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3--MIKE21FM水动力模型逐步练习实例_pjf_221.doc 42页
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3--MIKE21FM水动力模型逐步练习实例_pjf_221
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MIKE21HDFM水动力模型逐步培训教程目录1 概述 11.1 工程背景 11.2 练习实例的目的 12 创建计算网格 22.1 创建网格前需要注意的问题 22.2 创建?resund的计算网格 32.2.1 由原始的xyz数据生成mdf文件 42.2.2 三角边界的调整 72.2.3 模拟区域的三角划分 83 创建MIKE21FM水动力模型的输入条件 133.1 生成水位边界条件 133.1.1 把测量水位导入时间序列文件 143.1.2 创建边界条件 193.2 初始条件 223.3 风力作用 224 MIKE21FM模型搭建 234.1 FM模型 234.2 模型率定 374.2.1 实测水位 374.2.2 实测流速 384.2.3 模拟与实测结果比较 39概述本实例是连接丹麦和瑞典的跨海(?resund)工程。图1.1 Sound(?resund),丹麦工程背景1994年，哥本哈根和马尔默(Malm?)开始了连接丹麦和瑞典隧道和桥梁的改造项目。该项目执行了严格的环境要求，即隧道和桥梁项目对波罗的海的环境不产生任何影响。这样的要求意味着桥梁和隧道设计的阻流作用小于0.5%，同理，溢流和排放的最大流量也要得到控制。为了达到环境的要求和监理工程施工，建立了一个主要的监测程序。整个监测程序包括40多个水文测站，收集水文、盐度、温度和流场数据。另外还为ADCP的船载测站和CTD等固定站点进行了广泛的补充测量。监测程序最初于1992年开始并一直持续到本世纪。由于?resund海域天然水文的多样性和多变性，连接工程的阻流作用只能通过数值模型来评价。而且，?resund的情况需要一个三维模型。所以，利用DHI的三维模型，MIKE3对?resund整个海域进行模拟，并在其中设置嵌套模型，网格尺寸水平方向由连接工程附近的100米到?resund较远海域的900米，垂直方向网格尺寸是1米。随后，MIKE3模型会根据现场测量数据阶段进行率定和验证。根据监测程序得到的数据，初步选择足以反映?resund海域天然水文多样性的3个月作为模拟的“设计时段”。设计时段用来对连接工程进行详细的规划和优化，并确定需要填充的挖泥量，以达到对环境没有任何影响。练习实例的目的练习实例的目的在于通过使用MIKE21的FlexibleMesh模块为?resund建立水流模型和MIKE3的水流模型，生成令人满意的率定结果。此次练习和实际工程操作相同，但根据输入数据也做了一些预备工作，主要是为用户准备了MIKE21格式的输入数据，以保证原始数据的准确性和预处理。根据数据的数量和质量，数据的处理是非常耗时但又必不可少的过程。本实例中，所有的原始数据都以ASCII文件的格式提供，所有相关数据和文件请在以下目录中查询：C:\Programfiles\DHI\2011\MIKEZero\Examples\MIKE_21\FlowModel_FM\HD\OresundC:\Programfiles\DHI\2011\MIKEZero\Examples\MIKE_3\FlowModel_FM\HD\Oresund如果用户对导入MIKEZero格式数据的过程已经熟悉，则不用再自行生成所有的输入文件。在模型中确定了运行模型需要的所有输入条件后，用户就可以开始模拟。创建计算网格创建计算网格需要对数据进行大量的修改，在此，只对主要方法进行解释。网格文件中包含不同地理位置的水深和下列信息：计算网格水深边界资料在建模过程中，网格文件的生成至关重要。请在下列目录中参见网格生成器的用户手册：C:\ProgramFiles\DHI\2011\MIKEZero\Manuals\MIKE_ZERO\MzGeneric.pdf创建网格前需要注意的问题地形和网格文件应该：描述模拟区域内的水深使模拟结果达到理想的精度达到用户能够接受的模拟用时为了达到上述目的，用户需要注意的网格是：没有过小角度的三角形（完美的的网格是等边三角形）带有平滑的边界分辨率更高的嵌套部分来自于xyz数据的网格较大的角度和较高的分辨率需要较长的计算时间，所以模型的使用者必须在计算时间和网格分辨率之间保持一个平衡。网格的分辨率、水深、和时间步长决定了模型设置中的克朗值。最大克朗值应该小于0.5，所以，模拟用时不仅和三角网格相关，还由网格的节点数量和克朗值决定。因此，在深水区网格较细的地方所需要的计算时间就比浅水区较细的网格要长些。创建?resund的计算网格实例中的模拟区域的海图如图2.1所示，它覆盖了丹麦和瑞典的海峡。根据海图可以得到水深和海岸线的xyz数据。在本实例中，海岸线和水深的xyz数据已经创建好了，见图2.14。图?resund,丹麦和瑞典海峡由原始的xyz数据生成mdf文件网格文件包括水深资料，网格是通过MIKEZ
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&& & &宝贝女儿3岁半了，一直想连续地记录她的每一步成长，待她成人后能看到自己的成长点滴，可是工作上总有很多怎么干也干不完的事情，久而久之，这个想法竟然拖了大半年才得以开始付诸实践，真是愧为人母。&& & &3岁的欣欣真是应了所里开发处董处2年前的那句话，“3岁的小孩连狗都嫌烦”（据说用粤语说比较押韵，可惜啦，呆在广州快15年的我无法用粤语说出。 ），她特别地能说，而且可以是自言自语，或自编自导和一群家里的玩具宝宝们情景对话。尤其是和隽园2栋的果果和虫虫一起放学时，就她一个人既说又跳又唱的
转载,原出处： 其实本来，我就是需要把一个autocad的dwg/dgn格式的东西导入到google earth里面；但是首先我对dwg/dgn格式的东西根本就不熟；其次我拿到的dwg/dgn格式文件是用的HK80 grid coordinate（香港80网格坐标系统）；而google earth中用的是WGS84全球经纬度坐标系统。于是就有了上述题目中的流程。
1、dfsu糙率文件的生成 用Mesh generator生成网格文件，然后再定义特征点糙率值进行插值生成dfsu文件就可以了
1.dfsu转DFS2用的是mike Zero 中grid serise2. 无结构网格生成是mike Zero 中MZgenenic3. 结构网格生成是mike Zero 中.batsf4. 计算结果（dfsu）的结果在面上的时间序列统计：data mamanage 打开结果文件，然后 calculator（如何修改文件打开方式: 打开文件，在file\options\user setting 进入选项框，根据文件的类型选择 data view 或data manager 或 grid serise 方式打开） 5. 结果网格的结果统计，用MIKE zero的 mike zero toolbox 选择其中的statistics。
MIKE21后处理时，如何看等值线包络面积，如何设置呢？如果不行的话，大家一般是怎么处理的？谢谢 & （1） mike有这个功能，将结果*.dfsu文件转成*.dfs2文件，打开dfs2文件可以直接编辑求出面积 直接新建个dfs2文件，会有提示导入dfsu格式文件，然后选择插值精度（x、y方向的网格大小），转好之后，打开dfs2文件，select选择统计符合条件的网格个数，然后乘以小矩形面积就可以了。 （2） 我用surfer导入数据，做了一个浓度等值线的图形，边界地形用blank来作。得到两个图形。现在的问题是：两个图形的边界应该是重合的，但是在surfer中两边界不重合，这个该怎么办呢？
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MIKE 21 3 FLOW MODEL FM
MIKE 21/3 FLOW MODEL FM沙模块 用户使用手册目录（Contents）?目录（Contents） .....................................................................................................
