MIKE11培训教程44906

1、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（世银贷款项目），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

2、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，如果实在不可能就必须估算边 界条件！?用水文测量数据进行率定验证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）卜面开始逐个建立这些文件1.1河网文件河网

3、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,输出为bmp格式图（Filebmp文件。用尺在地图上丈量左下0, 0）。如果模拟范围不是很大2517015.05游0（38545141.72, 2590115.16）Export.）注：如果是纸图，同样可以将其扫

4、描后生成 角和右上角的坐标，可以设左下角坐标为（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1AutoCAD图、甚至纸图上也能量第二步：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、 出各河段长度。东江模型各河段名、位置及长度见图 2和表表1河名长度，米河名长度，米Beihai12468Ma3747Chifen9225Ou10400Dafen2650Qiandong2640Dao12110Qianxi3810Dongguan24930She6745Dongjiang43611Shizijiao10325Don

5、gjiangnan9950Shu3017Dongjiangupper53290Taiyangdong3115Dongnangu7169Taiyangxi4160Dongnanhou18257Wu2926Dongnanhoul1296Xiancunchong6036Gu915Xibian3290Heng4830Zengjiang33031Henghai2550Zhongtang13843Hongguo18074Zhongtang1824Huang8245ZhongtanglOuHuangD DafenDongnanguDao ZengjiangDongjiang图2ZhongtangQiando

6、ngWuDongnanhoulShuTaiyangxiDongguanKTaiyangdongDongjiang upperShizijiaoGu 、, MaDongjiangnanXiancunchongHengha iHengSheDongnanhouHongguoXibian、HongguoChifenBeihaiQianxi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 （

7、38448327.54, 2517015.05）和（38545141.72, 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£11点击浏览按钮二3,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修改为正确值（38448327.54, 2517015.05 （38545141.72, 2590115.16）。至此背景图引入工作完成，河网视图应与图5大致相同。浦 *-'M- .-. , p. J4u.04H/M. IMJa

8、中 l/加.图52）输入各河段信息使用河网文件编辑器内的工具条定义各河段Ilf % 呻敏&b上逐"纯不腌例如：要在背景图上绘制各河段时按Rd,在河段的起始点开始鼠标左击背景图 上相应位置，在河段结束点鼠标左键双击，完成该河段的绘制。可以放大背景图以准确绘制河段走向。准确的河段走向有助于确定各河段连接 关系、确定该河段上水工建筑物或水文测站的里程，所以是很重要的工作。请参见“帮助”或按F1查看其它工具按钮的功能。以下是定义河段信息的步骤。注意： MIKE 11目前暂时还不能使用恢复键，所 以在操作过程中请随时保存，一旦操作失误，您只能删除重做或不保存退出， 重新进入河网文件编辑

9、器！a）在背景图上绘制某条河段b）打开河网文件编辑器的表格视窗（View Tabular View.）c）在左侧列表区展开Network,选Branch。在右侧的河段信息内容中可以发现刚才所绘制河段的信息，MIKE 11已自动为该河段命名，并确定了其长度。将该河段名改为实际名称。注意 避免使用中文河段名称！河段 长度一般不会与实际长度一致，将在以下d）步骤中修改。d）在左侧列表区选Points。在右侧的河段点信息内容中可以发现刚才在绘 制河段过程中每次点击点的坐标位置（MIKE 11已自动测出！），您会 发现河段名已经是实际名称。注意：这些点并不是模型的计算点，与计 算没有任何关系！里程类型

10、Chainage Tpye列上，我们将该河段的起始点 从System Defined改为User Defined,将接下来一列里相应行的里程数 Chainage改为0 （程序缺省值为0）;将该河段的结束点从System Defined改为User Defined,将接下来一列里相应行的里程数 Chainage改 为实际的河段长度。这样我们已经将程序测出的河段长度改成了实际长 度。注意：任何河段的起始里程可以是任何数值，正、零或负数，整数 或小数。选值的原则是与当地水利部门采用的桩号值一致，这样将来若 要与他们讨论问题时会比较方便，否则就取 00必须要满足的是： 河段长度=结束点里程数一起始点里

