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【MIKE21】MIKE21笔记-HD

HD Model

1.Solution Techinique

• 高阶/低阶：计算比较湍急的河流（比如流速1m/s以上），湍流扩散为主的时候用高阶计算，对扩散羽的反应比较清楚。对扩散区域需要有明确描述用高阶计算，多用于研究型项目，比如排污口污染带面积计算。一般项目用低阶计算。高阶计算速度约是低阶的3~4倍。
• 时间步长：水量较大，比如洪水工况（10000m3/s的来流），时间步长可调小；常见城市河道时间步长可稍大，可直接用默认参数计算。Critical CFL number范围可设置为0.8~1，默认采用0.8就可以。Transport equation保持默认就可以。Maximum time step最好与Time菜单下的Time step interval一致

2.Depth

• 地形变化。比如考虑河道淤积，地形会慢慢变化，需要一个动态的dfsu。建议对模型进行切割，比如跑完一个季度，更换一个地形进行模拟。对于航道的模拟应用比较多

3. Flood and Dry

• No flood and dry：会对所有网格进行计算，计算量比较大。
• Flood and dry：河边上有个网格，水是1cm，计算起来可能比较麻烦，我们又不是特别关注的话，可以忽略掉这些网格的计算。水动力计算包括两个方程，一个是动量方程，一个是连续性方程。Drying depth指的是当水深低于这个值的时候，就认为这个区域是干的，不进行计算；wetting depth，当水深低于该值的话，只进行一个连续性方程计算，不进行动量方程计算。推荐使用默认值，如果需要使用MIKE21进行径流计算的话，可以把这个值改小。

4.Density

• Barotropic：密度不变
• 温度&盐度：通过输入温度、盐度边界，计算比如盐水入侵的情况，密度流，异重流。或者进行大型水库的水温分层情况模拟，比如对水库进行环评，会要求对下泄流量的温度进行控制。建议用3维模拟。

5.Eddy Viscosity

• 建议保持不变，有些公司根据物理模型去改，或者做海洋工程可能需要去修改

6.Bed Resistance

• 糙率：建议先给一个恒定值进行初期调试，之后再去改面文件的糙率。面文件糙率根据地勘数据获得，现在地勘结果可以看到地形上的草丛、滩边砾石带、淤泥等

7.科氏力

• 地球自转带来的作用力。只有在算特别大的湖泊的时候才需要用到，几百米的河道或湖泊不需要使用。默认是打开的，前提是不能使用城建坐标系，因为这个功能需要知道该项目具体在地球上哪个位置。如果使用local坐标系，需要把科氏力关掉

8.Wind forcing

• 城市小流域风的影响会比较小。除非河道流速不明显，那么就需要加上风。大湖泊主要流场形成是风生流，所以一定要加上风。
• 风摩阻：用来率定，有实测值更好，不同风速可以给不同的摩阻系数
• 风玫瑰图作用不大，推荐使用时间序列

9.冰盖

• 针对北方结冰河道，河道阻力比较大，使用频率较低

10.Tidal potential

• 跟潮流波浪有关

11.蒸发-降雨

• 要严格计算一个湖泊的水量平衡，需要拿到蒸发数据
• 如果项目区域特别大，有多个气象站，需要做面文件然后插值
• Net precision：默认扣掉了蒸发的纯降雨

12.Infiltration

• 地下水入渗和出渗，默认正值是出渗

13.Wave Radiation

• 需要算好加进来

14.点源

• 没有点源/面源的区别，因为坡面入流比较少，都用点源进行添加。比如农田面源，都用灌渠排放，直接找到灌渠的位置作为点源加进去。如果无法确认入河/入湖口，可多点几个点源进行添加，因为模型里面没办法添加线源。
• 可以直接点也可以通过经纬度加

15.水工构筑物

• 堰：可直接在地形里概化
• 涵洞
• 堤：提取前后网格的水位和流量信息，计算出这个网格的阻力
• 闸门：定义开度，引用国标闸门公式，计算闸门过流流量

16.初始水位

• 0表示初始无水
• 热启动，提水面文件或提水深/流速文件

17.边界条件

• 类似source
• 要导入mesh后才会出现
• 计算感潮流最好用上游流量和下游水位，因为上下游水位不一定算得准。如果不确定上游和下游，最好一个流量一个水位，流量有正有负。如果模型特别大，上下游几十公里，可以用两边水位。切忌使用上下游都是流量，因为这样累积误差会特别大，模型容易计算不稳定
• 陆地边界：a.垂向流速为0，b.垂向和平行岸线的流速都为0。多选择第一种情况
• Soft start：上游来流特别大，初始值可能不好给，就用soft start进行一个慢慢叠加。推荐用sine曲线，时间步长（花多少时间变到这个边界流量），基准值（从多少变到这个流量，一般从0开始）
• 边界水位最好与初始水位匹配，如果相差较大，模型容易算崩

18.解耦

• 水质都是基于水动力进行计算的，水动力如果率定好了就不需要去改了，就可以让水质和水动力解耦，把每一步的水动力结果存下来，在这个基础上只进行水质的计算。

19.输出

• 可输出面文件、点文件、断面文件
• 2D：面文件，先输出面文件，之后可以从面文件去提各种点的数据。选择discrete values
• Mass budget：统计结果，流域水量等
• Discharge：断面流量
• 水位、相对河床底的水深、相对水平面的水深、U和V方向的流速、P和Q是流量通量
  

20.运行设置

• 并行设置保持默认，无法边跑边看结果
  
• 串行设置为1，可以边跑边看结果