........... 1 1 关于本文档（About this guide） ....................................................................................... 3 1.1 编写本文档的目的(Purpose) ................................................................................... 3 1.2 用户所需的知识背景(Assumed User Background)................................................ 3 1.3 MIKE Zero 模型编辑器程序界面结构(General Editor Layout)................................ 3 1.3.1 导航栏(Navigation tree) ................................................................................ 3 1.3.2 编辑窗体(Editor window) .............................................................................. 3 1.3.3 有效性显示窗体(Validation window) ............................................................ 4 1.4 在线帮助系统(Online Help)..................................................................................... 4 2 引言(Introduction) .............................................................................................................. 5 2.1 概述(General specification) .................................................................................... 5 2.1.1 适用范围(Application areas)......................................................................... 5 3 说明(Getting started) ......................................................................................................... 6 4 示例(Examples) ................................................................................................................. 7 4.1 概述(General) .......................................................................................................... 7 4.2 U 型河道示例(U-shaped flume) ............................................................................... 7 4.3 环流示例(Sand transport in circulation current) ..................................................... 7 5 沙模块（Sand Transport Model） .................................................................................... 7 5.1 模型定义（Model Definition） ................................................................................ 7 5.1.1 概述（General description） ....................................................................... 8 5.1.2 床面活动层厚度（Layer thickness） ........................................................... 8 5.1.3 驱动力参数（Forcing parameters） ............................................................ 8 5.1.4 单一水流工况（Pure flow） ......................................................................... 8 5.1.5 波流共同作用工况(Combined current and waves)...................................... 9 5.2 时间参数（Time Parameters） ............................................................................ 10 5.3 求解格式（Solution technique） .......................................................................... 10 5.3.1 备注与提示（Remarks and hints） ........................................................... 11 5.4 泥沙特性（Sediment properties） ....................................................................... 11 5.4.1 泥沙特性（Sediment properties） ............................................................. 11 5.4.2 推荐取值（Recommended values） ......................................................... 12 5.5 床面阻力（Bed resistance） ................................................................................ 12 5.5.1 概述（General description） ..................................................................... 12 5.5.2 参数取值（Data） ...................................................................................... 13 5.5.3 推荐取值（Recommended value） ........................................................... 13 5.6 驱动力参数（Forcings）....................................................................................... 13 5.6.1 波浪（Waves） .......................................................................................... 14 5.6.2 水流（Flow）.............................................................................................. 15 5.7 扩散（Dispersion）............................................................................................... 161 MIKE 2008，DHI 出品5.7.1 平流扩散(Horizontal dispersion).................................................................... 16 5.7.2 对流扩散（Vertical dispersion）................................................................... 17 5.7.3 推荐设置（Recommended values） .............................................................. 