11、程数e）重复以上步骤a）至d）,完成所有河段信息的输入。f）在河网文件编辑器的图像视窗内用工具按钮连接各河段。注意：有多条 河段相连时必须所有河段同时连向某条河段。但连接方向（谁连向谁） 对计算结果没有任何影响。g）在河网文件编辑器的表格视窗内 Network Branch,在右侧的河段信息总 览表第二列是地形标识TopoID信息。这是河网文件编辑器将来从断面文 件编辑器内读取与该河段相对应的断面数据信息、参与模型计算的唯一 信息通讯通道，一定要与断面文件编辑器内相应的TopoID一致。TopoID可以是数值，也可以是文字符，一般用断面测量年份，如 Topo2002,这样便于提醒自己目前模型采

12、用的断面数据来自哪年实测数 据，或用Artifical ,表明该断面数据并不是真实数据。参见有关断面文 件编辑器内容。h）在河网文件编辑器的图像视窗内 Settings Network或Font你可以对图 像的外观做随意修改，选择自己想显示的信息。至此河网基本信息输入完毕。练习：以东江模型的河网为例，熟悉河网编辑器的操作及编辑和显示功能。- 改变里程值，观察MIKE 11如何自动重算各点里程。- 改变显示的颜色和符号。- 关闭河网编辑器（不要保存）。创建一个新的河网文件并输入背景图。完成的东江模型河网应与图6基本一致,图61.2断面文件编辑器收集到的原始数据为文本格式的所有河道各断面x, z数

13、据，断面的位置为AutoCAD文件。为节省时间，已转换成符合 MIKE 11输入要求格式的文本 文 件。所要求的格式见本文件附录一 MIKE 11断面输入格式说明，用 FORTRAN、BASIC、EXCEL VBA等自编小程序，很容易将原始数据格式转换 成符合MIKE 11输入要求格式的文本 文件。开始以下步骤时假定已有转换好的 文本文件一东江模型断面.txt。第一步：打开断面文件编辑器MIKE 11 New Cross Sections （见图 7）色 口Sr NehAdric.-tz；roES SecionsNpw MIKE erog MIKE 11哥 Simuledicin rH Bou

14、ndary ;onjiion陶 PararieieraM HD Pararrwlor-ffAD PrtrsmafersST Parirriete(8FF PtrainetersCorralstior Analyeie & Gap FillingBafch SimulationRh/erChannel Des qiMIKE HoodMIKE11 ECO L&)Data Asfiimi stinn图7第二步：在断面文件编辑器中引入断面数据File Import Import Raw Data & Recompute,找到 东江模型断面.txt 文件保 存路径 OK,引入成功

15、后在断面文件编辑器视窗左侧出现断面列表，右侧图像 视窗显示一个或多个断面形状。第三步：在图像视窗内查看各个断面形状，从直观上判断断面数据是否合理。 第四步：保存文件，断面文件生成完毕。单个断面的插入、修改等操作法方法学习结合练习进行；断面文件编辑器中一 些参数设定方法详见培训PPT。练习：熟悉断面文件编辑器的显示和编辑功能。- 尝试修改、复制和插入新的断面- 从图像修改断面数据- 观察处理数据表格- 输出断面数据至一文本文件。关闭断面文件（不要保存），创建一个新 的断面文件，输入断面文本文件。1.3边界文件编辑器和时间序列编辑器所有外部边界条件和内部边界条件都在边界文件编辑器里设置。所谓外部边

16、界 就是模型中那些不与其它河段相连的河段端点（即自由端点）物质流出此处即 意味着流出模型区域，流入也必然是从模型外部流入，这些地方必须给定某种 水文条件（如流量、水位值），否则模型无法计算。所谓内部边界是指从模型 内部河段某点或某段河长流入或流出模拟河段的地方，典型的例子包括降雨径 流的入流、工厂排污、灌溉取水，内部边界条件应根据实际情况设定，是否设 定这些边界条件通常不会影响模型的运行，但会影响到模拟结果的可靠性。MIKE 11用于边界条件的数据需要转换成时间序列文件（带后缀dfs0）方能被引用。东江工程收集到的外部边界的原始资料包括上游边界博罗和麒麟站、下游大盛、麻涌、泗盛围、漳澎的水位流

