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。本文针对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，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学习（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。

     进一步夯实水文地球化学化学基本理论，掌握PHREEQC模型搭建思路与重要模块使用原则，并初步形成独立解决各自研究领域实际问题的能力。

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】

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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

PHREEQC软件主要功能模块介绍与案例讲解 

PHREEQC软件简要介绍，包括软件研发历史、版本迭代与衍生，主要功能模块和应用场景，软件当前“短板”与发展前景。根据当天授课时长，讲解7-10个软件自带经典案例。

 PHREEQC软件介绍

 

 

 PHREEQC功能介绍

 

PHREEQC主要功能模块介绍 

 

 

PHREEQC自带案例库学习

 

 

  PHREEQC自带案例库学习（续）

设计全天针对软件自带后10个案例进行拆解学习。

 PHREEQC自带案例库学习（续）

 

 

学员建模思路培养与案例练习，文献中PHREEQC应用解析与再现

趁热打铁！设计一上午时间，给学员提供案例说明与基础数据，讲解建模思路后，由学员自主完成新案例的代码实现，锻炼学员独立解决实际问题的能力。设计下午开展更复杂的实例教学，素材选自近年来发表的涉及PHREEQC应用的文献，初步讲解2-3个案例。

3.1第三方案例练习

 

 

PHREEQC文献应用与还原再现

静态高压釜水热反应过程

基于多矿物溶解平衡计算地热温标

 

 

露天矿床酸性水体成因分析与环境保护

 

 

地热系统中玄武岩玻璃对砷元素吸附性能研究

 

 

PhreePlot软件讲解、稳定场相图绘制与PHREEQC  总结交流

设计上午占用两小时对前天部分模拟进行收尾或应学员要求增添一个新应用；后续时间介绍PhreePlot软件，并重点就稳定场相图绘制进行讲解与练习。下午剩余两小时就PHREEQC系列软件功能、不足与拓展进行总结说明；学员自由探讨交流学习心得，为课下深入学习打好铺垫。

4.1 PhreePlot软件介绍与相图绘制