17 5.8 源汇项（Sources）............................................................................................... 17 5.8.1 源汇项设定（Source specification） ............................................................. 18 5.8.2 备注与提示（Remarks and hints）................................................................ 18 5.9 初始条件（Initial Conditions） ............................................................................. 18 5.9.1 泥沙粒径组分浓度（Fraction Concentration）.............................................. 19 5.9.2 床面活动层厚度（Layer thickness） ............................................................ 19 5.10 边界条件（Boundary Conditions）....................................................................... 20 5.10.1 边界设置（Boundary Specification） ................................................... 20 5.11 地貌演化模块（Morphology modoule） ........................................................ 21 5.12 输出（Outputs） ................................................................................................ 21 5.12.1 图形化查看（Geographic view） ................................................................ 21 5.12.2 输出类型（Output type）.............................................................................. 22 5.12.3 输出项（Output items） ................................................................................ 26 6 地貌演化模块（Morphology module） ........................................................................... 29 6.1 概述（General description） ............................................................................ 29 6.2 模型定义（Model definition）............................................................................ 29 6.3 时间参数（Time Parameter） ............................................................................ 30 6.4 河岸侵蚀（Bank Erosion） .................................................................................. 30 6.5 边界条件（Boundary conditions）.................................................................... 30 6.5.1 边界说明（Boundary specification） ............................................................ 302MIKE 2008，DHI 出品1 关于本文档（About this guide）1.1 编写本文档的目的(Purpose)编写本文档的主要目的在于指导用户使用 MIKE 3 Flow Model FM 模型中的沙模块 （非 粘性泥沙输移的计算）。1.2 用户所需的知识背景(Assumed User Background)尽管沙模块有着合理且友好的用户界面、 详尽的用户使用手册和在线帮助文档， 但对于 程序而言， 模型的调试和模拟结果正确性的判断方面仍然要求用户具备一些沙输移理论知识 背景。 我们亦假定沙模块用户对 Mike 3 的基本组件已达到熟悉的程度。如相关的各种类型的 文件及其编辑器、绘图工具（Plot Composer）、Mike Zero Toolbox、数据查看工具（Data Viewer）以及网格生成工具（Mesh Generator）。上述 Mike 3 基本组件的说明文档详见 C:\Program Files\DHI\MIKEZero\Manuals\MIKE_ZERO\MzGeneric.pdf。1.3 MIKE Zero 模型编辑器程序界面结构(General Editor Layout)MIKE Zero模型编辑器包含三个组成部分。 1.3.1 导航栏(Navigation tree)模型编辑器的左侧为导航栏， 导航栏内以树形结构显示模型配置选项。 用户选中导航栏 内树形结构中的任一条目，相应的设置界面即会在中间的编辑窗体中显示。1.3.2 编辑窗体(Editor window)导航栏中所有条目对应的编辑界面均在程序中间的编辑窗体中显示。 该窗体中内容与用 户选择的条目相对应，且可能包含多个属性页面。 对于空间数据相关的条目如源汇项（sources），边界（boundaries）以及输出结果 （output）等，编辑窗体中会相应显示相关条目的空间配置状况。用户可以在编辑窗体的底 部选择这种空间显示方式的浏览操作，如放大、缩小或返回区域中点等操作；程序亦提供了 一个文本菜单项供用户选择是否显示图形化的地形、网格、GIS 背景图层或图例；从该文本 菜单项中用户亦可进行查看前一操作、后一操作或显示全部范围的屏显操作；此外，如果用 户选中了非当前图形化显示的条目， 则编辑窗体中的图形化显示界面将自动更新为新选项对 应的内容。3MIKE 2008，DHI 出品1.3.3 有效性显示窗体(Validation window)在程序界面的底部为有效性显示窗体， 其功能为显示用户所进行的模型设置的有效性检 验结果。 它可以动态实时显示当前用户完成的设置操作的有效性检验结果， 当检验结果中发 现错误时，用户双击该错误显示则程序会自动将产生错误的条目置为当前条目。1.4 在线帮助系统(Online Help)调出在线帮助系统的方法有多种，用户可按照个人需要选择任意一种方法使用： 按下F1功能键寻求帮助 按下F1功能键即可将当前条目的相关帮助信息调出，如图1.1所示。 在帮助页面中手工打开在线帮助系统 在帮助菜单中，选中“help topics”菜单项即可调出在线帮助系统。图 1.1 MIKE 3 Flow Model FM 在线帮助系统4MIKE 2008，DHI 出品2 引言(Introduction)2.1 概述(General specification)Mike 3 Flow Model FM 沙模块主要模拟单一波浪、水流或波流共同作用下沙的侵蚀、 输移、淤积物理过程。2.1.1 适用范围(Application areas)沙模块主要用于研究非粘性泥沙输移的工程问题。5MIKE 2008，DHI 出品3 说明(Getting started)沙模块计算所需的水动力条件必须基于 MIKE 3 Flow Model FM 模型的水动力模块计 算。 如果用户对于如何设置水动力计算模块仍然感到陌生， 则需要查阅相关的水动力模块用 户手册和包括水动力模块的内容翔实的“跟我学”教学指南。PDF 格式的用户手册和教学 指南文档一般存储于： C:\Program Files\DHI\MIKEZero\Manuals\MIKE_3\ FlowModel_FM\HD\MIKE_FM_HD_3D.pdf C:\Program Files\DHI\MIKEZero\Manuals\MIKE_3\FlowModel_FM\ HD\MIKE_FM_HD_Step_By_Step.pdf 在 DHI 软件的安装程序中包括两份内容翔实的用户教学指南文档，一份为纯水流动力 条件下的泥沙输移模拟教学指南， 一份为波流共同作用下的泥沙输移模拟教学指南。 编写这 些教学指南文档的用意在于指导用户如何从零开始一步一步搭建并调试成功泥沙输移模型。 这两份文档的 PDF 格式文件一般存储于： C:\Program Files\DHI\MIKEZero\Manuals\MIKE_3\ FlowModel_FM\ST\MIKE_FM_ST_Step_By_Step_PC.pdf C:\Program Files\DHI\MIKEZero\Manuals\MIKE_3\FlowModel_FM\ ST\MIKE_FM_ST_Step_By_Step_WC.pdf6MIKE 2008，DHI 出品4 示例(Examples)4.1 概述(General)实践是学习使用 MIKE 3 Flow Model FM 模型的最好方法之一。 