17、量，保存在 水文要素.xls文件内。第一步：将EXCEL文件转换成dfs0格式的时间序列文件,以下游边界水位时 间序列文件为例：a）打开水文要素.xls文件，观察数据内容：所有下游边界的水位流量数据时 间长度都为2001年2月7日14:00至2月16日10:00,时间间隔为1小 时。上游博罗和麒麟站水位流量为日均值，时间范围也是 7日至16日。 所有站的数据都是等时间间隔的。并且由数据可见，上游边界处的水位 已基本不受下游潮汐的影响了。b） MIKE 11 New MIKE Zero Time Series Blank Timeseries OK,您会看到弹出如图8所示的dfs0文件窗口。图8

18、时间轴类型Axis Type选等时间问隔；开始时间输入2001年2月7日14:00:00;时间步长输入1小时；时间步数输入213;在Item Information区内Name栏输入大盛水位（可以用中文名称！），类型 选Water Level,单位为米（缺省值）按Append三次，新添三行，同样分别填入麻涌、泗盛围、漳澎的有关信息，按右上角OK按钮在出现的时间序列文件视窗内检查最后一列的时间是否为2001年2月16日10:00:000如果不是，在左侧图像视窗内鼠标右击，选属性properties，回至I刚才窗口进行修改。如果是，在打开的 Excel文件内选择这些站的水位数据，复 制（或Ctrl

19、-C）后回到时间序列文件视窗，在右侧的表格视窗内选相应的列， 按粘贴（或Ctrl-V）,如果EXCEL内各站的排列顺序与dfs0的一样，可以一 次性同时复制和粘贴所有这些站的数据。保存文件，完成dfs0时间序列文件制作。记住文件制作过程中要 随时保存！重复以上步骤，完成所有边界文件的制作，对于有同样时间轴的数据，即使是 不同数据类型（如水位、流量、浓度）也可以放在同一个时间序列文件内。c）所有dfs0文件完成后，在边界文件编辑器里输入边界条件：MIKE 11 New MIKE 11 Boundary Condition, OK,出现边界文件窗 口，如图9。睥 G|以输入DongjiangUpp

20、er河段的上游博罗站的流量边界条件为例：在边界描述Boundary Description栏选Open；边界类型 Boundary Type栏选 Inflow ；河段名为DongjiangUpper；填入正确的里程数。视窗中间区的边界计算内容暂时只选Include HD Calculation在接下来的水文边界信息区内TS类型选TS File,按I找到存放刚才生成的 时间序列文件的路径，并选择正确的项目（在dfs0文件中可能有许多项目，如刚才生成的一个dfs0文件内有四个水位项）。右侧的 E由.|是用于打开对应的 时间序列文件，而最后一栏的 TS Info是提醒你刚才选中了 dfs0文件中的哪

21、一 项。光标返回到最上面区域，按 TAB键，添加所有其它边界条件。总共有 6个外 部边界条件。现在我们建立两个内部边界条件：1）在DongjiangUpper的上游30035里程（各人根据自己的河网定义可能有 所差异，博罗以下约23km）处，东深取水口，取水量为 70m3/s。2）在DongjiangUpper的上游博罗以下1km处，某工厂排污，排水量为 0.36m3/s。光标返回到最上面区域，按 TAB键两次，再添加两个边界条件。1）添加取水口边界在边界描述 Boundary Description 栏选 Point Source； 边界类型 Boundary Type 栏选Inflow ；

22、河段名为DongjiangUpper；填入正确的里程数。视窗中间区的边界计算内容暂时只选Include HD Calculation在相应的水文边界信息区内TS类型选Constant,数值输入-70 （取水！）2）添加工厂排污边界在边界描述 Boundary Description 栏选 Point Source； 边界类型 Boundary Type 栏选Inflow ;河段名为DongjiangUpper；填入正确的里程数。视窗中间区的边界计算内容暂时只选Include HD Calculation在相应的水文边界信息区内 TS类型选Constant,数值输入0.36完成边界条件输入，保存

