一维河网水质模型建立总结_一维简化水质模型
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一维河网水质模型建立总结
拿到项目之后,首先要有一个总体的构思,依据实际工程情况拟出一个大纲,明确具体步骤,之后进行具体的操作。步骤
建立水流模型
一、概化河网
拿到整个模拟区域的水系、河道详细布臵图(CAD)之后,首先大致浏览一下,然后关闭不必要的图层,例如房屋、等高线等等,(关闭了哪一些图层要在word文档或者excel当中有所记录,尽量不要关闭河道图层,除非是乡村河道或者是规模较小的那些河道,不会成为概化河网中的一部分,关闭图的的两个原则就是尽量使河道变得清晰,然后不能关闭那些有用的图层,例如大的河道)尽量使整个图的河道比较明显。图层关闭之后大致浏览整个河道布臵图,然后寻找外边缘的一条大的河道开始从外往里把主要的河道画出来。画河道要注意:
1、使用样条曲线或者多段线命令,尽量使画出来的河道线与原始河道拟合较好
2、河道线的线型要粗(打开线宽),线的颜色要醒目的颜色,便于与原图层的线较好的区分开来,河道线要建立一个单独的图层。
3、选择的概化河道上要有断面,便于断面文件的制作,河道的布臵东南西北方向要均匀,在画河道线的同时,标注好每一条河道的名称,标注名称的文字顺序与该河道的流向相同,也就是说,标注的名字是从上游写向下游,在制作河网文件的时候便于河道的连接,标注名字的时候,如果有些河道只取了部分的断面,要把取了几个断面标上,如果一条河道断面很多,在图上是分段标注的,自己的文字说明上要标出来是那一条河道的哪一段,例如fangligang15,这样在寻找断面文件的时候比较方便。概化完河道之后,要把其他所有图层都关闭,只留下概化的河道和文字标注,然后在河网外画一个矩形方框,把河网包裹住,尽量与河网中间没有太多的空隙,然后用id命令,把矩形左下角和右上角的坐标记下来。然后把CAD导出,步骤:文件,然后输出,选择格式是(封装PS,*eps),然后将导出的图片导入到photoshop当中,改变像素,使河道在MIKE11中放大之后不会变的模糊,如何改变像素:用photoshop把图片打开之后,通过图像大小界面改变像素,要把图片颜色格式改成RGB的,否则不能转化为bmp格式,不要消除锯齿。如何使河道放大后边清晰,Ctrl+J然后shift+ Ctrl+U,然后滤镜,选择其他,选择高反差保留,宣主任0.09,然后选择混合样式,叠加,然后不停地按Ctrl+J,按得越多图片占用空间越大,合适即可,导入MIKE中看的清楚就行。改动完之后,把沿着矩形方框剪切一下,再保存为bmp格式。
二、制作河网文件
Bmp格式文件制作好了之后,导入MIKE11,开始制作河网文件。打开MIKE ZERO,File New MIKE 11 River Network OK,弹出一个新窗口 输入河网模型区域的范围(即左下角和右上角坐标)(投影坐标选
择
北
京
54坐标:Beijing-1954-3-degree-GK-120E) OK, 出现河网文件视图(模拟区域暂时空白) 河网文件菜单Layers Add/Remove... 点击添加项目键击浏览按钮
点, 引入刚才生成的bmp底图 回到河网文件视图,Layers Properties... 修正图像坐标Image Coordinates修正至底图坐标。导入了底图之后,开始绘制河段。绘制河段时要注意,一定要从上游划到下游,遇到两条河道交叉的时候,则需要将河道打断,并且标注好打断的河道是从几断面到几断面,绘制的河道要边画边连接起来,边画要边标注好河道的详细名称,并且在excel或者word中记录下其详细名称。画的时候要灵活处理遇到的问题。
三、制作断面文件
我自己做的时候是将河网文件处理好了之后,再处理的断面文件,这样导致了大量的问题,就是断面文件缺失的时候没有办法灵活处理,还有就是河道信息的遗忘,导致河道对起来比较麻烦。所以,以后最好是边做河网文件,一边进行断面的处理,做10条处理10条,这样不容易出错,给后续工作带来方便。制作断面文件,是先将河道断面打断,用logfileon命令,并且更改日志文件保存路径,自己设臵一个保存文件夹,然后用list命令选中打断的所有断面,执行后用excel将河道长度数据筛选出来,制作成txt文件格式,最好将断面个数标注在文件夹上,最后一个断面至河道尾部不用打断,取长度的时候一块儿算进去。当初被打断的河道,从几断面到几断面的数据要分别做成不同的文件,对于某河道缺失什么断面,最好单独在excel或者word上做好标注,建议先提取断面数据,标注好却是断面,再根据缺失情况灵活打断断面。断面数据和断面间距用fortran小程序导成固定的文件格式,再导入到断面文件当中,建议不在程序中更改河道名称,只改年份(年份一致),导入到断面文件中后统一修改,修改后的名称要与河网文件当中的名称一致,要完全一致,一定要对好,不然就不能再河网文件中显示,在导入这些断面的过程当中,建立一个模拟文件,将为完全制作好的河网文件和断面文件导进去,查看一下断面的位臵是否有偏差,所有的问题要发现时及时修改。所有的断面文件输入之后,要检查一下有无缺失、以及名称是否一致。确保无误。最后在输入每一条河道后,最好查看一下河道断面是否合理,两断面间距是否太小,太小的话选择删除某些断面,尽量使两端面间距控制在200m以上,这样有利于模型的稳定。
四、制作时间序列文件
制作时间序列文件是为边界条件做前期准备,首先要明确有多少条边界河道,把东南西北的边界河道都标注好,然和结合实测资料,把对应河道的(水位、流量)时间序列文件做好。名字要一一对应,时间步长、步数、要与实测资料一致。
五、制作水流边界文件
统计好的边界数量,然后用tab添加相应数量的边界,输入里程数的时候,一定要是河道入口点的里程数,并不是这条河道的全长,(如何查看各点的里程数,在河网文件中,选小箭头标志,点到相应点上,右击,选择edit,可以查看该点的所有资料),对应边界河道输入对应的边界时间序列文件。要一一对应,这一点很重要。
六、制作参数文件
给定初始水位,以及糙率,初始水位要与边界条件看到的水位大致一致,(不行就取个平均值试试看)不能偏差太大,流量也是,不然模型无法正常运行。糙率不要太小,依据实际情况设定。
当所有文件准备完毕之后,建立一个模拟文件,将所有准备文件导入到模拟文件当中,接着设臵时间步长,时间步长的设臵(还不太明白怎么设臵),保存的时间步长必须是天或者小时的倍数,不能是分钟,但是不影响计算的结果。设定要模拟的时间段,然后使模型开始运行,遇到错误的时候,要寻找到相应的断面,然后检查问题所在,有可能是河道没有连接好,或者是断面太密了或者是存在不合理的断面,或者是断面文件存在错误,及时纠正,边纠正边运行,以便查看错误是否纠正。直至模型可以正常运行。水质模拟
每模拟一个工况,就要新建一个文件夹,把准备文件放进去之后再另建模拟文件,并且做好标记,每个工况之间有什么不同,比如哪一个参数设计不同,或者步长设臵不同等等,不然以后自己分不清。
水质模拟之前,先要搞清楚自己需要哪一些水质准备文件,比如说,确定要模拟哪几个组分,每个组分的初始浓度要准备好,每个组分的时间序列文件插值好(线性插值),如果组分是常数的,