因此模型安装程序中提 供了一些示例文件供用户学习时使用， 用户可对这些示例中的某些条目设置进行修改以直观 的查看该条目的作用及其变化对模拟结果的影响。以下为程序提供的所有示例文件的清单： U 型河道示例: C:\Program Files\DHI\MIKEZero \Examples\MIKE_3\FlowModel_FM\ST\U_flume 环流示例: C:\Program Files\DHI\MIKEZero \Examples\MIKE_3\FlowModel_FM\ST\Basin4.2 U 型河道示例(U-shaped flume)略。4.3 环流示例(Sand transport in circulation current)略。5 沙模块（Sand Transport Model）沙模块的主要功能在于，模拟水动力模块计算所得水流条件（包括波浪条件）下的非粘 性泥沙输移过程。5.1 模型定义（Model Definition）用户可基于 Mike 3 FM 模型计算如下两种工况条件下的沙输移问题。 单一水流条件 波流共同作用 用户亦可设定一些计算所涉及到的其他相关条件。7MIKE 2008，DHI 出品5.1.1 概述（General description）沙模块主要用来模拟非粘性泥沙的输移问题。模型中将泥沙输移形式区分为两种： 推移质输沙 悬移质输沙 此外，事实上还存在一种类型的输沙形式，即冲泄质泥沙输移，但本模型中不考虑冲泄 质的输移问题。 单一水流工况下， 模型中分别单独计算推移质输沙量和悬移质输沙量， 而在波流共同作 用工况下，模型则采用计算全沙输沙量的方式进行泥沙输移计算。5.1.2 床面活动层厚度（Layer thickness）模型中用户可设定床面活动层厚度为一变化量。 这对于模拟砾石床面环境下的泥沙输移 问题是非常必要的（如有限泥沙补给和高床面抗冲性条件）。当床面活动层厚度小于用户设定临界值时，实际推移质输沙率正比于二者比值的平方：（5. 1）此外波流共同作用下的总输沙率亦基于 5.1 式计算。5.1.3 驱动力参数（Forcing parameters）基于 3d 水流条件和底部水流切应力求得水平流速组分是进行泥沙输移计算的前提。5.1.4 单一水流工况（Pure flow）用户需指定泥沙输移状态： 平衡输沙 非平衡输沙 当选择平衡输沙模式时，模型将基于平衡输沙条件估算输沙率。 当选择非平衡输沙模式时，模型将采用上一时间步泥沙条件来估算输沙率。 目前，程序仅支持进行单一粒径组分的泥沙（均匀沙条件）输移计算。8MIKE 2008，DHI 出品泥沙组分定义（Fraction definitions） 本模型可基于四种泥沙输移理论进行泥沙输移计算： Engelund and Hansen (全沙公式) Van Rijn (推移质+悬移质输沙公式) Engelund and Fredsoe (推移质+悬移质输沙公式) Meyer-Peter and Muller (推移质输沙公式) 推移质(Bed load) 当用户设定模型中存在推移质输沙时，相应输沙公式中则包含一推移质系数 ，该系数默认值为 1，其取值范围为 0.5 至 2.0。注意该参数取值超出推荐取值范围时可能会造成 计算结果超出公式的适用范围。 悬移质（Suspended load） 当用户设定模型中存在悬移质输沙时，相应输沙公式中则包含一悬移质系数 ，该系数默认值为 1，其取值范围为 0.5 至 2.0。注意该参数取值超出推荐取值范围时可能会造成 计算结果超出公式的适用范围。 全沙（Total load） 因 Engelund and Hansen 公式仅计算全沙输沙率，无法直接得出模型计算所需的推移 质、悬移质输沙率信息，程序中基于人工设定两个比率系数（ 、 分别代表悬移质、推移质在全沙中所占的比例，如设定 、 ）来解决这个问题。 则代表=0.1、计算所得全沙输沙率中 10%为悬移质输沙率，90%为推移质输沙率。 悬沙浓度上限（Maximum Concentration） 为保证模型计算的稳定性和合理性，用户可设定一最大悬沙浓度的上限值。5.1.5 波流共同作用工况(Combined current and waves)波流共同作用工况下计算所得输沙率， 实际上是模型基于计算所得水动力条件和用户所 给定的“泥沙输移表”（Sediment transport table）线性插值的结果。 用户需指定“泥沙输移表”文件所在目录和文件名。“泥沙输移表”为一对文件名前缀 相同，后缀分别为“.lon”和“.crs”的 ASCII 码格式文件。 泥沙输移表（Sediment transport table） “泥沙输移表”文件是由用户事先基于 Mike21 Toolbox 中的“Generation of Q3D Sediment Tables”组件生成的。用户在使用该组件生成“泥沙输移表”文件时可以综合考 虑床面形态、水流、波浪以及床沙特性等因素。 备注与提示（Remarks and hints） 因波流共同作用工况下计算所得输沙率， 实际上是模型基于计算所得水动力条件和用户 所给定的“泥沙输移表”（Sediment transport table）线性插值的结果，故当用户所生成的9 MIKE 2008，DHI 出品“泥沙输移表”仅包含一组水动力、泥沙条件组合结果，或模型中某一水动力、泥沙参数不 在 “泥沙输移表” 的定义范围内时， 程序将这种情况定义为异常情况。 通常在大部分水动力、 泥沙参数出现异常的情况下，程序将采用“泥沙输移表”中定义的相关最小或最大值，而对 于某些参数出现异常的情况，程序的计算过程将中断。此外，对于前 200 次变量的数值超 过用户给定最大值的情况，程序将记录相应警告信息至 log 文件中。 表 5.1 为根据“泥沙输移表”计算的过程中，程序中每一参数可能对应出现的异常情况 列表。 表 5.1 程序对于输入参数超出“泥沙输移表”设定范围时的处理情况参数 V Hrms/D Hrms Tp dD/dx dD/dy S d gamma V2/R & 最小值 外推 (Hrms/D)min (Hrms)min (Tp)min (dD/dx)min (dD/dy)min 目前未使用 & 最大值 (V)max (Hrms/D)max (Hrms)max (Tp)max (dD/dx)max (dD/dy)max 目前未使用 说明 警告 警告 警告 警告 警告 警告 程序中断 程序中断 程序中断5.2 时间参数（Time Parameters）泥沙输移计算的开始模型时间为用户在时间设置对话框中设定的开始时间。 泥沙输移计算的时间步长为时间设置对话框中设定的主时间步长（overall time step） 乘以时间倍乘系数（time step factor）。 当用户选择单一水流条件下的不平衡输沙计算模式时， 程序在计算中采用动态时间步长 技术（可参考下述“求解格式”一节）。5.3 求解格式（Solution technique）模型计算的时间和精度取决于计算数值方法所使用的求解格式精度。 模型计算可以使用 低阶（一阶精度）或是高阶（二阶精度）的方法。低阶方法计算快但计算结果但精确度较差， 高阶的方法计算精度高但速度较慢。 更为详尽的关于数值计算方法的介绍， 请参考科学背景 手册。 浅水方程的时间积分和输移(扩散)方程是基于半隐格式求解，相应平流项采用显式格式 求解，而垂直对流项则采用全隐格式求解。受显式格式稳定性的限制，为保持模型计算的稳 定性，模型中时间步长的设定必须保证 CFL 数(第 27 页)小于 1，为保证所有网格点 CFL 数 均满足该限制条件， 模型中时间步长的取值采用一浮动范围的方式， 因此模型中用户需设定10 MIKE 2008，DHI 出品一最小和最大时间步长范围， 相应扩散方程的时间步长在模型的计算过程中自动与主时间步 长相匹配。 用户可在 Hydrodynamic Model 的求解格式对话框中进行最小和最大时间步长范围以 及临界 CFL 数的设置。5.3.1 备注与提示（Remarks and hints）在所模拟的物理过程中，如果对流占优，则应选择较高阶的空间离散格式。如果扩散占 优，则较低阶的空间离散格式就可以满足模拟所需精度。一般来说，时间积分和空间离散方 法应选择同样的计算精度格式。 通常模型计算中采用高阶时间积分方法的计算时间是低阶方法的两倍； 而采用高阶的空 间离散方法所耗计算时间为采用低阶方法的 1 ? 到 2 倍。 若同时选择高阶的时间积分及 空间离散方法，所耗计算时间将会是同时选择低阶方法时的 3-4 倍。一般来说采用高阶方法 的计算结果的精确性通常会高于采用低阶方法的计算结果。 模型中 CFL 数的程序默认设置为 1。一般而言 CFL 数小于 1 时，模型即可保持计算的 稳定性。但因实际计算过程中 CFL 数的数值为近似预估值，故在这种默认设置情况下仍然 存在发生模型计算失稳的可能性。因此当这种情况发生时，用户可将临界 CFL 值适当减小 （取值范围介于 0 到 1 之间），此外用户亦可适当减小所设定的最大时间步长。 必须指出，当用户将最小和最大时间步长均设定为与主时间步长相同时(p23)，模型将 以恒定时间步长进行计算， 此时为保证计算的稳定性， 相应时间步长的取值必须要满足 CFL 值小于 1。 计算的总时间步数、最大最小时间步长均会记录在 log 文件中，而 CFL 数则可以输出 至结果文件中。 采用高阶方法进行计算时可以模拟出陡坡处存在的水流过冲和下冲现象。 因此， 当模型 计算时同时选择了高阶方法和最大最小质量浓度控制选项时， 计算过程中将无法保证质量守 恒。5.4 泥沙特性（Sediment properties）泥沙输移计算需要用户事先设定模拟区域的泥沙特性。 模型中用户需要设定模拟区域中每一个网格点上的床沙代表粒径参数。 该参数在模拟区 域内可以概化为均一常数，亦可作为空间变化量处理。