23、文件。注意文件生成过程中随时保存文件。练习：使用时间序列编辑器- 在图像窗口修改数据，注意在表格视窗内数据的变化。- 改变时间序列编辑器的显示属性。- 用工具栏中的"calculator功能改变时间序列数据。- 在Excel和时间序列编辑器之间进行数据交换。1.4 HD参数文件编辑器参数文件主要是定义模拟的初始条件和河床糙率。里面尽管有许多菜单，大部 分内容不必去接触。第一步：设定初始条件MIKE 11New HD Parameters OK,弹出参数文件窗口，如图 10。图10进入初始条件IMtial菜单，添加初始水位和流量。初始条件设定的一个很重要 目的是让模型平稳启动，所以原则

24、上初始水位和流量的设定应尽可能与模拟开 始时刻的河网水动力条件一致。实践中，初始流量往往可以给个接近于0的值，而初始水位的设定必须不能高于或低于河床，否则可能导致模型不能顺利 起算。山区性河道往往坡降很大，初始水位有时很难设定，往往须用其它方法 解决这一问题，详见有关模拟文件编辑器内容。对于东江模型，在察看个河段的河床地形后，我们可以简单设置：全域值：水位=0米；流量1m3/s；局部值：河段DongjiangUpper上游初始水位 =4米；其下游初始水位=0米。第二步：设定河床糙率进入河床糙率Bed Resist菜单，设定河床糙率。河床糙率是率定参数，应根据 对模拟河道的认识及模型计算结果确定

25、。通常可以从n=0.03开始率定。各个河段设定不同糙率值的方法详见培训 PPT文件。1.5 模拟文件编辑器我们基本完成所有的模型设置，可以开始计算了！模拟文件编辑器的作用是集成刚才所生成的所有文件的信息，让它们成为一个 整体；同时定义模拟时间步长、结果输出文件名等。第一步：打开模拟文件编辑器11。MIKE 11 New MIKE 11 SimulationOK,弹出模拟文件窗口，如图图11第二步：选择模型类型。暂时选择 HD模块。第三步：进入输入 Input菜单高亮框表示对于HD模拟需要这些文件。按 按钮引入刚才生成的所有文件： 河网文件、断面文件、边界文件、HD参数文件。可以随时点击 匚宁

26、I编辑这些文件。如果我们从这里打开刚才做好的河网文件，可以发现许多刚才被禁用的功能键 都已经被激活，可以使用了。这是因为通过模拟文件编辑器已经把所有文件链 接起来，可以通过河网文件访问其它文件了，如断面文件、边界文件和参数文 件。第四步：进入模拟 simulation菜单我们选择固定时间步长=5分钟；模拟开始时刻为2001年2月7日14:00:00;结束时刻2001年2月16日10:00:00。时间步长的确定经常要通过反复试算调整，与河床地形与边界条件密切相关， 并且原则上要满足克朗数不大于10。对于如山区河流等初始条件不易合理设定的情形，缩小时间步长是一个行之有 效的方法。对于模拟时段内短时

27、间有大量流量进出、而其它时期比较平稳的情 形，选择可变时间步长比较合适，可大大缩短计算耗时。接下来我们选择初始条件设定Initial Conditions 0还记得我们曾经在HD参数文 件里也设定过初始条件？如果现在我们在这里选择参数文件Parameter File那么刚才的设置就会起作用；如果现在我们选择稳态Steady State那么MIKE 11就会“忘记”参数文件内有关初始条件的设定，而根据边界点上给出的水位流 量数据（从边界文件中调用），利用稳态假设计算各计算节点上的初始水位流 量；如果我们选择Steady + Paramete稳态+参数，那么在参数文件中做过特别 设定的河段节点上模

