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文檔簡介
1、11.11.2概述1工程背景1練習實例的目的122.12.22.2.12.2.22.2.3創(chuàng)建計算網(wǎng)格3創(chuàng)建網(wǎng)格前需要注意的問題3創(chuàng)建Øresund的計算網(wǎng)格3由原始的xyz數(shù)據(jù)生成mdf文件4三角邊界的調整7模擬區(qū)域的三角劃分933.13.1.13.1.23.23.3創(chuàng)建MIKE 21 FM水動力模型的輸入條件14生成水位邊界條件14把測量水位導入時間序列文件15創(chuàng)建邊界條件20初始條件23風力作用2344.14.24.2.14.2.24.2.3MIKE 21 FM模型搭建25FM模型25模型率定39實測水位39實測流速39模擬與實測結果比較411概述本實例是連接丹麥和瑞典的跨海(
2、Øresund)工程。圖 1.1Sound (Øresund), 丹麥1.1 工程背景1994 年,和馬爾默(Malmö)開始了連接丹麥和瑞典隧道和橋梁的改造項目。該項目執(zhí)行了嚴格的環(huán)境要求,即隧道和橋梁項目對的海的環(huán)境不產生任何影響。這樣的要求意味著橋梁和隧道設計的阻流作用小于 0.5 %,同理,溢流和排放的最大流量也要得到控制。為了達到環(huán)境的要求和監(jiān)理工程施工,建立了一個主要的監(jiān)測程序。整個監(jiān)測程序包括 40 多個水文測站,收集水文、鹽度、溫度和流場數(shù)據(jù)。另外還為 ADCP 的船載測站和 CTD 等固定站點進行了廣泛的補充測量。監(jiān)測程序最初于 1992 年開始
3、并一直持續(xù)到本世紀。由于 Øresund 海域天然水文的多樣性和多變性,連接工程的阻流作用只能通過數(shù)值模型來評價。而且,Øresund 的情況需要一個三維模型。所以,利用 DHI 的三維模型,MIKE 3 對 Øresund 整個海域進行模擬,并在其中設置嵌套模型,網(wǎng)格水平方向由連接工程附近的100 米到 Øresund 較遠海域的 900 米,垂直方向網(wǎng)格是 1 米。隨后,MIKE 3 模型會根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)階段進行率定和驗證。根據(jù)監(jiān)測程序得到的數(shù)據(jù),初步選擇足以反映 Øresund 海域天然水文多樣性的 3 進行詳細的 有任何影響。作為模擬
4、的“設計時段”。設計時段用來對連接工程和優(yōu)化,并確定需要填充的挖泥量,以達到對環(huán)境沒1.2 練習實例的目的練習實例的目的在于通過使用 MIKE 21 的 Flexible Mesh 模塊為Øresund 建立水流模型和 MIKE 3 的水流模型,生成令人滿意的率定結果。此次練習和實際工程操作相同,但根據(jù)輸入數(shù)據(jù)也做了一些預備工 作,主要是為用戶準備了 MIKE 21 格式的輸入數(shù)據(jù),以保證原始數(shù)據(jù)的準確性和預處理。根據(jù)數(shù)據(jù)的數(shù)量和質量,數(shù)據(jù)的處理是非常耗時但又必不可少的過程。本實例中,所有的原始數(shù)據(jù)都以 ASCII 文件的格式提供,所有相關數(shù)據(jù)和文件請在以下目錄中:C:Program
5、 filesDHIMIKEZeroExamplesMIKE_21FlowM_FMHDOresundC:Program filesDHIMIKEZeroExamplesMIKE_3FlowM_FMHDOresund如果用戶對導入 MIKE Zero 格式數(shù)據(jù)的過程已經(jīng)熟悉,則不用再自行生成所有的輸入文件。在模型中確定了運行模型需要的所有輸入條件后,用戶就可以開始模擬。2創(chuàng)建計算網(wǎng)格創(chuàng)建計算網(wǎng)格需要對數(shù)據(jù)進行大量的修改,在此,只對主要方法進行解釋。網(wǎng)格文件中包含不同地理位置的水深和下列信息:1.2.3.計算網(wǎng)格水深邊界資料在建模過程中,網(wǎng)格文件的生成。請在下列目錄中參見網(wǎng)格的用戶手冊:C:Prog
