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 模拟编辑器Simulation Editor

SimulationEditor的三大功能:1).包含模块计算的基本参数,如起止计算时间、计算时间步长等等;2).开始运行模块;3).提供河网编辑器与MIKE11其他编辑器之间的连接。

1.模块属性页(Models Tab)

模块属性页用于设定计算模块和选取模拟方式(Simulation mode : unsteady or quasi steady ),界面见下图:

 

 图1 模块属性页界面

1.1计算模块的选取

  HD:  水动力模块(Hydrodynamic)

  AD:  对流扩散模块(Advection-Dispersion)

  ST:   泥沙运输模块(Sediment Transport)

  ECO Lab:  包含水质模块等等(Inclduing Water Quality modeling etc.)

  RR:  降雨径流模块(Rainfall-Runoff)

  FF:   洪水预报模块(Flood Forecast)

  DA:    数据同化模块(Data assimilation) 

  Ice:   河冰模块(River Ice modelling)

用户可以根据具体要求选择不同的模块。注意:有些模块必须依靠其他模块,而不能独立运行,例如:选取FF模块时,软件会自动选取HD模块,此时,用户不能取消HD的选择,选取ECO Lab模块时必须选取AD模块与此类似。

当HD模块的副选框—Encroachment(侵蚀模块)激活时,其他所有模块都不能应用,因为该模块仅与HD模块联合使用。更重要的一点,应用该模块时,必须确保模拟方式为准稳态(Quasi steady),否则,将会出现警告导致模型计算中断。

河冰模块(Ice),还是个半成品,有兴趣的用户可以和DHI Group联系。

1.2模拟方式

非稳态或非恒定流(Unsteady):水动力HD模块在非恒定流条件下进行计算;

准稳态(Quasi steady):计算过程中,每个时间步长的计算都是在恒定流条件下进行的。

 注:默认情况下,选择非恒定流方式。后者很少用到,故未做深入讨论,若需要,详见参考手册。

 

2.输入属性页(Input)

在模块属性页选取计算模块后,输入属性页中对应于计算模块的所需文件框将被激活,例如,模块标签页中选取了HD模块,HD需要河网(Network)、断面(Cross-sections)、边界(Boundary data)以及HD参数(HD Parameters)等文件,在输入属性页中这些文件对应的文件框就被激活。同时,还可以点击按钮Edit,对这些文件进行编辑、修改以及查看等等。注:被激活的文件框,必须导入对应的文件,否则模型不能计算。

另外:不深入探讨HD Results & RR Results 文件框,若需要,详见参考手册。

 

 图2 输入属性页界面

3.模拟属性页(Simulation)

该属性页中,可以设定模型模拟的起止时间、时间步长以及每个模块初始条件等等。

3.1 时间步长类型(Time Step type)

共三种时间步长类型,即:固定时间步长(Fixed time step)、列表时间步长(Tabulated time step)、自适应时间步长(Adaptive time step)。默认情况下,选取固定时间步长。其他两种类型很少用到,泛泛的说明一下,列表时间步长就是时间步长随时间的变化,以时间序列的形式给定,但该时间序列的Item-Type 必须定义为“TimeStep”;自适应时间步长,就是时间步长随水力条件的变化而变化。若需要,详见参考手册。

 

 图3 模拟属性页界面

时间步长的选择:对于HD,MIKE11中,克朗数没有严格要求必须小于1,有时候高达10~20也可以获得较好的结果,一般情况下,选择几分钟就可以了;对于AD,其克朗数小于1的时候,计算模型才能稳定。对于单纯的RR,时间步长可以取得大一些,比如半个小时等等。具体取多大为合适,这要取决于计算精度的要求、所使用的模块等等,由多个方面决定,根据实际情况设定。时间步长的单位有多种,即:Days、Hours、min.和Sec.

3.2模拟时间段(Period)

就是设定模型模拟的起止时间。需要说明的就是Apply Default的应用,点击该按钮后,模型将会自动搜索时间序列的最大时间间隔,这些时间序列可以是RR模型中降雨站的、蒸发站的,也可是HD边界条件中的时间序列。

3.3 ST (Or RR) Time Step Multiplier

用来设定ST或RR的时间步长。注:上述的时间步长也可以直接设定RR的步长。该处的功能就是,当HD和ST( Or RR)模块耦合的情况下,ST( Or RR)可能需要比较大的时间步长,而HD需要较小的时间步长,即:两者在时间步长上不能统一。对于这样的情况,可以在ST (Or RR) Time Step Multiplier设定一个数值,比如上述的时间步长为1min ,RR Time Step Multiplier中为10,则RR模块的时间步长就是10min。其实就是个倍数关系。

3.3 初始条件(Initial Conditions)

对于HD、AD、ST和RR模块需要指定初始条件。

初始条件类型(Type of Condition)

1).恒定流(Steady state):专属于HD模块,假定在模拟的初始时刻,边界条件处的水位流量处于恒定流状态下,从而自动计算获得初始条件;

2).参数文件(Parameter File):就是用在HD文件中设定的与计算模块相关初始条件,该文件的在输入属性页中引入到模型中;

3).热启动(Hotstart):该初始条件来源于已经存在的结果文件,即以结果文件中的某一计算值作为该模型计算的初始条件;

4).热启动+参数文件(Hotstart+ Parameter File):同恒定流初始条件一样,专属于HD模块。在水动力参数文件编辑器(Hydrodynamic Parameter Editor) 初始条件属性页(Initial Property Page)中指定的网格点处引用参数文件中的数据作为初始条件,其他网格点处使用热启动。

热启动文件名(Hotstart Filename)

当初始条件为热启动时,该处被激活。点击后边的按钮,可以引入热启动结果文件,可以看到该文件的路径。

附加到文件中(Add to Flie)

其功能就是把最新计算的结果存放到热启动文件中,也就是热启动结果文件中”Hotstart Date and Time”时刻之后的任何信息都将被新的计算值所替代。

热启动时刻(Hotstart Date and Time)

用户在该处设定某时刻,模型将以该时刻热启动文件中的计算值作为初始条件。根据热启动结果文件,设定热启动时刻,一般情况下,结果文件中计算稳定的时刻作为热启动时刻。注:该时刻必须在热启动文件中模拟时段内。

 

4.结果属性页(Results)

顾名思义,该属性页就是存放计算结果文件的位置。默认情况下,以计算模块的名字命名一个结果文件存放在.sim11所在的文件夹中。用户可以根据自己的需要,将结果文件放在指定的位置,并命名。

 

 图4 结果属性页界面

存储频率和单位(Storing Frequency and Unit):用户根据需要,设定计算结果的存储频率和时间单位。默认情况下,为每个时间步长存储一个数据。某些情况下,计算结果非常大或没必要存储这么频繁,存储频率可以小点,10个时间步长、一个小时甚至是一天等等。

5.启动属性页(Start)

所有的文件及参数设定好了后,点击Start按钮,进行模型计算。在参数设定过程中,任何可能出现的错误都会在审核信息框(Validation Messages)中提示,比如模拟时段超出了边界条件时间序列中的时间,在该处就会提示,并在审核状态(Validation status)中某个或某几个参数前的亮红灯或黄灯。当没有任何错误,将会是绿灯,这时可以计算了。计算过程中出现的错误或警告在下边的空白框中显示,并在同时保存到.log文件中。最下边的状态栏显示了计算进度、计算状态、估计需要时间等。用户可以点击右下角红方框或黄方框,对计算过程进行人为的终止和暂停。计算结果在MIKE View中查看。

 

 图5 启动属性页界面





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