28、型用这些设定值作为初始条件，其它点用稳态假定计算，如同选择了稳态方法；如果选择了热启动 Hotstart,那意味着要用以前的模拟结 果作为当前模拟的初始条件。还是用山区河流为例，其初始条件可能比较难 设，但模型一旦运行一段时间后就很可能会比较稳定，即可以增加时间步长。用热启动就能解决这一矛盾：先用非常小的时间步长计算（如 0.1秒），当计 算稳定后（如计算一天）停止计算；重新计算模型，用大时间步长（如 5分 钟），用热启动模式，将刚才模拟结束时刻的计算结果作为当前模拟的初始条 件。对于东江模型，初始条件不很敏感，我们选择稳态或参数文件都可以。第五步：定义输出结果文件名和保存频率。假定计算时间步

29、长为5分钟，但我们不需要这么密的计算值，或许半小时一个结果已经足够，那么我们可以定义保存频率为6,即计算6个时间步保存一次结果。这样可以减小结果文件大小。第六步：准备计算进入Start菜单，准备开始计算。如果验证状态 Validation Status框内都是绿 灯，那么您就可以按Start键开始计算了；如果有红灯，那么在下面的验证信息 Validation Message框内就会出现相应的出错信息，提醒您进行修改。这只是初 步检查，只能检出一些明显的模型设置错误。第七步：模型运行如果出现如图12的运行进度框，那么恭喜您！模型设置成功，正在运行！有时会出现警告信息 Warning Messag

30、e,这是MIKE 11认为模型设置可能存在 一些小问题，但这些问题还不至于影响到模型的运行，因此提醒您去检查一 下。若您认为没有问题就可以要求 MIKE 11继续运行下去g MIKE !1 2003Ctemp s l simllEmp 圜侬 status: 01-01-1997 10:48:37 33917 al 2G7S400Conpulational speed:40S39 points/secEstimaied time left:3 26 mniies图122 MIKE ViewMIKE View用于演示和提取包括 MIKE 11在内的一些DHI软件计算结果。对 于协助率定和报告制作非

31、常有用。2.1 装载结果文件开始 程序 DHI 软件 MIKE 11 MIKE View 打开 MIKE View。在 MIKE View窗口内File Open,文件类型选 MIKE 11结果文件类型（*.res11）,出 现如图13对话框，点击OK后进入MIKE View主窗口。图132.2 平面动态演示（以流量为例）在平面视图上点击鼠标右键Option.弹出对话框，如图14 DrawBranches As选最后一列 Water Level在该列的下拉菜单中选 Discharge 进入Symbols and Fonts菜单设置河段线条粗细及是否绘制流向箭头点击OK退出 在主窗口上方工具条内

32、按播放键开始动态演示。显示流量大小的各种颜色通过调节调色板实现（可以在主窗口上方工具条内按调色板工具显示调色板）：在调色板内点击鼠标右键选择各个菜单调节分级、色彩，还可以保存供将来调用。图142.3 剖面动态演小在主菜单上方工具条内按131按钮，当光标回到平面视图内，接近河段时，光标 变形，表示已检测到河段，可以对之选择剖面显示。沿着你想显示的各河段前 进，途中如果你选错了河段，按退格键 BACKSPACE返回一次操作，按退出键 ESC放弃所有选择。当想结束选择时按住 Ctrl键点击鼠标左键，在回答有关提 示后显示剖面的水位或流量，并可对之进行动态演示。2.4 模拟与实测结果的比较 一最常用的

33、率定手段I）绘制计算结果图。如果知道哪些河段节点有实测水文资料，可以用于率定， 那么有两种方法绘制这些点的结果：a）知道测站在地图上位置，但不清楚具体里程数。这时您可以按工具条内的 按钮，弹出数据类型选择 Data Type Selection对话框，选择您想比较的数据类型（水位或流量）点击OK,当光标回到平面视图内后，靠近该河段节点时，光 标变形，表示已检测到该节点，左击鼠标，就会出现该节点的计算结果曲线 图。b）知道节点里程数，但不清楚地图上的位置。这时您可以按工具条内的1按钮，弹出数据类型选择 Data Type Selection对话框，选择您想比较的数据类型（水位或流量） 点击Lis