6、ram FilesDHIMIKEZeroManualsMIKE_ZEROMzGeneric.pdf2.1 創(chuàng)建網(wǎng)格前需要注意的問題地形和網(wǎng)格文件應該1.2.3.描述模擬區(qū)域內的水深使模擬結果達到理想的精度 達到用戶能夠接受的模擬用時為了達到上述目的,用戶需要注意的網(wǎng)格是:1.2.3.4.沒有過小角度的三角形(完美的的網(wǎng)格是等邊三角形) 帶有平滑的邊界分辨率更高的嵌套部分來自于 xyz 數(shù)據(jù)的網(wǎng)格較大的角度和較高的分辨率需要較長的計算時間,所以模型的使用者必須在計算時間和網(wǎng)格分辨率之間保持一個平衡。網(wǎng)格的分辨率、水深、和時間步長決定了模型設置中的克朗值。最大克朗值應該小于 0.5,所以,模擬用時
7、不僅和三角網(wǎng)格相關,還由網(wǎng)格的節(jié)點數(shù)量和克朗值決定。因此,在深水區(qū)網(wǎng)格較細的地方所需要的計算時間就比淺水區(qū)較細的網(wǎng)格要長些。2.2 創(chuàng)建 Øresund 的計算網(wǎng)格實例中的模擬區(qū)域的海圖如圖 2.1所示,它覆蓋了丹麥和瑞典的海峽。根據(jù)海圖可以得到水深和海岸線的 xyz 數(shù)據(jù)。在本實例中,海岸線和水深的 xyz 數(shù)據(jù)已經(jīng)創(chuàng)建好了,見圖2.14。圖 2.1模擬區(qū)域:Øresund, 丹麥和瑞典海峽2.2.1由原始的 xyz 數(shù)據(jù)生成 mdf 文件網(wǎng)格文件包括水深資料,網(wǎng)格是通過 MIKEZero 的網(wǎng)格創(chuàng)建器建立。首先,打開“Mesh Generator” (New®
8、Mesh Generator),見圖2.2。打開“Mesh Generator”,用戶需要確定模擬地區(qū)的投影方式為UTM,并定義 UTM 區(qū)為 33,如圖 2.3 所示。圖 2.2MIKE Zero 中的“Mesh Generator”圖 2.3定義模擬區(qū)域的投影方式定義好的模擬區(qū)域如圖 2.4所示。圖 2.4添加 xyz 數(shù)據(jù)以前在“Mesh Generator”定義的模擬區(qū)域從 ACSII 文件中導入海岸線的數(shù)據(jù) (Import®Boundarydata ®OpenXYZfile:land.xyz),見圖2.5。圖 2.5導入海岸線數(shù)據(jù)請注意需要轉換地理坐標:在導入了海
9、岸線數(shù)據(jù)后請選擇“Longitude/Latitude”,見圖 2.6。圖 2.6導入海岸線數(shù)據(jù)生成的模擬地區(qū)包括導入的海岸線數(shù)據(jù)被稱為“Mesh File”(mdf-file), 如圖 2.7。Definition圖 2.7導入海岸線 xyz 數(shù)據(jù)后在 Mesh Generator 中的 mdf 文件下一步是把模擬區(qū)域的原始數(shù)據(jù)變?yōu)榭梢詣澐秩蔷W(wǎng)格的數(shù)據(jù)。2.2.2三角邊界的調整邊界調整的目的是使模擬地區(qū)的邊界能夠被劃分為三角網(wǎng)格,包括水邊界(綠色弧形)。從刪除不需要包含于模擬區(qū)域的海岸線的交匯點和節(jié)點(紅色和蘭色點)開始進行調整,這還包括陸地上的節(jié)點,如圖 2.7所示。通過在“丹麥”節(jié)點和
10、“瑞典”節(jié)點之間添加弧形來定義北部和南部的邊界。邊界應當定義在測量的邊界位置附近,如表 2.1。選擇北部邊界并選擇“properties”,把北部的圓弧屬性設置為“2”,南部邊界的圓弧屬性設為“3”,見圖 2.8 和圖 2.9。這些屬性用來區(qū)分網(wǎng)格中的不同邊界類型:北部邊界(2)和南部邊界(3)。陸地/水面邊界(1)由網(wǎng)格創(chuàng)建器自動生成。表 2.1測量的水位數(shù)據(jù)圖 2.8編輯屬性(右擊鼠標)選擇北部邊界的圓?。ㄗ仙﹫D 2.9編輯北部邊界圓弧的屬性測站數(shù)據(jù)文件位置東(m)北(m)WL13 Vikenwaterlevel_viken.txt3497446224518WL14 Hornbæ
