MIKE21FM

1MIKE21HDFM数值模拟技术培训2007年9月15日～16日2熟悉MIKE软件的基本框架掌握应用MIKE21FMHD数值模拟的基本过程掌握三角网格制作工具MeshGenerator掌握TimeSeries编辑器掌握MIKE21FMHD模拟文件设置熟悉dfsu的结果提取工具DataExtractionFM熟悉dfsu、mesh文件编辑器DataManager&DataView熟悉动画制作利器MIKEAnimator本期内容和目标3培训师的摇篮进入高校的课堂让MIKE像WORD一样方便时刻准备着下岗^_^远期目标4DHI和MIKE系列产品介绍生成网格外部作用力边界条件MeshGeneratorTime&ProfileSeriesMIKE21HD设置进度安排结果提取、查看、比较模型率定21FMHD数值模拟基本过程Dfsu结果提取Dfsu、mesh文件编辑Dfsu、mesh动画制作DataExtractionFMDataManager&ViewMIKEAnimator5DHI和MIKE系列产品介绍生成网格外部作用力边界条件MeshGeneratorTime&ProfileSeriesMIKE21HD设置进度一结果提取、查看、比较模型率定21FMHD数值模拟基本过程Dfsu结果提取Dfsu、mesh文件编辑Dfsu、mesh动画制作DataExtractionFMDataManager&ViewMIKEAnimator9.15AM（周六上午）9.15PM（周六下午）9.16AM（周日上午）9.16PM（周日下午）DHI和MIKE系列产品介绍6DHI公司简介独立,公正,客观的科研和咨询机构致力于水环境模拟技术的开发和研究国际性公司，分公司遍布各个大洲全球员工600多人DHI中国目前员工40余人7产品代理总代理办公室子公司DHI中国国际化企业8MIKEURBAN城市给排水管网MIKE21二维模型MIKEBASIN流域管理模型MIKESHE&FEFLOW地下水模型MIKE11河流一维模型MIKE3三维模型LITPACK海岸线动力模型West污水处理模型DHI主要产品9NWK11河网XNS11断面SIM11模拟RR11降雨径流模型HD11水动力模型ST11泥沙模型FF11洪水预测模型AD11对流扩散模型ECOLab11生态模型一维模型10MIKE21C曲线网格MIKE21FM三角网格MIKE21矩形网格BWSWNSWEMSPMSNCST非粘性泥沙二维模型11FLOWMODEL矩形网格FLOWMODELFM三角网格三维模型12MIKE21CAMS是动态地形模型（矩形网格）MIKE21/3CoupledModelFM是动态地形模型（三角网格）MIKE21&MIKE3Particle/SpillAnalysis粒子/溢油（拉格朗日计算体系）耦合模型13URBAN城市水MOUSE排水管网模型NET供水管网模型SWMM城市水文降雨模型WEST污水处理厂模型DIMS系统集成方案城市水模型14MIKESHE地下水模型FEFLOW地下水模型FLOOD一二维耦合模型MIKEBASIN水资源模型LITPACK海岸线模型FLOODWATCH洪水系统集成方案AutoCal最优化计算其它模型15输入Dfsu数据Dfs1数据输出地形文件边界文件计算核心初始条件源汇项降雨蒸发风场科氏力密度场时间步长求解算法干湿判断紊流系数底部摩擦Dfs0数据图片表动画波浪冰计算参数外部作用力输入条件输入输入MIKE21FMHD数值模拟的基本过程16DHI和MIKE系列产品介绍生成网格外部作用力边界条件MeshGeneratorTime&ProfileSeriesMIKE21HD设置进度二结果提取、查看、比较模型率定21FMHD数值模拟基本过程Dfsu结果提取Dfsu、mesh文件编辑Dfsu、mesh动画制作DataExtractionFMDataManager&ViewMIKEAnimator21FMHD数值模拟基本过程17MIKE21模型结构HD水动力模块波浪模块(BW,NSW,EMS,PMS,SW)对流扩散Ecolab泥沙模块•水质•富营养化•重金属粒子追踪18四种网格结构•单一矩形差分网格•矩形嵌套网格•曲线网格-MIKE21C•FM网格(FlexibleModel)19网格结构之----单一矩形网格•优点：–速度–地形制作•缺点：–边界拟合–加密Bathymetry[m]Above84-80-4-4-0-8--4-12--8-16--12-20--16-24--20-28--24-32--28-36--32-40--36-44--40-48--44Below-48UndefinedValue01/01/200300:00:00,Timestep:0,Layer:0010203040506070(Gridspacing900meter)051015202530354045505560657075808590(Gridspacing900meter)Bathymetry20矩形嵌套网格•优点：–加密•缺点：–边界拟合–稳定性–速度900m300m21正交曲线网格•优点：–加密–边界拟合•缺点：–网格制作22FM网格•优点：–随意加密–边界拟合–速度–物质量守恒–捕捉间断•缺点：–网格经验2324Bathymetry[m]Above0-4-0-8--4-12--8-16--12-20--16-24--20-28--24-32--28-36--32-40--36-44--40-48