34、t,弹出数据列表框后选择想显示的节点，按 Draw Graph,就会出现该节点的计算结果曲线图。II）引入实测数据曲线在生成的计算曲线图内点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择External TS.,在弹出的外部时间序列对话框中按 LOAD DFS0,选择要引入的实测数据（必须是 dfs0格式），然后选择所要比较的项目（记住一个 dfs0文件里可能有许多项 目）2.5 模拟与模拟结果的比较 -率定或灵敏度分析手段率定过程中还有一种比较也很常见，就是当前计算结果与以前计算结果的比 较，看参数值或边界条件变化对模拟结果的影响。MIKE View中的方法很简单。主窗口 File Add.,引入你想与当前

35、计算结果进行比较的其它结果文件； 按工具条内的 呈按钮，弹出数据类型选择 Data Type Selection对话框后，在选 择您想比较的数据类型之前，选择你需要进行比较的结果文件。2.6 保存MIKE View 设定您可能已经在MIKE View窗口内打开了许多图一平面的、剖面的，以及许多率 定比较曲线-一般总是有不少实测资料用于率定。每次新的计算结果出来后又 要重新制作这些图，而其实图的数量和种类跟原先的一模一样。这时您可以把 这些布局保存下来，下次打开 MIKE View后就可以直接调用这个布局了。方法 是：在主平面视图内点击鼠标右键，选Save Complete layout.保存后

36、下次打开MIKE View 时，File Load Complete Layout .,就可以调出原先保存的布局 了。2.7 结果数值提取按工具条内的 睾按钮，弹出数据类型选择 Data Type Selection对话框，选择您 想比较的数据类型（水位或流量）点击List,弹出数据列表框后选择想显示的所有节点，按Show Values,就会出现这些节点的整个模拟时段计算结果时间序 列值。选择所有列按Ctrl+C 打开Excel按Ctrl+V ,计算结果就粘贴到Excel文件中了。3 MIKE HD与NAM的耦合假定现在我们已经有NAM模型的计算结果了。耦合方法是第一步：在模拟文件中进入输入I

37、nput菜单，在最后一行按 /引入NAM计算结 果文件。第二步：打开河网文件的表格视窗，View Tabular View.Runoff/groundwater links Rainfall-runoff links ,如图 15。在子流域定义 Catchment definitions内填入流入该河段的子流域名称及相应的分部面积，其右 侧填入子流域名称、其实里程数和结束里程数；在光标移入下面的总览表内， 按TAB键添加行，定义新的径流流入河道信息；依此类推，完成所有的定义。 东江模型中降雨径流进入河网的信息见降雨径流进入河网信息表.xls。至此已将 MIKE HD与NAM 耦合。4水工建筑物

38、在MIKE 11模型中水工建筑物的设置一般非常直观，直接输入设计参数即可。但控制策略的设置比较复杂。东江研究项目中没有水闸规划研究，现在假定在东江上游(DongjiangUpper)石龙附近(距下游分流口约 3.5km)设置一座泄水 闸，介绍在模型中如何实现其控制策略。假设该水闸的设计参数为：10扇闸门，单扇宽50米；闸底高程一4米，最大开启高度6米；闸门启闭速度0.01m/so假设该闸调度方案为维持单向流，上游来水尽量能排则排。设定方法：1)河网文件的表格视窗Control Str.,如图16。2)水闸位置：河段名 Branch Name填入dongjiangUpper；里程填入3500 (

39、此值根据各人的河段定义可能有所不同)。3)水闸类型选Underflow 04) No. of gates: 10。5) UnderCC值用缺省值(0.63)6) Gate Width: 507) Sill Level: -48) Max speed: 0.019)在Max value前打勾，填入2 (闸门开启到最高时的高程=6+(-4)至此水闸设计参数设定完毕。右上角Head Loss Facto吓用改变。现在开始设定控制策略。用TAB键添加1行，总共将建立2个策略。该策略实际上隐含两个 策略，即：上游水位高于下游时开闸泻水；上游水位低于下游时关闸，防止下 游水上溯。I）第一个控制策略1）光标