11、;kwaterlevel_hornbaek.txt3418116219382WL19 Skanørwaterlevel_skanor.txt3627486143316WL20 Rødvigwaterlevel_rodvig.txt3331916126049現(xiàn)在用戶能夠看到一個可以劃分三角網(wǎng)格的閉合區(qū)域,但首先需要對所有的海岸線進行核對和修正。模擬區(qū)域的三角網(wǎng)格劃分從邊界多邊形開始,所以,網(wǎng)格三角劃分過程中產生的元素數(shù)量和海岸線的交匯點和節(jié)點數(shù)量密切相關。用戶可以使用相應的工具把各交匯點重新分布到圓弧上,使海岸線更為平滑均勻。在特別關心的地區(qū),用戶還可以把交點沿陸地邊界重新分
12、布,并使其相互保持較小的間距。用戶需要注意,如果內陸港口和內陸湖對模擬地區(qū)影響不大,則不需要在模擬地形中予以考慮。編輯完所有的海岸線后,用戶可以得到和下圖 2.10所示相似的地形圖,名為 oresund.mdf。用戶可以在隨后的工作中使用此文件。2.2.3模擬區(qū)域的三角劃分下一步就是真正進行模擬面積的三角劃分。首先,選擇不適合進行三角劃分的多邊形(綠色)的閉合地區(qū)(如島嶼)。圖 2.10 Mesh Generator 中的 mdf-文件,邊界 xyz 數(shù)據(jù)經(jīng)過調整以形成能夠進行三角劃分的閉合面積為了進行最初的三角劃分(Mesh®Triangulate®Generate),用
13、戶需要進行相應的設置,如圖 2.11 (Mesh® Triangulate®Options)。在本實例中,特別需要關注的地區(qū)的網(wǎng)格分辨率較高。用戶也可以根據(jù)需要把某些地區(qū)的網(wǎng)格變細,具體做法是在需要加密的網(wǎng)格上添加多邊形并設置多邊形的屬性(在多邊形中添加綠色標識并右擊鼠標定義屬性)。圖 2.11 三角劃分的選項三角劃分完成后,用戶可以通過工具使網(wǎng)格平滑(Mesh®Smooth Mesh)。在這個例子中,網(wǎng)格被平滑了 100 次,如圖 2.12所示。圖 2.12 三角劃分和網(wǎng)格平滑 100 次后的網(wǎng)格。三角劃分選項的最大面積是 1500000m2,最小的角度是 30
14、 度,最多的節(jié)點是 6000 個。加密地區(qū)的選項在加密地區(qū)的多邊形選擇。隨后,用戶需要把 xyz 文件中的水深數(shù)據(jù)(water.xyz)內差到網(wǎng)格中 (Mesh®Interpolate),見圖 2.13。注意在 MIKE 21 FM 和 MIKE 3 FM 中的水深不同,因為它們的測量年份不同,地形也有了變化。MIKE 21 的 mdf 文件是 1993 年的數(shù)據(jù),如圖 2.15。圖 2.13 內差水深需要選擇 xyz 的數(shù)據(jù)文件。定義投影方式為地理坐標 1993 water.xyz(MIKE 21 Flow MFM 例子)和 UTM 33 1997 water.xyz (MIKE
15、3 FlowMFM 例子)圖 2.14ASCII 文件,定義了地理位置(經(jīng)度、緯度和深度),請注意如果使用了 MIKE C- MAP,用戶則不能以文本方式瀏覽數(shù)據(jù),因為數(shù)據(jù)已經(jīng)加密。圖 2.15在內差水深后的 Mesh Generator 中的網(wǎng)格現(xiàn)在用戶可以把編輯好的網(wǎng)格數(shù)據(jù)導入到 MIKE 21/3 FM 的水流模型中 (Mesh®Export Mesh)。保存文件為 oresund.mesh。用戶可以在 Data Viewer(圖中瀏覽或編輯網(wǎng)格文件。2.16)或 MIKEAnimator(圖2.17)圖 2.16Data Viewer 中的網(wǎng)格文件圖 2.17MIKE Ani
