MIKE21学习_第3章模型创建.ppt

3 模型创建和模拟计算,本章将对模型创建的主要步骤和各项参数的含义加以简单介绍各种参数的具体详细介绍请参见相关的学习文档“MIKE21_study”3.1 参数设定采用的几种对话框,在模型创建过程中，对各类参数的设定大概采用了几种不同的对话框以适应不同类型参数设定的需要，其主要包括： （1）文本编辑框 （2）下拉列表选择框 （3）单选框 （4）复选框 （5）点击设定框下面将分别对此加以介绍认识不同的对话框样式,对话框功能说明,文本编辑框：直接设定参数的数值下拉列表选择框：对列表中的可选项进行选择单选框：在并列选项组中点选某一项复选框：点击以确定或取消对该选项的选择点击设定框：点击按钮弹出新对话框，根据新对话框提示要求进行文件位置或组合参数的设定,点击设定框,在单击点选按钮后，一般会弹出如作图形式的对话框，要求用户设定所要选择的文件路径和名称尤其要注意的是，所选文件必须满足该选项对于文件的特殊要求，如各种项目类型和数目，时步数及间隔，起止时刻，空间节点数等等各类内容3.2 各项参数的含义及相关注释,基本参数－Basic Parameter 模块选择－Module Selection 地形图－Bathymetry 模拟时段－Simulation Period 开边界条件－Boundary 源汇－Source and Sink 集束－Mass Budget 增减水－Flood and Dry,水动力学参数－Hydrodynamic Parameter 初始水面高度－Initial Surface Elevation 开边界条件－Boundary 源汇－Source and Sink 涡黏性系数－Eddy Viscosity 阻力系数－Resistance 波浪辐射－Wave Radiation 风条件－Wind Condition 计算结果－Results,纯水动力学模型包括两大类十四个参数设定框。

它们依次为：,模块选择,地形图,地形图注释,*1.冷起计算和热起计算热起计算可以实现先前模拟过程的后续计算，需要事先生成Hot的结果数据文件2.在具有Nested类的内嵌区域功能时，可以将在主计算域内划分多个不同的子域主域默认编号始终为1，该项即为主域和子域总数3.计算域所在UTM区域UTM:统一横轴墨卡托投影，常用来制作世界范围的地图它实际上是一组公式和常数，通过这组公式可以将地球球面坐标转换到平面坐标该公式为：UTM zone＝取整数部分 [(180+经度值)/6+1]4.即是否考虑地球自转偏向力5.Bathymetry是只有一个时间步的二维Grid文件，其中主要是给定计算域范围各网格节点处的水深值，用来提供模型初始状态的计算域地形水深分布情况其中要包含一个名为“M21_Misc” 的用户块模拟时段,模拟时段注释,*1.模拟时段的设定是为了防止模拟过程受到突变因素的影响，而设定一个时段将突变项转为渐变增加一般在考虑波浪辐射应力和风条件时要进行相关设定2.由于模拟计算过程是在空间网格内随时间步推进的科朗数即表明了一个时步内模拟计算所推进的空间网格数该数值与地形情况相关，不能太大，否则会产生稳定性问题。

其基本计算公式为： 但是在其它模块（如AD）中对此会有另外的要求最终要按照最小时间步长要求进行设定开边界条件（基本）,源汇（基本）,集束,增减水,初始水面高度,初始水面高度注释,*1.指在开边界处的初始表面相对于基准面的高度 由于计算设定初始时的流和潮速均为0，所以要给定某初始水面高度以作为流场产生运动的始因 对于一般模型而言，设定为常量即可， 且该初始值设大一些有利于模型计算的稳定性开边界条件（水动力学）,开边界条件（水动力学）注释,*1.一般来说，给定边界处的潮位资料（即Level）比较方便而选择流边界时要注意：流向相对于模型坐标系，入射流在左边和底边时为正，在右边和顶边时为负；出射流情况相反 *2.共有五种类型可设定：常量，正弦变化，时间变化，时空变化，以及由传递边界给出边界数据的参考基准面必须与地形数据的参考基准面相同3.当计算沿边界流（FAB，the Flux Along the Boundary）时有以下几种可能情况： 0：流假定垂直于边界，即FAB＝0 1：边界处的流向由边界内的节点推断得出 2：边界处的流向被明确给出。

当边界条件以Transfer Data 给出时此项必选 12：联合使用1和2措施，当为出流时用1，否则用2源汇（水动力学）,涡黏性系数,阻力系数,波浪辐射,风条件,计算结果,计算结果注释,*1.用户可以设定输出结果的空间和时间范围及其步长，以及为存储数据设定文件名和题目（可选） *2.如果选择该项，则特定的热起始数据可以被生成当模拟计算过程需要基于以前的计算继续进行时，可以在先前的计算过程中设定生成该类文件，之后用于后续的连续计算3.3 模型的运行,当模型参数设定完毕，可以通过菜单工具“RUN－Validate”进行手工检验，也可选定“Automatic Validation”进行自动检验当检验通过没有错误时，各参数框的左方框内会显示对号，当全部项都以对号勾出后，即可在选择“Start Simulation”菜单命令开始模拟过程当模拟计算开始后，即会出现作图的进度显示框，如果单击Suspend按钮，则可以暂停模拟计算，对已计算的结果数据进行观察和处理当模拟计算阶数或中途退出后，用户可以点击如左图的File菜单下的该文件名，其中包含了模型设定和计算过程中数据的重要信息，可以用作模拟过程的检查。

3.4 要注意的主要问题,1.各种水深和水面高度文件数值的设定必须基于同一基准面，如不同则需要事先进行转换方可使用2.在MIKE21界面下选定某项参数设定框，按动“F1”键即可打开相应的帮助文档以供参考3.地形文件和边界条件设定是模型创建最为关键的两项内容，要特别加以注意地形文件设定需要注意的一些问题,要避免Bathymetry地形文件中出现左图所示的情形，即水体流入或流出开敞边界时，不能出现水体的突然扩张或者压缩的情况也要避免左图所示的陆地边界和水体的交叉锯齿状排列的情形当有深窄的水道在拐弯处，如左图最右分图所示，要保证两侧的重叠部分的长度大于水流在一个时步内所流经的长度如左图所示，海底面地形中可以允许单个突起或者凹陷的存在，但是要避免锯齿状海底的情形边界条件设定需要注意的一些问题,开边界位置的设定要避免图中打叉的情形，即由开边界向计算域外侧平移的范围内，不应当再有计算域内的水体存在。