如在河弯处，通常粗颗粒泥沙多出现 在横断面上的深水区域， 而细颗粒泥沙则主要出现在内侧河岸处； 波浪作用显著的海岸区域， 岸滩处的泥沙颗粒通常较粗；此外，浅水区域的床沙颗粒通常粗于深水区域。5.4.1 泥沙特性（Sediment properties）本模型基于中值粒径 d50 表征床沙粒度特性。11 MIKE 2008，DHI 出品当选择采用波流共同作用下泥沙输移模式计算时，用户还需设定床沙几何标准方差σ g。 选择采用单一水流条件下泥沙输移模式计算时，用户需设定床沙相对密度。 模型中，泥沙体积取决于床沙孔隙率的大小。 参数取值（Data） 用户可以采用两种形式对泥沙特性参数如中值粒径d50进行设定： 常数（空间均一） 空间上变化 对于空间上均存在变化的情况， 用户需准备一空间上至少完整包括模拟区域范围且包含 床沙中值粒径 d50（mm 单位）和几何标准方差σg 的 2d 网格化数据文件（dfs2）或 2d 无结构数据文件（dfsu） 。当采用 dfsu 文件时，当采用 dfsu 文件时，相应计算网格上的泥 沙特性参数基于分段常数插值方法生成；当采用 dfs2 文件时，相应计算网格上的泥沙特性 参数基于双线性插值方法生成。5.4.2 推荐取值（Recommended values）沙模块主要基于当前相对较为成熟的非粘性泥沙输移理论进行泥沙输移计算。一般而 言，模型适用的床沙范围为 0.06mm 至 2mm。 通常床沙的孔隙率介于 0.3 和 0.7 之间。 通常相对泥沙密度取值为 2.65。5.5 床面阻力（Bed resistance）模型中可采用三种方式设定床面阻力参数： 无床面阻力（光滑壁面） 谢才系数（Chezy number） 曼宁系数(Manning Number) 动床阻力(Alluvial resistance) 水动力模型中生成的阻力系数(Resistance from HD simulation) 当选择采用“动床阻力”形式设定床面阻力时，用户需基于曼宁系数（m1/3/s）的形 式给定相关取值。5.5.1 概述（General description）床面阻力对水流起阻滞作用。 动床阻力（Alluvial bed resistance）12 MIKE 2008，DHI 出品用户可采用动床阻力的形式设定床面阻力， 在这种情况下床面阻力在每一计算时间步随 水深变化而变化。谢才系数（C）或曼宁系数可由下式给出： (5.2) 式中，H 为局地水深 a、b 均为经验系数 当模型中考虑与否动床阻力问题对于床面侵蚀、 淤积的计算结果影响较大。 相比于不考虑该 问题时的计算结果， 水流在浅水区变幅较大， 同时计算所得输沙率亦因水流底部切应力增大 而相对偏大。 一般而言， reduces overshoot effects when bed scour commences, and causes thisthe topography of a point bar crest to become more rounded (as reported by Talmon, 1992). 当采用动床阻力的形式设定床面阻力时，用户需设定谢才系数取值的上下限。当基于 式5.2计算所得谢才系数超过用户规定的上下限时，计算中相应取值实际上为所对应的 上、下限。 如果水动力模型的率定结果表明，谢才系数与局地水深表现为一明显的对应关系， 则用户在进行动床泥沙模拟计算时需引入基于上述对应关系的动床阻力系数。 5.5.2 参数取值（Data）谢才系数C（m1/2/s） 、曼宁系数（m1/3/s）和动床阻力可基于如下两种方式设定： 常数（空间均一） 空间上变化 对于空间上均存在变化的情况， 用户需准备一空间上至少完整包括模拟区域范围且包含 相关参数的 2d 网格化数据文件（dfs2）或 2d 无结构数据文件（dfsu） 。当采用 dfsu 文件 时，当采用 dfsu 文件时，相应计算网格上的泥沙特性参数基于分段常数插值方法生成；当 采用 dfs2 文件时，相应计算网格上的泥沙特性参数基于双线性插值方法生成。5.5.3 推荐取值（Recommended value）为避免因引入动床阻力而引起模型计算的失稳问题， 最大谢才系数取值应尽可能不大于 90m1/2/s。5.6 驱动力参数（Forcings）模型必需的驱动力参数取决于用户所选择的模型类型。 当选择单一水流条件下的泥沙输 移计算模式时， 用户仅需要提供水流参数， 而当选择波流共同作用下的泥沙输移计算模式时， 则还需要额外提供相关波浪参数。 如果用户在程序设置时选择了水动力模块， 水流条件可在计算过程中同步自动由水动力 模块提供。而波浪条件则可由用户采用一个数据文件的方式给出或直接由耦合的SW模块提 供。13MIKE 2008，DHI 出品5.6.1 波浪（Waves）用户可采用三种方式定义泥沙输移计算所需的波浪条件： 无波浪条件 用户给定波浪条件 SW模块耦合求解所得波浪条件 无波浪条件（No waves） 当选择无波浪条件时，模型中输沙率基于“泥沙输移表”中定义的(Hrms/D)min、 (Hrms)min和 (Tp)min插值计算求得，相应输沙设定为0度。 用户设定波浪条件（Wave field） 当选择“用户设定波浪条件”时，用户可基于四种方式设定波浪条件： 常数（Constant） 时间上变化，空间上不变（Varying in time, constant in domain） 时间上不变，空间上变化(Constant in time, varying in domain) 时间上、空间上均变化(Varying in time and domain) 对于上述四种方式，用户均需设定波高、波周期和波向（正北为0°，正东为90°）参 数。 用户所提供的波高参数必须为均方根波高或有效波高。 用户所提供的波周期参数必须为波峰周期或平均波周期。 当选择设定波浪条件为时间上或空间上变化的情况时， 用户需提供一个包含相关波浪参 数（平均波高、波周期和波向）的数据文件。 参数取值（Data） 常数（Constant） 当采用常数形式设定波浪条件时， 波浪条件将作为无方向分布的正弦波处理。 用户需设 定波高、波周期和波向参数，这些参数在整个模拟区域内的整个模拟时段内是定常的。 时间上变化，空间上不变（Varying in time, constant in domain） 这种情况下，用户需准备一包含波浪参数的时间序列文件（dfs0） 。对于每一时间步， 波浪条件在整个模拟区域内是定常的。 如果用户给定的dfs0文件内的时间步长与模型计算的 时间步长不一致，则程序将自动进行相应插值处理（见图5.1） 。 时间上不变，空间上变化（Constant in time, varying in domain） 这种情况下，用户需准备一空间上至少完整包括模拟区域范围且包含相关参数的2d网 格化数据文件（dfs2）或2d无结构数据文件（dfsu） 。当采用dfsu文件时，当采用dfsu文件 时，相应计算网格上的泥沙特性参数基于分段常数插值方法生成；当采用dfs2文件时，相应 计算网格上的泥沙特性参数基于双线性插值方法生成。 程序将采用用户所提供的dfs2或dfsu 文件中的第一个时间步数据记录作为模型的波浪条件。 时间上、空间均变化（Varying in time and domain） 这种情况下，用户需准备一空间上至少完整包括模拟区域范围且包含相关参数的2d网 格化数据文件（dfs2）或2d无结构数据文件（dfsu） 。当采用dfsu文件时，当采用dfsu文件 时，相应计算网格上的泥沙特性参数基于分段常数插值方法生成；当采用dfs2文件时，相应 计算网格上的泥沙特性参数基于双线性插值方法生成。 当dfs2或dfsu文件的时间步长与模型 计算的时间步长不一致时，则程序将自动进行相应插值处理（见图5.1） 。14MIKE 2008，DHI 出品图5.1 模型计算时的波浪条件时间步长控制5.6.2 水流（Flow）当用户在建模时未选择包含水动力模块时，需额外定义水流条件： 无水流条件 用户设定水流条件15MIKE 2008，DHI 出品当选择“用户设定水流条件”方式设定水流条件时，用户需给定模拟区域的水位和流速 北东分量条件。 参数取值（Data） 用户需准备一空间上至少完整包括模拟区域范围且包含相关参数的2d网格化数据文件 （dfs2）或2d无结构数据文件（dfsu） 。当采用dfsu文件时，当采用dfsu文件时，相应计算 网格上的泥沙特性参数基于分段常数插值方法生成；当采用dfs2文件时，相应计算网格上的 泥沙特性参数基于双线性插值方法生成。 当dfs2或dfsu文件的时间步长与模型计算的时间步 长不一致时，则程序将自动进行相应插值处理5.7 扩散（Dispersion）扩散问题通常是指因一些不确定性物理过程引起的物质输运问题。 在海岸区域， 这种物 质输运可以由不确定性的湍流或涡旋引起， 这种不确定性物理过程对于平流扩散的影响尤为 显著。因此，扩散系数在形式上应遵从这种关系。Especially in the horizontal directions the effects of non-resolved processes can be significant, in which case the dispersion coefficient formally should depend on the resolution. 3D模型中的扩散项主要用来描述因不确定的物理过程引起的输移问题。区分平流扩散 和对流扩散问题对于海岸区域而言是十分必要的，平流扩散现象主要由不确定的涡流引起， 而对流扩散现象则主要由近底紊流引起。因此在本模块中亦将水平和对流扩散现象区分对 待。 5.7.1 平流扩散(Horizontal dispersion) 平流扩散问题可以采用三种方式表达： 无扩散(No dispersion) 扩散系数公式(Dispersion coefficient formulation) 涡粘系数类比公式(Scaled eddy viscosity formulation) 当采用扩散系数公式时，用户需给定扩散系数的数值（单位m2/s）。 