16、mator 中的 Øresund 網(wǎng)格3創(chuàng)建 MIKE 21 FM 水動力模型的輸入條件在設置 MIKE 21 FM 水流模型前,必須根據(jù)測量數(shù)據(jù)創(chuàng)建輸入數(shù)據(jù) ,1993 年測量的數(shù)據(jù)是:1. 邊界上的水位2. 丹麥Kastrup 機場的風數(shù)據(jù)通過使用 MIKE Zero 中各種工具來準備輸入數(shù)據(jù),相應的用戶手冊在下列安裝目錄中可以找到:C:Program FilesDHIMIKEZeroManualsMIKE_ZEROMzGeneric.pdf3.1生成水位邊界條件在模型的邊界附近有四個測站有測量的水位,見圖 3.1。Øresund 模型是水位邊界,測量的水位數(shù)據(jù)表明沿著
17、邊界的水位變化比較顯著,所以水位邊界應該定義為線邊界(dfs1 類型的數(shù)據(jù)文件),是兩個邊界點數(shù)據(jù)的內差。隨后,兩條線邊界(dfs1 類型的數(shù)據(jù)文件)的水位數(shù)據(jù)來自于兩條邊界上的四個測站的測量數(shù)據(jù)。四個測站的位置如表 2.1 所示。VikenHornbækSkanorRødvig圖 3.1開邊界上的水位測站位置: Hornbæk,Viken,Skanör,和 Rødvig3.1.1把測量水位導入時間序列文件圖 3.2MIKE Zero 中的時間序列編輯器打開 MIKE Zero 中的“Time Series Editor”(File®
18、New®Time Series)見圖 3.2。選擇“ASCII 格式”,打開文本文件waterlevel_hornbaek.txt。選擇“Equidistant Calendar Axis”并確認,然后右擊鼠標并選擇“properties”,把類型改變?yōu)椤癢ater Level”,保存數(shù)據(jù)為 waterlevel_hornbaek.dfs0。對其他三個測站重復上述步驟。注意在 MIKE 21/3 FM 水流模型的現(xiàn)有版本中,必須是等時間步長,這就意味著原始數(shù)據(jù)充。,必須在導入之前通過內差等方式補圖 3.3測站 Hornbæk 的實測水位,ASCII 文件圖 3.4時間序列編
19、輯器的導入界面圖 3.5時間序列屬性圖 3.6由測站 1 Hornbæk 導入到時間序列中的水位數(shù)據(jù)如果要把水位數(shù)據(jù)繪成時間序列圖,打開 MIKE Zero 中的“Plot Composer”, 見圖 3.7。選擇“plot” ® “insert a new plot object”并選擇“Time Series Plot”,見圖 3.8。圖 3.7MIKE Zero 中打開 Plot Composer右擊繪圖區(qū)域并選擇“properties”,點擊添加時間序列文件到“Plot Composer”,見圖 3.10。用戶可以在同一個繪圖中添加多個時間序列圖,在屬性3.9)???/p>
20、中還能對圖形進行編輯,如顏色等(見圖圖 3.8在 Plot Composer 中新的繪圖對象圖 3.9在 Plot Composer 的 Time Series Plot線等框中選擇時間序列文件,調整比例和曲圖3.11和圖3.12是兩個邊界上的實測水位。圖 3.10 在 Plot Composer 中選擇時間序列文件圖 3.11 北邊界測站 1 和 2,Hornbæk 和 Viken 的時間序列圖 3.12 南邊界測站 3 和 4,Skanör 和 Rødvig 的時間序列3.1.2創(chuàng)建邊界條件下一步是根據(jù)生成的時間序列創(chuàng)建線邊界。打開 MIKE Zero 中的“
