随着高性能并行计算技术的快速发展，将地下水数值模拟与并行计算相结合，提高地下水数值模拟研究的能力，可成为解决各种水文地质与环境地质问题的有效工具。因此，地下水流动数值模拟的并行计算方法研究具有重要的理论意义和应用价值。由美国地质调查局（USGS）开发的MODFLOW是全世界使用最广泛的地下水数值模拟软件。MODFLOW在解决一般的地下水流问题时可以取得令人满意结果，但是对于涉及大尺度、高精度和高复杂性的大规模数值模拟问题（如核废物地下处置、CO2地下封存等），MODFLOW运算时间过长，在应用时非常困难。因此利用高性能并行计算机增强MODFLOW的计算能力对于地下水研究非常必要。
地质地球所工程地质与水资源研究室博士后董艳辉等人基于MODFLOW中的PCG包（Preconditioned Conjugate-Gradient Package），针对PCG包中的两种预条件算法（MICCG和POLCG）进行详细的分析，确定其并行化策略和方法。根据其算法的并行性特征，应用OpenMP并行编程方法对MICCG 进行了部分并行化，对POLCG进行全部并行化，从而开发出并行PCG，即P-PCG程序包（Dong and Li. A Parallel PCG Solver for MODFLOW. Ground Water, 2009, 47(6): 845-850，点击此处下载该文）。该研究达到如下几个效果：（1）P-PCG实现了MODFLOW在共享存储环境下的并行计算，且输入数据和计算结果与原MODFLOW保持一致；（2）针对不同规模的问题并考虑不同编译器的影响，在 8 核心的并行计算机可以获得 1.40~5.31 的加速比。P-PCG 在提高速度的同时，并没有以牺牲内存为代价，P-PCG 比PCG多使用的内存与模型本身相比可以忽略；（3）P-PCG程序得到了USGS（Marry Hill，Steffen Mehl，Richard Naff）的认可，P-PCG 程序也正在与USGS联合测试并有望添加到MODFLOW的程序包中提供给世界各地的地下水模型研究者使用。该研究成果近期发表在Ground Water后已有近二十名世界各地的地下水学者对此程序感兴趣并进行测试；（4）应用P-PCG并行计算方法，在我国高放废物地质处置预选区甘肃北山进行了区域地下水流动数值模拟，取得了很好的效果。
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