当采用涡粘系数类比公式时， 水流方程求解时所需的扩散系数通过将涡粘系数乘以 一比例系数的方式获得。关于涡粘系数的详述可参考水动力模块用户手册。 参数取值（data） 扩散系数（单位m2/s）的设定有三种方式： 常数（时间、空间上定常）(Constant (in both time and domain)) 空间上变化(Varying in domain) 对于水平空间上存在变化但垂向上不变的情况， 用户需准备一个至少完整覆盖模拟16MIKE 2008，DHI 出品区域的包含有扩散系数信息的dfsu文件或dfs2文件。当采用dfsu文件时，相应参与 计算网格点上的扩散系数采用分段常数插值方法生成，而当采用dfs2文件时，则采 用双线性插值方法。 比例系数(Scaling factor) 比例系数可设为一常数。 5.7.2 对流扩散（Vertical dispersion） 对流扩散问题的相关设置与平流扩散问题相关设置完全相同，可参考5.7.1节。 5.7.3 推荐设置（Recommended values） 当基于涡粘系数类比公式（如Smagorinsky或k-ε模型）的方法进行扩散系数设置时，用 户需设定涡粘系数比例因子参数。这里提到的比例因子可以由普朗特数的倒数 默认设定值为0.9，相应比例因子为1.1。得出。程序中普朗特数的通常在模拟计算过程中， 扩散系数是物质输运模块调试时非常重要的率定参数之一。 准 确的直接预估出该参数的合理取值是较为困难的。 但由雷诺相似准则可知， 扩散系数可以表 达为一长度变量和速度变量的函数。 在浅水条件下通常可用水深代表上述长度变量， 相应速 度变量亦可采用一特征流速表征。 通常“比例因子”参数的取值一般接近于1，关于该问题更为深入的探讨请参考相关文献 （Rodi，1980）。5.8 源汇项（Sources）很多工况下， 点源形式的悬沙输入输出对于背景区域影响是不可忽略的。 如河流内的挖 沙活动，冷却水或脱盐设备的出流、入流通道。 沙模块中，用户可任意设定点源的悬沙浓度。而相应点源的数目、名称、位置以及流量 均可在水动力模块的源汇项对话框中进行设置。 用户在设置源汇项时，程序会方便的基于地图化或列表的方式显示相关设置内容。 程序中， 不同源汇点的设置是相互独立的， 用户可以在相关列表中选中需要设置的源汇 点然后单击“go to…”按钮进行相关设置。MIKE 2008，DHI 出品175.8.1 源汇项设定（Source specification） 用户可基于两种方式设定源汇项： 指定浓度 指定浓度的增加量 源强由Qsource.Csource得出。其中Qsource为源强的通量，Csource为悬沙浓度。源强通 量在水动力模块的源汇项对话框中设置。 如果在用户采用“指定浓度”方式设定源汇项的情况下，当设定的源强通量为正（水流流 入外围水体）时，沙模块中源汇项的悬沙浓度取值为用户设定值；当用户设定的源强通量为 负（水流流出外围水体）时，沙模块中源汇项的悬沙浓度取值为源汇点处的外围水体悬沙浓 度值。 这种设定方式对于河流出口或其他点源情况是非常恰当的， 因为上述情况下点源中的 悬沙浓度是独立于外围水体的。 如果在用户采用“指定悬沙浓度的增加量”方式设定源汇项的情况下， 当用户设定的源强 通量为负（水流流出外围水体）时，源汇项的悬沙浓度取值等于指定增加量加上点源处的外 围水体悬沙浓度值， 这种情况下的点源实际上是一个孤立的入流点； 当用户设定的源强通量 为负（水流流出外围水体）时，沙模块中源汇项的悬沙浓度取值为源汇点处的外围水体悬沙 浓度值，此时点源实际上是水体流出的一个联结点。 参数取值（data） 源汇项相关参数数值的给定可以采用两种方式: 常数（时间上不变） 时间上变化 如果要使用随时间变化的源汇项数据， 用户须在搭建水动力模块之前， 准备好一个包含 悬沙浓度信息（单位g/m3）的dfs0格式输入文件。该文件中的数据时间间隔不必与水动力计 算的时间步长相同， 但其时间跨度必须大于等于模拟时间段， 当给定数据时间间隔与水动力 计算时间步长不一致时，计算时将基于线性插值方法对每一计算步的数据进行插值。5.8.2 备注与提示（Remarks and hints）因模型中点源是配置在其所在的网格单元上的， 在将其初始配置至所处网格单元时， 该 网格单元上的沙量值为所加入源强与网格单元上原有的悬沙总量叠加后的结果， 故在模拟结 果中点源位置的悬沙浓度通常会低于源强的悬沙浓度。5.9 初始条件（Initial Conditions）这里所讲的初始条件是指模拟区域内各粒径组分的初始悬沙浓度空间分布。 初始条件对 于泥沙输移模拟而言是必要条件。 用户可以将过去计算的悬沙浓度结果作为某次计算的初值18 MIKE 2008，DHI 出品场，即以热启动方式进行计算。 各泥沙粒径组分初始条件的设置是独立进行的。5.9.1 泥沙粒径组分浓度（Fraction Concentration）本选项中，用户可设定各粒径组分的初始浓度或假定初始时刻悬沙场为平衡输沙状态。 参数取值（Data） 用户可以基于两种形式进行各粒径组初始浓度场的设定： 常数（空间上均一） 空间上不同 悬沙浓度单位为g/m3，通常背景悬沙浓度可设为10g/m3。 对于空间上均存在变化的情况， 用户需准备一空间上至少完整包括模拟区域范围且包含 相关初始条件的2d网格化数据文件（dfs2）或2d无结构数据文件（dfsu）。当采用dfsu文件 时，dfsu文件中的网格必须与模型中采用的网格完全一致；当采用dfs2文件时，相应计算网 格上的初始条件基于双线性插值方法生成；如果输入数据文件中只包含一个时间步的数据 时，模型将自动将该时间步的数据作为初值场使用，但如果输入数据文件（如先前模型计算 的结果） 中存在多个时间步数据且包含模型计算的开始时刻时， 程序将自动将选择模型计算 开始时刻的数据作为初值场。5.9.2 床面活动层厚度（Layer thickness）如果模型中设定为动床计算模式，则用户可在本设置项中设定初始床面活动层厚度。 参数取值（Data） 初始床面活动层厚度可以采用两种方式进行设定： 空间上为常数 空间上变化 床面活动层厚度的单位为m。 对于空间上均存在变化的情况， 用户需准备一空间上至少完整包括模拟区域范围且包含 相关初始条件的2d网格化数据文件（dfs2）或2d无结构数据文件（dfsu）。当采用dfsu文件 时，dfsu文件中的网格必须与模型中采用的网格完全一致；当采用dfs2文件时，相应计算网 格上的初始条件基于双线性插值方法生成；如果输入数据文件中只包含一个时间步的数据 时，模型将自动将该时间步的数据作为初值场使用，但如果输入数据文件（如先前模型计算 的结果） 中存在多个时间步数据且包含模型计算的开始时刻时， 程序将自动将选择模型计算19 MIKE 2008，DHI 出品开始时刻的数据作为初值场。5.10? 边界条件（Boundary Conditions）?搭建模型时，模型配置编辑器(set-up editor) 首先会检查网格文件，自动找出网格文件 中的边界，并给每个边界预先指定一个名称，用户可自行在Domain对话框中对各个边界的 名称进行修改（边界名称，P30）。 用户在设置边界条件时，程序会方便的基于地图化或列表的方式显示相关设置内容。 程序中， 不同边界的设置是相互独立的， 用户可以在相关列表中选中需要设置的边界然 后单击“go to…”按钮进行相关设置。 5.10.1 边界设置（Boundary Specification） 在沙模块中，有三种方式的边界条件: 陆地边界(Land) 平衡输沙条件（Euilibrium conditions） 用户设定取值(Specified values) 零梯度（Zero gradient） 参数取值（data） 当用户选择“用户设定取值”方式设定各粒径组分浓度（单位g/m3）的边界条件时， 可以采用三种方式给定数据： 常数（时间上、空间上不变） 时间上变化、空间上（边界上）不变 时间上、空间上均不同 对于边界数据在时间上变化但空间上（边界上）不变的情况，用户须在搭建水动力模块 之前，准备好一个包含相关信息的dfs0格式输入文件。该文件中的数据时间间隔不必与水动 力计算的时间步长相同， 但其时间跨度必须大于等于模拟时间段， 当给定数据时间间隔与水 动力计算时间步长不一致时， 计算时将基于用户选定的插值方法对每一计算步的数据进行插 值。 对于边界数据在时间上、 空间上均存在变化的情况， 用户需准备一空间上至少完整包括 模拟区域范围且包含相关参数信息的dfs2文件。该文件中的数据时间间隔不必与水动力计算 的时间步长相同， 但其时间跨度必须大于等于模拟时间段， 当给定数据时间间隔与水动力计 算时间步长不一致时，计算时将基于用户选定的插值方法对每一计算步的数据进行插值。 对于上述时间上存在变化的边界数据类型， 每一计算步上的边界数据基于如下方法进行 插值：20 MIKE 2008，DHI 出品线性插值(linear) 分段立方插值(picewise cubic) 对于边界数据在时间上、 空间上均存在变化的情况， 用户可以选择两种顺序来配置给定 边界数据至网格： 正常顺序(normal) 逆序(reverse order) 当选择正常顺序进行配置时， 数据中的第一个和最后一个数据列分别对应边界上的第一 个和最后一个节点， 在给定对应顺序下， 其余各节点取值利用所有给定边界数据基于线性插 值方法生成； 当选择逆序进行配置时， 数据中的第一个和最后一个数据列分别对应边界上的 最后一个和第一个节点， 在给定对应顺序下， 其余各节点取值利用所有给定边界数据基于线 性插值方法生成。 软启动时间间隔 (Soft start interval) 用户可设定一软启动时间间隔。 在该设定时间段内， 相关边界参数的数值将逐渐从给定 起始值线性或以正弦曲线的方式增加到实际边界数值，而非计算开始时即直接应用边界数 据。这样可以避免因模拟计算开始时出现的激波震荡产生的计算不稳定性。5.11? 地貌演化模块（Morphology?modoule）?当用户在建模时选择了沙模块时，地貌演化模块是可选的。 