21、ProfileSeries”并選擇“Blank.”,見圖3.13。圖 3.13 在 MIKE Zero 中打開 Profile Series Editor需要的信息如下:北邊界開始時間 1993-12-02 00:00:00時間步長:1800s 時間步驟數(shù):577 網(wǎng)格點數(shù):2網(wǎng)格間距:9200m (邊界的寬度,事實上并不需要,因為 MIKE21/3 FM 的水流模型中線邊界的內差不考慮此寬度,見 MIKE 21/3 FM水流模型的用戶手冊)。打開測站 Hornbæk (waterlevel_hornbaek.dfs0) 的水位文件,并粘貼到“profile Series Edito
22、r”中點“0”的位置,然后打開測站 Viken(waterlevel_viken.dfs0) 的的水位文件,并粘貼到“profile SeriesEditor”中點“1”的位置,見圖 3.15。保存文件為“waterlevel_north.dfs1”,見圖 3.16。圖 3.14 剖面序列屬性圖 3.15 從測站 1 (Hornbæk)水位到 Profile Series Editor(Ctrl V)圖 3.16 北邊界的水位線邊界除了網(wǎng)格間距不同,和使用的水位數(shù)據(jù)來自測站 Rødvig(waterlevel_rodvig.dfs0)和 Skanör (water
23、level_skanor.dfs0),對南邊界重復相同的步驟和類似的信息,并保存結果為waterlevel_south.dfs1。南邊界開始時間 1993-12-02 00:00:00時間步長:1800s 時間步驟數(shù):577 網(wǎng)格點數(shù):2網(wǎng)格間距:33500m (邊界的寬度,事實上并不需要,因為 MIKE21/3 FM 的水流模型中線邊界的內差不考慮此寬度,見 MIKE 21/3 FM水流模型的用戶手冊)。3.2初始條件初始的水面高程由北邊界和南邊界水位的平均值計算得到。從兩個邊界文件中看平均的高程約為 0.37 m。3.3風力作用來自 Kastrup 機場的風數(shù)據(jù)形成的風力是時間序列,但空間
24、上恒定。打開時間序列編輯器,從 ASCII 文件“wind_kastrup.txt”中導入數(shù)據(jù),使用等時間步長。保存文件為“wind_kastrup.dfs0”。風速和風向的時間序列如圖 3.17所示。對于風的更形象描述是風玫瑰圖。打開“Plot Composer”,新的繪圖對象,并選擇“Wind/Current Rose Plot”,然后選擇屬性,選擇新生成的文件“wind_kastrup.dfs0”并按需要對圖形進行編輯(顏色等)。結果如圖 3.18所示。圖 3.17 來自 Kastrup 機場的風速和風向數(shù)據(jù),ASCII 文件圖 3.17 Kastrup 機場的風速和風向數(shù)據(jù),由 Plo
25、t Composer(Time Series Direction plot control)繪制圖 3.18 Kastrup 機場的風玫瑰圖,由 Plot Composer 繪制,南邊界4MIKE 21 FM 模型搭建4.1FM 模型現(xiàn)在我們采用第三章生成的 1993 年 Øresund 地形資料,邊界條件和動力數(shù)據(jù)搭建 MIKE21 FM 水動力模型。首先,我們采用模型默認參數(shù),不考慮邊界密度變化的影響。模型參數(shù)如下表所示:下面簡短地介紹了模型的搭建過程。在模型范圍框內指定地形網(wǎng)格文件 oresund.mesh,如圖 5.1 所示。此地形文件已經(jīng)內含了模型投影 UTM-33。在地形
26、文件中,每個邊界被給定一個識別代碼。在 Øresund 例子中,北部邊界識別代碼為2,南部邊界識別代碼為 3。在邊界名稱“北部”,“代碼 3”為“南部”??蛑袑ⅰ按a 2”改名為擊按鈕,可以直接打開并查看網(wǎng)格文件。用戶可以在 Data Viewer 中查看代碼值(第二項),如圖 5.2 所示。參數(shù)值模型配置文件Oresund.m21fm網(wǎng)格地形Oresund.mesh (1993)2057 個節(jié)點模擬時段1993-12-02 00:00 1993-12-13 00:00 (11 天)時間步長8 秒模擬步長數(shù)118800干濕水深干水深 0.01 米洪水深 0.05 米濕水深 0.1 米
