชันที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์นั้นใช้งานได้ฟรี อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้วข้อกำหนดด้านลิขสิทธิ์จะจำกัดการใช้งานไว้เฉพาะเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยที่ไม่แสวงหาผลกำไรเท่านั้น

• ModelMuseเป็นอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิกที่ไม่ขึ้นกับตารางกริด จาก USGS สำหรับ MODFLOW 6, MODPATH, SUTRA และ PHAST เวอร์ชัน 1.51 ไม่มีข้อจำกัดด้านลิขสิทธิ์ และมีซอร์สโค้ดให้ใช้งาน
• FloPyเป็นแพ็กเกจ Python สำหรับสร้าง รัน และประมวลผลโมเดลที่ใช้ MODFLOW
• MODFLOW-GUI – สร้างโดย USGS: มีการอัปเดตบ่อยครั้งเพื่อให้ตรงกับการพัฒนา MODFLOW ของ USGS ในปัจจุบัน รองรับ MODFLOW-96, MODFLOW-2000, MODFLOW-2005, MODPATH, ZONEBUDGET, GWT, MT3DMS, SEAWAT และ GWM มีซอร์สโค้ดของ MODFLOW-GUI รวมอยู่ด้วย โปรแกรมนี้ขึ้นอยู่กับArgus ONE : อินเทอร์เฟซเชิงพาณิชย์สำหรับการสร้างแบบจำลองทั่วไป ไม่มีข้อจำกัดด้านลิขสิทธิ์ใดๆ นอกเหนือจากของ Argus ONE
• PMWIN – "การประมวลผล MODFLOW" (สำหรับWindows ) – ซอฟต์แวร์ฟรีแวร์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประมวลผลและการแสดงภาพ MODFLOW พร้อมหนังสือแนะนำ^{[ 32 ]}มีให้บริการในภาษาจีนดั้งเดิม ด้วย ใบอนุญาตสำหรับเวอร์ชันนี้จำกัดเฉพาะการใช้งานที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์
• mflab - mflab เป็น อินเทอร์เฟซ MATLABสำหรับ MODFLOW ผู้ใช้สร้างและวิเคราะห์แบบจำลองโดยการเขียนชุดสคริปต์ MATLAB ส่งผลให้เวิร์กโฟลว์มีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพ ช่วยให้สามารถทำงานอัตโนมัติได้เป็นอย่างมาก
• iMOD - อินเทอร์เฟซโอเพนซอร์สฟรีที่พัฒนาโดยDeltares iMOD ประกอบด้วย MODFLOW เวอร์ชันเร่งความเร็ว พร้อมเทคนิคการสร้างแบบจำลองโดเมนย่อยที่รวดเร็ว ยืดหยุ่น และสม่ำเสมอ ช่วยให้การสร้างแบบจำลอง MODFLOW ขนาดใหญ่ ความละเอียดสูง และการแก้ไขทางภูมิศาสตร์ของใต้พื้นดินเป็นไปได้ง่ายขึ้น
• FREEWATเป็นแพลตฟอร์มการสร้างแบบจำลองที่ผสานรวมกับ QGIS แบบโอเพนซอร์สและใช้งานได้ฟรี โดยผสานรวม MODFLOW (เวอร์ชัน MODFLOW ที่ผสานรวมคือ MODFLOW-2005 และ MODFLOW-OWHM) และรหัสการจำลองที่เกี่ยวข้องกับ MODFLOW ดังต่อไปนี้: MT3DMS , MT3D-USGS , SEAWAT , ZONE BUDGET , MODPATH , UCODE-2014 FREEWAT ได้รับการพัฒนาภายใต้กรอบของโครงการ H2020 FREEWAT (เครื่องมือซอฟต์แวร์โอเพนซอร์สและใช้งานได้ฟรีสำหรับการจัดการทรัพยากรน้ำ) ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากคณะกรรมาธิการสหภาพยุโรปภายใต้หัวข้อ WATER INNOVATION: BOOSTING ITS VALUE FOR EUROPE รหัสต้นฉบับเผยแพร่ภายใต้ใบอนุญาตGNU GENERAL PUBLIC LICENSE เวอร์ชัน 2 มิถุนายน 1991พร้อมด้วยคู่มือผู้ใช้และบทช่วยสอนครบชุด

โปรแกรม MODFLOW เชิงพาณิชย์มักถูกใช้โดยหน่วยงานภาครัฐและที่ปรึกษาเพื่อประยุกต์ใช้ MODFLOW กับปัญหาแหล่งน้ำใต้ดินในโลกแห่งความเป็นจริง โดยทั่วไปแล้ว ราคาของ MODFLOW เวอร์ชันสำหรับมืออาชีพจะเริ่มต้นที่ประมาณ 1,000 ดอลลาร์สหรัฐเป็นอย่างน้อย และอาจสูงถึง 7,000 ดอลลาร์สหรัฐ นี่คือรายชื่อโปรแกรม MODFLOW เชิงพาณิชย์:

• อาร์กัส วัน
• GMS – ระบบจำลองน้ำใต้ดิน
• ทิวทัศน์น้ำใต้ดิน
• ลีปฟร็อก ไฮโดร
• กำลังประมวลผล Modflow
• MODFLOW แบบภาพ

โปรแกรมเวอร์ชันปัจจุบันทั้งหมดเหล่านี้ทำงานได้เฉพาะบนระบบปฏิบัติการ Microsoft Windows เท่านั้น อย่างไรก็ตาม เวอร์ชันก่อนหน้าของ GMS (จนถึงเวอร์ชัน 3.1) ได้รับการคอมไพล์สำหรับแพลตฟอร์ม Unix หลายแพลตฟอร์ม

• กราฟิกข้อมูลน้ำใต้ดิน – อินเทอร์เฟซบนระบบปฏิบัติการ Windows
• ModelCad – โปรแกรมที่มีอินเทอร์เฟซบนระบบปฏิบัติการ Windows พัฒนาโดยบริษัท Geraghty and Miller, Inc.
• ModIME ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 30 กันยายน 2007 ที่Wayback Machine – อินเทอร์เฟซบนระบบปฏิบัติการ DOSโดย SS Papadopulos & Associates, Inc.

• ฟีโฟลว์
• PORFLOW
• ไฮโดรจีโอสเฟียร์
• การเพิ่มประสิทธิภาพทางอุทกวิทยา
• ไมค์ เธอ
• เอ็มที3ดี
• พาร์โฟลว์
• MARTHE จากสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งฝรั่งเศส (BRGM)