关于地貌演化模块的说明详见第六章。5.12? 输出（Outputs）?本设置项中用户可设定模型计算结果的输出事宜。因计算过程中所产生的计算结果通 常为海量数据，故不加选择地存储整个模拟范围内所有时间段上的输出结果是不现实的。 在“输出”对话框中，用户可以单击”New Output”命令添加新的输出条目，或 是”Delete output”移除某一输出条目。对于每个输出条目，不管该条目是否在本次计算中 使用， 用户均可以修改其名称， 并通过单击”Go To”按键， 到相应属性页面中编辑相应内容。 此外用户亦可以单击”View”命令基于 MIKE ZERO VIEWING/EDITING 工具查看相关内容。5.12.1? 图形化查看（Geographic?view）?在本选择项中，用户可图形化查看输出结果的位置信息。21MIKE 2008，DHI 出品5.12.2? 输出类型（Output?type）?对于每一输出结果文件，用户均需设定所要输出的类型、输出格式、是否输出干湿点、 输出文件名称和路径以及输出结果的时间步等内容。此外，对于不同输出类型，用户还需设 定相应输出结果的空间范围。 结果类型（Field type） 对于 3d 模拟计算， 计算结果的输出既可以采用 2d 形式输出也可以采用 3d 形式输出。 如果泥沙输移计算采用的是单一水流条件下的不平衡输沙模式，则用户可以选择输出 模拟区域内的泥沙收支以及指定断面上的输沙量等信息。 输出格式（Ouput format） 模型允许的数据输出格式取决于用户所选择的输出类型。 对于 2d 类型的结果变量，用户可以选择如下格式进行数据输出： 点序列，输出某一空间点上的相关信息 线序列，输出某一断面上的相关信息 面序列输出某一平面区域上的相关信息 对于 3d 类型的结果变量，用户可以选择如下格式进行数据输出： 点序列，输出某一空间点上的相关信息 线序列，输出某一断面上的相关信息 面序列输出某一平面区域上的相关信息 如果用户选择“质量收支”类型的输出类型，则需指定计算相应质量收支的空间区域， 相应输出结果文件为 dfs0 格式。 如果用户选择“流量”类型的输出类型，则需指定计算相应流量的空间区域，相应输 出结果文件为 dfs0 格式。 注意：只有当采用单一水流条件下的不平衡输沙模式进行计算时，用户才能选择“质 量收支”“流量”类型的输出类型进行结果输出操作。 、 表 5.2 不同类型结果文件的查看、编辑工具输出格式 点序列 线序列File type dfs0 dfs1Viewing/editing toolsPlotting toolsTime Series Editor Plot Composer Profile Series22Plot ComposerMIKE 2008，DHI 出品Editor 面序列 体积序列输出文件（Output file） 用户必须指定输出文件的路径和文件名前缀，而文件名后缀则由程序自动基于用户设 定输出类型进行添加。 是否输出干湿点（Treatment of flood and dry） 对于干点和湿点位置的 2d 和 3d 计算结果，用户有三种输出选择方式： 整个模拟区域全部输出 仅输出湿点上的数据 仅输出真正湿点上的数据 当选择“仅输出湿点上的数据”时，在输出结果中将不包括模拟区域内干点上的数据， 干点的定义为水深小于干水深的网格点；当选择“仅输出湿点上的数据”时，则输出结果中 只包含湿点数据，湿点的定义为水深大于湿水深的网格点；当选择“仅输出真正湿点上的数 据”时，则输出结果中只包含淹没点数据，真正湿点的定义为水深大于淹没水深的网格点。 用户可在干事判断对话框中设定干水深、 湿水深和淹没水深的取值， 如果用户在建模时未选 择使用干湿判断功能，则相应干水深、湿水深和淹没水深取值均为 0。 时间按步长（Time step） 本设置项内，用户可设置计算结果输出的频率。 点序列（Point series） 当用户选择采用点序列形式输出计算结果时，需指定所需空间点上数据的插值计算方 法。用户既可以选择直接输出原始网格单元数据或插值数据。 对于欲输出数据空间点的坐标信息，用户既可手工从设置对话框内输入，亦可从某一 文件导入。坐标信息文件为一 ascii 文本文件，存储格式为“X Y Z Name” ，其中坐标信 息 X、Y、Z 列必须采用浮点数字格式表示，且 Z 坐标仅用于 3d 输出项的数据输出，Name 列为相应空间点说明信息。 用户必须设定欲输出数据空间点坐标信息对应的正确的坐标系信息（如 Long/lat， UTM-32 等） 。 如果用户选择采用“原始网格单元数值”插值方式输出结果数据，则输出结果为指定 空间点所在网格单元中心点处的原始数据，每一网格单元号及其中心点处坐标记录于 log 文件中。23 MIKE 2008，DHI 出品dfsu dfsuData Viewer Data ViewerData Viewer Data Viewer如果用户选择采用“插值数据”插值方式输出结果数据，则输出结果为指定空间点处 根 据 其 所 处网 格 单 元 顶点 处 数 值 进行 线 性 插 值的 结 果 ， 网格 单 元 各 顶点 处 数 值 基于 pseudo-Laplacian 方法（Holmes and Connell，1989）求得。每一网格单元号及其中 心点处坐标记录于 log 文件中。 线序列（Line series） 当用户选择采用线序列形式输出计算结果时，需指定所需断面（线）上数据的插值计 算方法。用户既可以选择直接输出原始网格单元数据或插值数据。 对于欲输出线序列的坐标信息，用户既可手工从设置对话框内输入两端点，亦可从某 一文件导入。坐标信息文件为一 ascii 文本文件，存储格式为“X Y Z Name” ，其中坐标 信息 X、 Z 列必须采用浮点数字格式表示， Z 坐标仅用于 3d 输出项的数据输出， Y、 且 Name 列为相应空间点说明信息。此外，如果用户给定坐标信息文件中包含两个以上的坐标信息， 则开始两坐标点信息将被作为所需断面的两端点。 用户必须设定欲输出数据空间点坐标信息对应的正确的坐标系信息（如 Long/lat， UTM-32 等） 。 如果用户选择采用“原始网格单元数值”插值方式输出结果数据，则输出结果为指定 空间点所在网格单元中心点处的原始数据，每一网格单元号及其中心点处坐标记录于 log 文件中。 如果用户选择采用“插值数据”插值方式输出结果数据，则输出结果为指定空间点处 根 据 其 所 处网 格 单 元 顶点 处 数 值 进行 线 性 插 值的 结 果 ， 网格 单 元 各 顶点 处 数 值 基于 pseudo-Laplacian 方法（Holmes and Connell，1989）求得。每一网格单元号及其中 心点处坐标记录于 log 文件中。 注意：对于 3d 模型输出结果，如果用户提供的断面坐标信息采用了球面坐标（经纬度 格式） ，则该断面必须为水平或垂直直线。 面序列（Area series） 用户可选择输出某一封闭多边形区域内的网格单元上的计算结果，用户需设定该多边 形的各顶点坐标， 程序默认第一个和最后一个坐标点为封闭所定义多边形的一条线段的两端 点。对于所定义多边形区域的坐标信息，用户既可手工从设置对话框内输入各顶点坐标，亦 可从某一文件导入。坐标信息文件为一 ascii 文本文件，存储格式为“X Y Z Name” ，其 中坐标信息 X、 Z 列必须采用浮点数字格式表示， Z 坐标仅用于 3d 输出项的数据输出， Y、 且 Name 列为相应空间点说明信息。 用户必须设定欲输出数据空间点坐标信息对应的正确的坐标系信息（如 Long/lat， UTM-32 等） 。 体积序列（Volume series）24MIKE 2008，DHI 出品用户可选择输出某一封闭多边形区域内的指定垂向分层网格单元上的计算结果。用户 需设定该多边形的各顶点坐标， 程序默认第一个和最后一个坐标点为封闭所定义多边形的一 条线段的两端点。 对于所定义多边形区域的坐标信息， 用户既可手工从设置对话框内输入各 顶点坐标，亦可从某一文件导入。坐标信息文件为一 ascii 文本文件，存储格式为“X Y Z Name” ，其中坐标信息 X、Y、Z 列必须采用浮点数字格式表示，且 Z 坐标仅用于 3d 输出 项的数据输出，Name 列为相应空间点说明信息。此外，用户亦需设定所要输出结果的起 始垂向分层数。 用户必须设定欲输出数据空间点坐标信息对应的正确的坐标系信息（如 Long/lat， UTM-32 等） 。 断面序列（Cross section series） 当用户选择采用断面序列形式输出计算结果时，需指定所需断面的起始端点坐标。该 坐标信息既可由用户手工从设置对话框内输入两端点， 亦可从某一文件导入。 坐标信息文件 为一 ascii 文本文件，存储格式为“X Y Z Name” ，其中坐标信息 X、Y、Z 列必须采用浮 点数字格式表示， Z 坐标仅用于 3d 输出项的数据输出， 且 Name 列为相应空间点说明信息。 此外， 如果用户给定坐标信息文件中包含两个以上的坐标信息， 则开始两坐标点信息将被作 为所需断面的两端点。The cross section is defined as a section of element faces. The face is included in the section when the line between the two element centers of the faces crosses the line between the specified first and last point. 用户必须设定欲输出数据空间点坐标信息对应的正确的坐标系信息（如 Long/lat， UTM-32 等） 。 注意：仅当用户选择单一水流条件下的不平衡输沙计算模式时，用户才可以选择输出 流量结果数据。 区域序列（Domain series） 用户可选择输出某一封闭多边形区域内的网格单元上的通量收支计算结果，用户需设 定该多边形的各顶点坐标， 程序默认第一个和最后一个坐标点为封闭所定义多边形的一条线 段的两端点。 