40、置于第一行，Calculation Mode选Close,其它不变。2）点击Details，弹出控制定义对话框。3）第一列LO Type类型选择ThisGateDH （此闸上下游水位差）；Sign列选 择;Use TS-value选择 no； Value 填入 0。第一个控制策略设定完毕。II）第二个控制策略1）回到Control Strl.设置主菜单，光标置于第二行， Calculation Mode选 Fully Open,其它不变。2）点击Details，弹出控制定义对话框。3）第一列 LO Type 类型选择 ThisGateDH； Sign 列选择；Use TS-value选 择 n

41、o； Value 填入 0。第二个控制策略设定完毕。其实第二个控制策略的设置可以更简单，只要第一步操作就行，因为 MIKE 11认为最后一个控制策略永远必须是无条件执行的。水闸控制策略输入完毕，另取名保存河网文件。运行模拟文件（设定新的结果输出文件名），看看闸门设置后水闸上游计算水位与以前的结果有何不同？练习：MIKE 11中水工建筑物的调度运行手段极为丰富。进入相关界面，熟悉 各种控制手段及模型设置方法。5 MIKE 11 AD 对流扩散模型MIKE 11 AD模拟物质在水体中的对流何扩散过程，可以设定一个恒定的衰减常数模拟非保守物质。所以可以把 MIKE 11 AD作为简单的水质模型。当然

42、真 正的水质模型和生态模型是 EcoLab。MIKE 11 AD 是在MIKE 11 HD基础上建立的。5.1 AD参数文件编辑器AD参数文件的设置相对比较简单器，如图17MIKE 11 New MIKE 11 AD Parameters OK,打开 AD 参数文件编辑图17第一步：确定将模拟的水质参数最终打算用AD模块计算水质问题，还是先建 AD模块，将来在此基础上再进 一步建立EcoLab,进行深入的水质模拟（EcoLab必须在AD基础上建立），对 决定如何输入水质参数直观至关重要。1）如果此项目只用AD模块而不用EcoLab进入组分Component界面，用TAB键添加行，行数就是要模拟

43、的组分数。各行 输入需模拟的组分名称（可以是任何的字符或数字），浓度单位一般选mg/l,Type 选 Normal o2）如果以AD模块为基础应用 EcoLabEcoLab根据模拟水质过程的复杂程度从简单到复杂分为许多级。每种级别的模 块都分别定义了需模拟的组分及它们的排列顺序（注意模型的核心程序不是根 据组分名称而是它们的编号确定其“身份”）。如果AD模块是作为EcoLab的基础模块的话，其组分名及排列顺序就必须严格与Ecolab中的一致。东江模型将应用Ecolab的第四级水质模块WQlevel4.ecolab。进入组分 Component界面，点击 “ Fill WQ Components

44、./"选择 WQ:BOD/DO with nutrients, Level 选择 4;点击 OK ,回到组分 Component菜单。按TAB键，再添加一行，添加氯离子浓度模拟，单位选 mg/l,如图18图18第二步：定义扩散系数扩散系数是率定参数，根据经验确定，模型的扩散系数值D通过以下公式计算：D aVbV是流速，来自HD计算结果；a和b是系数，分别在扩散系数界面的第一行和 第二行输入；第三行和第四行是最小和最大扩散系数值，如果根据上面公式计 算出来的值超出此范围，则取最大或最小值。对于东江模型，我们暂时设D =10m2/so相应地，我们可以将第一至第四行分别设为 0, 0, 1

45、0, 10。第三步：定义初始条件1）如果只用AD模块而不用EcoLab在初始条件界面Init. Cond.中输入各组分的初始浓度值，组分名从下拉菜单内选 择，“Global”前打勾表明该初始条件是全域值；不打勾表明是局部值，应在 后面的列内输入河段名和里程数。2）如果以AD模块为基础应用 EcoLab不必输入，在EcoLab内定义。第四步：定义衰减系数1）如果只用AD模块而不用EcoLab对非保守物质组分定义合适的衰减系数，注意其单位是/小时（通常用/大）2）如果以AD模块为基础应用 EcoLab无论是保守物质和非保守物质都不要定义衰减系数。简单地可以理解为：EcoLab本身就是在模拟衰减系数