27、初始水位-0.37 米風場隨時間變化,在模型范圍內常量:wind_kastrup.dfs0風摩阻系數(shù)隨風速變化:0.001255 ,風速為: 7 m/s 時0.002425 ,風速為 25 m/s 時北部邊界Waterlevel_north.dfs1南部邊界Waterlevel_south.dfs1渦粘系數(shù)Smagorinsky 公式, 常量 0.28 m1/3/s糙率曼寧系數(shù). 常量 32 m1/3/s結果文件Flow.dfsundr_roese.dfs0模擬時段大約 25 分鐘, 2.4 GHz CPU, 512 MB DDR RAM圖 4.1MIKE 21 FM 模型: 指定模型地形文件
28、圖 4.2在 Data Viewer 中查看邊界代碼值在“Time”框中指定時間步長為 8 秒,對應的克朗數(shù)小于 0.5。輸入時間步數(shù)為 118800 步,對應的模擬時間 11 天,見圖 5.3。圖 4.3MIKE 21 FM 模型: 模擬時段如果要同時計算對流擴散或 Ecolab 水質,請在“Module Selection”對話框對應的選擇框中打勾,見圖 5.4。在本例中,我們只進行水動力模擬。如果希望在水動力模塊的基礎上增加 Ecolab 水質模塊,請參考"Step-by-Step Training Example for ECO Lab"。圖 4.4MIKE 21
29、FM 模型: 模塊選擇在"Flood and Dry"框中,可以進行干濕動邊界的參數(shù)設置,見圖5.5 所示。在該例子中,選取默認值,即干水深 0.01 米,洪水深 0.05米,濕水深 0.1 米。在該例子中,由于沿著 Saltholm 海岸的某些區(qū)域在模擬期間內會干涸,所以應該包含干濕動邊界功能。如果沒有選擇該功能,模型會在干涸地區(qū)溢出。但是,包含干濕功能后會影響模型的穩(wěn)定性,因此, 如果干濕功能對所要模擬的問題不是很重要的話,建議不要將其包含進來。做為補償,請調整網(wǎng)格地形文件,使淺水區(qū)域有更深的水深, 從而防止這些區(qū)域干涸,然后運轉不包含干濕功能的模型。圖4.5MIKE
30、21 FM 水動力模型: 干濕動邊界本例中不考慮密度梯度流,在"Density "壓),見圖 5.6??蛑羞x擇"Barotropic"(正圖 4.6MIKE 21 FM 水動力模型: 密度梯度水平渦粘系數(shù)的設定采用 Smagorinsky 公式,Smagorinsky 常數(shù)取默認值 0.28,見圖 5.7。圖 4.7MIKE 21 FM 水動力模型: 渦粘系數(shù)的設定第一次模型運行采用默認的河床糙率值(曼寧系數(shù))32 m1/ 3/s,在隨后的率定中可以改變它,見圖 5.8。圖4.8MIKE 21 FM 水動力模型: 河床糙率在 Øresund 地
31、區(qū)潮流作用占優(yōu),一般來說,應該考慮科氏力的作用。但是在該例中,由于海峽很淺,科氏力的影響也可以忽略。而在實際的工程應用中,除非個別情況,一般都要考慮科氏力的作用,僅僅在模擬氏力可以不考慮,見圖 5.9。圖 4.9MIKE 2 FM 水動力模型: 科氏力使用已生成的風時間序列(在 Wind Forcing框中風時間序列指定為“隨時間變化,全域內常量”,時間序列文件名為wind_kastrup.dfs0)。在本例中,風場軟啟動時間間隔指定為 7200秒。軟啟動時間間隔指在模擬開始階段風的影響全考慮。在軟啟動間隔開始階段,風力的影響為零,然后它逐漸增長直到在軟啟動間隔終止階段充分考慮風力的影響。在本
32、例中,指定風摩擦隨風速變 化,并采用默認的風摩擦值,見圖 5.11。注意,在風場框中點擊按鈕,可以直接打開并查場文件,見圖 5.10。圖 4.10MIKE 2 FM 水動力模型: 風場圖 4.11MIKE 2 FM 水動力模型: 風摩擦系數(shù)在本例中l(wèi)ll不考慮冰蓋影響 不考慮降雨和蒸發(fā)不考慮波浪輻射應力源和匯的流量及速度在“源”Øresund 地區(qū)的源流量過小,框中指定。在本例中,由于對水動力條件產生大的影響,因此沒有包含在該例子中。此頁設置為空白,見圖 5.12。圖 4.12MIKE 2 FM 水動力模型:源項在“Initial Conditions”框中設置初值條件,即模擬開始時