--44-52--48-56--52Below-56UndefinedValue3200003400003600003800006130000614000061500006160000617000061800006190000620000062100006220000Bathymetry[m]Above0-20-0-40--20-60--40-80--60-100--80-120--100-140--120-160--140-180--160-200--180-220--200-240--220-260--240-280--260Below-280UndefinedValue3000004000005000003250000330000033500003400000345000035000003550000360000025建立MIKE21模型的步骤1.模拟设计2.数据收集与前处理3.搭建模型4.运行模型5.模型率定和验证6.方案计算7.结果后处理26步骤1–模拟设计•了解要解决的问题•选用适当的模型–一维，二维或三维？•选用适当的模块–水动力、Ecolab、泥沙或波浪•模拟区域范围–区域大小–空间步长–模型转角•工况设计•结果预期•进度安排27步骤2---数据收集与前处理•数据收集：–地形数据（C-map,XYZ,GIS,CAD,纸制海图等）–边界实测数据和验证数据–风场等参数数据•数据验证：–合理性–一致性28步骤2---数据收集与前处理•数据前处理–地形插值–边界文件制作29步骤3---搭建模型•输入模型参数：–地形文件–边界文件–糙率值–涡粘系数–时间步长–风场–干湿水深–初始水位等30步骤4---运行模型•模型溢出–VeryHighwaterlevel•三个关系：–初始水位Vs.边界水位–时间步长Vs.Courant–地形Vs.EddyViscosity31步骤5---模型率定和验证•率定：–水位–流速，流向–率定标准•验证E:\YangziEstuary\Calibration\LiR26E02S60M10.dfs0E:\YangziEstuary\Calibration\WS60M10R20E02.dfs0E:\YangziEstuary\tide\BaiJieShan.dfs000:002004-01-0112:0000:0001-0212:0000:0001-0312:0000:0001-0412:0000:0001-0512:0000:0001-06-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.81.01.2BaiJieShan32步骤6---工况计算33步骤7---结果后处理•文件类型：–0维，时间序列–1维，断面水位–2维，平面流场–3维，流场•工具–PlotComposer–DataViewer–GIS34DHI和MIKE系列产品介绍生成网格外部作用力边界条件MeshGeneratorTime&ProfileSeriesMIKE21HD设置进度四结果提取、查看、比较模型率定21FMHD数值模拟基本过程Dfsu结果提取Dfsu、mesh文件编辑Dfsu、mesh动画制作DataExtractionFMDataManager&ViewMIKEAnimatorMIKE21HD设置，结果提取、查看、比较，模型率定35Meshgenerator基本掌握建议将oresund地形亲自做一遍参考：1.网格生成器培训教程p4～p17。练习数据在\MIKE21train\mike21hdfm\step2\mesh\Study\data2.MIKE21FM水动力模型p6-15。oresund地形制作数据在\MIKE21train\mike21hdfm\step2\mesh\Oresund\dataTimeSeries&ProfileSeries编辑器基本掌握建议将边界条件（dfs0、dfs1）、风场数据（dfs0）、率定数据（dfs0）亲自做一遍参考：dfs0文件制作，MIKE21FM水动力模型p17～p22dfs1文件制作，MIKE21FM水动力模型p22～p24边界条件数据在\MIKE21train\mike21hdfm\step2\boundary\data风场数据在\MIKE21train\mike21hdfm\step2\wind\data率定数据在\MIKE21train\mike21hdfm\step2\measurements\data开始水动力模型设置36TimeSeries文件－ProfileSeries文件的顺序问题一般按照逆时针顺序复制粘贴。如果ProfileSeries顺序颠倒，在水动力边界设置时选择ReverseorderUTMzone选择UTM是一种常用的地图投影方式，横轴墨卡托投影Zone＝（180＋long）/6+1插值方法：默认的第一个差值方法叫“自然邻点插”，“1000％”是设置临点到插值点的最远距离。有关这方面的内容请查阅文献。一般选默认值。回答一下昨天遗留的一些问题37输入输出计算核心地形文件边界文件初始条件源汇项降雨蒸发时间步长求解算法干湿判断紊流系数底部摩擦Dfsu数据Dfs1数据Dfs0数据图片表动画风场科氏力密度场波浪冰计算参数外部作用力输入条件输入输入MIKE21FMHD数值模拟的基本要素3839CFL小于1浅水方程传输方程40Smagorinsky系数0.25to1.0Manning系数20to40Chezy系数30to50