MIKE 11 HD、SO、AD、Ecolab完全实例教程 通过建立东江水动力、水质模型,熟悉MIKE 11基本功能和应用技巧。练习中将要建立的模型为DHI咨询项目实例(世界银行贷款项目 ),练习所使用的数据完全为该项目真实数据。 让我们从最原始数据开始! 1 MIKE 11 HD – MIKE 11 水动力模型 MIKE 11 HD建模需要以下各类数据或信息 流域描述 - 河网形状,可以是GIS数值地图或流域纸图; - 最好能包含水工建筑物和水文测站的位置 河道和滩区地形 - 河床断面,间距视研究目标有所不同,但原则上应能反映沿程断面的变化 - 滩区地形资料(有时有滩区的水位-蓄水量关系曲线也行),如果要模拟滩区行洪 的话 模型边界处水文测量数据 - 边界最好设在有实测水文测量数据处,如果实在不可能那么就不得不必须估算边界 条件了! 用水文测量数据进行率定验证用水文测量数据 率定验证的数据越多,模型就越可靠,但工作量也会越大。 水工建筑物设计参数及调度运行规则 - 所有水工建筑物都有其调度运行规则,问题是1) 能否收集到有关资料?2) 实际是否按照此规则运行了?建筑物处的实测水位或流量资料可以反映实际运行情 况。 MIKE 11将上述信息分别存放在以下文件内: 河网文件 (.nwk11) 断面数据 (.xns11) 边界条件 (.bnd11) 模型参数文件 (.hd11) (时间序列文件) (.dfs0) 下面开始逐个建立这些文件。 1. 河网文件 河网文件或许是MIKE 11所有文件中最复杂、又是最重要的一个文件了。 收集到的原始数据为ArcView河网文件(river.shp):包含了河道位置、河道长度等信 息。 建立河网文件步骤: 第一步:从ArcView河网文件提取河网背景图 用ArcView打开river.shp文件 ( 缩放图形区域至完整包含所有将要模拟的河道( 记下此区域左下角和右上角的UTM坐标,比如分别为(38448327.54,2517015.05)和(385 45141.72,2590115.16) ( 输出为bmp格式图(File ( Export...) 注:如果是纸图,同样可以将其扫描后生成bmp文件。用尺在地图上丈量左下角和右上角 的坐标,可以设左下角坐标为(0,0)。如果模拟范围不是很大(比如整个长江流域) ,那么这种对地图的平面假设所产生的误差可以忽略不计。 生成的bmp图应大致同如下图1: 图1 第二步:确定所要模拟的各河段名及长度 一般水利部门有河段长度信息,从数值地图、AutoCAD图、甚至纸质地图上也能量出各河 段长度。 东江模型各河段名、位置及长度见图2和表1 表1 "河名 "长度,米 "河名 "长度,米 " "Beihai "12468 "Ma "3747 " "Chifen "9225 "Ou "10400 " "Dafen "2650 "Qiandong "2640 " "Dao "12110 "Qianxi "3810 " "Dongguan "24930 "She "6745 " "Dongjiang "43611 "Shizijiao "10325 " "Dongjiangnan "9950 "Shu "3017 " "Dongjiangupper"53290 "Taiyangdong "3115 " "Dongnangu "7169 "Taiyangxi "4160 " "Dongnanhou "18257 "Wu "2926 " "Dongnanhou1 "1296 "Xiancunchong "6036 " "Gu "915 "Xibian "3290 " "Heng "4830 "Zengjiang "33031 " "Henghai "2550 "Zhongtang "13843 " "Hongguo "18074 "Zhongtang1 "824 " "Huang "8245 " " " 第三步:建立东江模型的河网文件 1) 引入河网背景图 打开MIKE ZERO ,File ( New ( MIKE 11 ( River Network(见图3) ( OK,弹出一个新窗口(图4 )( 输入河网模型区域的范围(左下角和右上角坐标)( 输入刚才记下的背景图左下角和右上角坐标(38448327.54,2517015.05)和(38545141.7 2,2590115.16) ( 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 ( 点击浏览按钮, 引入刚才生成的bmp背景图 (回到河网文件视图,Layers (Properties... ( 将图像坐标Image Coordinates修
MIKE 11是一款强大的水动力学模型软件,主要用于河流、湖泊、水库和潮汐水道的水流模拟。本教程以MIKE 11 HD(水动力模块)为例,介绍了如何构建一个完整的水动力模型,包括东江流域的实例。在建立模型时,主要涉及以下几个关键知识点:
1. **流域描述与数据准备**:
- **河网形状**:需要GIS数值地图或流域纸图来描绘流域边界,同时需标识水工建筑物和水文测站位置。
- **河道和滩区地形**:河床断面数据反映了水流条件,滩区地形资料对模拟滩区行洪至关重要。
- **边界条件**:模型边界最好设置在有实测水文数据的地方,以确保模型的准确性。
- **水文测量数据**:用于模型率定和验证,越多的数据意味着模型更可靠。
- **水工建筑物参数**:设计参数和调度规则直接影响模型的运行,实际运行数据有助于反映真实情况。
2. **MIKE 11模型文件结构**:
- **河网文件(.nwk11)**:存储流域的拓扑结构和河段信息。
- **断面数据(.xns11)**:包含沿河的横截面信息,影响水流计算。
- **边界条件(.bnd11)**:设定模型的入口和出口水文条件。
- **模型参数文件(.hd11)**:定义模型的物理参数和计算选项。
- **时间序列文件(.dfs0)**:存储随时间变化的输入和输出数据,如流量、水位等。
3. **河网文件创建过程**:
- **第一步:提取河网背景图**:从GIS文件(如ArcView的river.shp)导出bmp图像,记录坐标范围。
- **第二步:确定河段信息**:整理各河段的名称、位置和长度,可能需要从多源数据中获取。
- **第三步:构建河网模型**:在MIKE ZERO中创建新河网模型,设置范围,引入背景图,并调整坐标系统。
在构建模型时,需要注意数据精度、模型简化程度和边界条件的合理性。对于复杂模型,如东江模型,可能需要处理大量的数据,这包括河段长度、水文测站数据以及水工建筑物的详细参数。通过实际项目的案例,学习者可以更深入地理解MIKE 11的功能,提高模型建立和分析的技能。
总结来说,MIKE 11 HD模型的构建是一个涉及数据收集、地理信息处理、水力学原理和模型参数化的过程。本教程通过东江水动力模型的实例,详细展示了从原始数据到模型建立的每一步,有助于用户掌握MIKE 11软件在水动力学模拟中的应用。
2025-04-24 17:00:23
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