33、刻的水位/流速。本例中初始水位采用常量-0.37 米,即模擬初始階段北部和南部邊界水位的平均值,水平方向和垂直方向流速為 0,見圖 5.13。圖 4.13MIKE 2 FM 水動力模型: 初始條件在“Boundary Conditions”中邊界條件應該與域框中指定的邊界名一致。本例中北部邊界和南部邊界使用第三章生成的線序列水位邊界文件。本例中,邊界類型是"Specified Level"(水位),這是因為邊界上僅有水位實測結果可以利用。"Specified Level"意味著邊界上采用了水位實測數(shù)據(jù),而流量數(shù)據(jù)是未知的,只能在模擬過程中估算。如果邊界類
34、型是"Specified discharge",意味著邊界上采用了流量實測數(shù)據(jù),水位數(shù)據(jù)是估算的。邊界格式必須設置為'Variable in time and along boundary' (隨時間和邊界變化),這種情況下,需要給定一個線序列文件。點擊5.16。按鈕,在彈出的框中選擇相應的數(shù)據(jù)文件,見圖對于北部邊界,選擇 waterlevel_north.dfs1 水位文件;對于南部邊界, 選擇 waterlevel_south.dfs1 水位文件。注意:當在邊界上指定線序列時,我們必須知道 MIKE 21 FM 是如何定義邊界起始點和結束點的。定義規(guī)則是
35、:以邊界海岸線為界,使模型邊界處于左手方向,沿海岸線第一個點定義為起始點,見圖 5.2。軟啟動間隔取 7200 秒,對應初始水位值為0.37 米。軟啟動間隔是指在模擬開始階段邊界水位的影響并未充分考慮。在軟啟動間隔開始階段,邊界水位的影響是零,然后該影響逐漸增大直到在軟啟動終止階段充分發(fā)揮作用,見圖 5.14 和圖 5.15。用戶可以在邊界據(jù)文件。框中點擊按鈕,快速打開并查看邊界數(shù)圖 4.14MIKE 21 FM 水動力模型:北部邊界條件 waterlevel_north.dfs1圖 4.15MIKE 21 FM 水動力模型:南部邊界條件 waterlevel_south.dfs1圖 4.16
36、MIKE 21 FM 水動力模型: 選擇邊界文件指定輸出格式為面序列,并給出結果文件名,見圖 5.17。輸出文件名稱為 flow.dfsu。同時,確保硬盤空間具有足夠的空間。選擇輸出頻率為 3600 秒(對于潮流模擬來說該頻率較合理),這樣可以使輸出的面序列文件大小減小到合理范圍。本例中,時間步長是 8 秒,指定輸出頻率為 3600/8 = 450。默認情況下,面序列輸出范圍為全域。 選擇輸出文件要包含的參數(shù),見圖 5.18。在水文站 Ndr. Roese 處輸出一個點序列文件作模型率定用,該站的位置見表 5.1。如果有,您也可以輸出監(jiān)測站附近的一些點,以便了解監(jiān)測站附近的計算結果隨空間位置的
37、變化。圖 4.17MIKE 21 FM 水動力模型: 結果保存為點,線和面序列圖 4.18MIKE 21 FM 水動力模型: 輸出結果參數(shù)表 4.1Ndr. Roese 站測量結果現(xiàn)在我們準備運行 MIKE 21 FM 水動力模型. (Run®Start simulation).用戶也可以運行 DHI 為您預先準備好的模型配置文件:C:Program FilesDHIMIKEZeroExamplesMIKE_21FlowM_FMHDOresundCalibration_1oresund.m21fm注意,如果模擬不,請打開 log 日志文件找出錯誤(File®Recent log file list);您也可以在模擬運行之前在菜單欄的"Vi
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