对于所定义多边形区域的坐标信息， 用户既可手工从设置对话框内输入各顶点 坐标，亦可从某一文件导入。坐标信息文件为一 ascii 文本文件，存储格式为“X Y Z Name” ，其中坐标信息 X、Y、Z 列必须采用浮点数字格式表示，但本输出类型中并不使用 Z 坐标，Name 列为相应空间点说明信息。 用户必须设定欲输出数据空间点坐标信息对应的正确的坐标系信息（如 Long/lat， UTM-32 等） 。 注意：仅当用户选择单一水流条件下的不平衡输沙计算模式时，用户才可以选择输出 通量收支结果数据。25MIKE 2008，DHI 出品5.12.3? 输出项（Output?items）?2d 变量(2D field variables) 用户可选择如下输出变量进行计算结果输出： 基本变量： SSC - Fraction 1 [g/m3] Bed load, x-component [m3/s/m] Bed load, y-component [m3/s/m] Suspended load, x-component [m3/s/m] Suspended load, y-component [m3/s/m] Total load, x-direction [m3/s/m] Total load, y-direction [m3/s/m] Rate of bed level change [m/day] Bed level change [m] Bed level [m] 对于波流共同作用下的计算工况，用户仅可选择上述后 5 个基本变量输出。 扩展变量： Bed load, magnitude [m3/s/m] Bed load, direction [deg true North] Suspended load, magnitude [m3/s/m] Suspende load, direction [deg true North] Total load, magnitude [m3/s/m] Total load, direction [deg true North] Acc. bed load, x-component [m3/m] Acc. bed load, y-component [m3/m] Acc. suspended load, x-component [m3/m] Acc. suspended load, y-component [m3/m] Acc. total load, x-component [m3/m] Acc. total load, y-component [m3/m] Deviation [kg/m3] Centrifugal acceleration [m/s2] Curvature Surface elevation [m] Still water depth [m] Total water depth [m] Depth average U-velocity [m/s] Depth average V-velocity [m/s] Wave height [m]26 MIKE 2008，DHI 出品Wave period [s] Wave direction [deg true North] 输沙方向的定义为顺时针方向，正北为 0 度，为泥沙输出的方向；波浪方向的定义为 顺时针方向，正北为 0 度，为波浪传来的方向。 质量收支变量（Mass budget） 用户可选择输出水流或各悬沙组分的通量收支计算结果。各可输出变量如下： Total area - total volume/mass within polygon Wet area - volume/mass in the area within polygon for which the water depth is larger than the drying depth. Real wet area - volume/mass in the area within polygon for which the water depth is larger than the wetting depth Dry area - volume/mass in the area within polygon for which the water depth is less than the drying depth Transport - accumulated volume/mass transported over lateral limits of polygon Source - accumulated volume/mass added/removed by sources within Polygon Process - accumulated volume/mass added/removed by processes within polygon Error - accumulated volume/mass error within polygon determined as the difference between the total mass change and the accumulated mass due to transport, sources and processes 体积/质量累积误差的产生主要来自程序在悬沙浓度超过用户设定最大、最小范围时的 校正处理和程序对于水流体积小于 0 时的处理。通常悬沙浓度最小值限制为 0。 注意：仅当用户选择单一水流条件下的不平衡输沙计算模式时，用户才可以选择输出 通量结果数据。 通量（Discharge） 用户可选择输出水流或各悬沙组分的通量计算结果。各可输出变量如下： Discharge - volume/mass flux through the cross section Acc. discharge - accumulated volume/mass flux through the cross sectionBy definition, discharge is positive for flow towards left when positioned at the first point and looking forward along the cross-section line. The transports are always integrated over the entire water depth.27MIKE 2008，DHI 出品注意：仅当用户选择单一水流条件下的不平衡输沙计算模式时，用户才可以选择输出 通量结果数据。28MIKE 2008，DHI 出品6 地貌演化模块（Morphology module）6.1? 概述（General?description）?当需要研究模拟区域地形冲淤变化及其对水动力条件的影响时，模型中需要引入地貌 演化模块。典型应用区域包括需要考虑长期岸滩冲淤演化的浅水区域以及疏浚/抛泥作业的 浅水区域。 地貌演化计算通过每一计算时间步内基于净输沙率求解床面变形量实现，这样可以确 保短时间内床面不会产生剧烈冲淤变化和相应造成的水动力计算不稳定性。（6.1）式中，为当前时间步床面高程为下一时间步床面高程为下一时间步床面变形量 n 为时间步数 此外，床面冲淤演变计算亦可基于一加速系数进行加速处理： （6.2） 式中，Speedup 为无量纲加速系数，该系数不对床面冲淤量的计算结果产生影响，仅 影响床面高程的变化。 模型计算过程中，床面活动层厚度更新的原理亦与床面高程相同。6.2? 模型定义（Model?definition）?为确保床面变形计算的平稳进行，在模型中引入一床面变形速率上限是非常必要的。29 MIKE 2008，DHI 出品必须指出，一旦用户在模型中设定的床面变形加速系数取值较大时，可能会在剧烈地 形更新的时候产生计算内波从而造成水动力计算失稳。 用户可选择计算床面冲淤变化的同时，采用定床方式进行水动力、波浪和泥沙输移计 算。这种情况下，水动力、波浪和泥沙输移计算将只基于初始床面高程进行。 需要注意的是，在模拟计算过程中床面活动层厚度是变化的。这意味着在床面活动层 厚度发生变化的空间点上，相应输沙率亦会因此发生相应变化。6.3? 时间参数（Time?Parameter）?地貌演化计算开始的时间为用户在时间设置对话框中设定的相对开始时间。 当用户在计算时选择了“更新地形”选项时，床面高程将在每一主时间步长时刻更新一 次。6.4? 河岸侵蚀（Bank?Erosion）?本模型中可以考虑床面冲淤引起的滑坡问题。如果局地床面坡度大于用户设定角度时， 模型将进行滑坡处理。 用户可采用如下两种方式设定临界休止角： 常数 整个模拟区域内床面临界休止角为一常数 空间上变化 整个模拟区域内床面临界休止角是空间上变化的6.5? 边界条件（Boundary?conditions）?地貌演化模块需要给定边界处的输沙率条件。 搭建模型时，模型配置编辑器(set-up editor) 首先会检查网格文件，自动找出网格文件 中的边界，并给每个边界预先指定一个名称，用户可自行在Domain对话框中对各个边界的 名称进行修改（边界名称，P30）。 用户在设置边界条件时，程序会方便的基于地图化或列表的方式显示相关设置内容。 程序中， 不同边界的设置是相互独立的， 用户可以在相关列表中选中需要设置的边界然 后单击“go to…”按钮进行相关设置。6.5.1 边界说明（Boundary specification）用户可采用三种方式设置边界条件。30MIKE 2008，DHI 出品陆地边界(Land) 零泥沙通量梯度（Zero sediment flux gradient） 零流出泥沙通量梯度，无入流引起的床面变化(Zero sediment flux gradient foroutflow, zero bed change for inflow)31MIKE 2008，DHI 出品