46、。因此如果在 AD中同时 设定衰减系数的话，模型计算过程中相关的物质就会得到两次衰减的机会，而 这不是我们模型设定时的初衷。5.2 AD边界条件我们已经建立了 HD边界文件，现在在此基础上添加水质边界条件。收集到的原始边界水质数据保存在水质边界.xls文件中。由于缺乏实测数据，边 界浓度均为恒定值。氯离子浓度值保存在氯度.dfs0中，是小时实测值。工厂排 放口浓度保存在 dongjiangUpper.dfs0文件中。打开东江边界文件。选择上部区域的各边界信息定义，以 DongjiangUpper的上 游边界博罗为例：在中间区域的Include AD Boundaries前打勾。鼠标点击下方新出

47、现区域，如图19所示。按TAB键添加行，行数=组分数HP! SI1 2S1F+H =丁 * ； 1 充"一|m|IKH J.“6 i i-dlHiiiWH-飙fil q，。. fl：u图19记住各组分编号代表哪种污染物（如果忘了，打开 AD参数文件查询），输 入相应的浓度值。除了氯离子浓度，其它都是恒定值。两个内部边界条件的AD边界设定方法如下。注意：对于外部边界条件必须给 出所有的模拟组分浓度；而对于内部边界条件则不一定，要看实际水流中是否 存在该污染物质。东深取水口是出流，模型根据附近计算浓度确定出流浓度，所以不必设定浓 度。工厂的排污口浓度边界设置方法同上述外部边界条件设置一样

48、，保存在dongjiangUpper.dfs0文件中，其实是恒定值。所以可以按 TS File设定，也可按 Constant 设定。5.3 运行MIKE 11 AD模型完成AD设置后，可以运行 MIKE 11 AD模块了。在模拟文件中，进入模型 Models界面，在 Advention-Dispersion前面打勾；进入输入Input界面，引入刚生成的AD参数文件；进入模拟Simulation 定 义AD模拟的初始条件选择（与 HD类似）；进入结果Results界面，定义AD 结果输出文件名及保存频率。进入 Start界面，开始计算！ 可以用MIKE View查看AD模块计算结果。6 EcoL

49、ab 生态模型EcoLab是DHI在传统的水质模型概念发展起来的全新的水质和生态模拟工具。EcoLab软件开发的理念和方法非常先进，就是用户不仅仅可以修改模型参数，更重要的是可以修改模型核心程序、甚至编写新程序，然后EcoLab将其与MIKE 11的HD、AD集成计算。所以说EcoLab是真正意义上的水质研究工具：您编程序，EcoLab帮您算！ MIKE View 帮您演示计算结果！DHI已经将大部分传统的水质模块转换成 EcoLab通用模板，供用户调用或修改 使用。东江模型曾应用了 DHI的第四级水质计算模块(WQlevel4)模拟东江流域水 质，现在我们将用相应的EcoLab模板来计算。先

50、修改EcoLab模板，然后建立 EcoLab 参数文件.ecolab11。MIKE 11 New MIKE 11 MIKE 11 EcoLab ,如图 20 OK,打开 EcoLab 参数文件编辑器。3V/&Wove Analj/sis Tools臼国MIKE 11弭 Simulation辔 RiverNeWork.也 Cross SectiDneBoundiar1 Condition HR Parameters勃 HD Aters：, ADPairMiHersg 匐 STPa伪mMe%生 FT ParnfTitJlBis/ Coirelsition Analysis & Ga

51、p Fil ins 黑 Batch Sim 1110(01.0 River Channel Design| 4 NIE FloodMl汩 1 ECO _ab3 Data Ac cimil eti on二 b filial-OKCencelHelp图20第一步： 修改 EcoLab模板因为没有完全合适的EcoLab模板，所以必须先找到一个合适的模板，对之进行修改以满足东江模型的需要。在通用模板中有WQlevel4.ecolab模板，该模板能模拟东江模型中除了氯度外的所有其它水质组分，所以我们要做的修改非常简 单，就是在程序中增加氯度的计算。1) MIKE 11 Open. 选 Ecolab Files (*ecolab)