《MIKE上海培训》PPT课件

1、上 海2008年 7月21日23日 MIKE 11 培训课程课程安排日期内容周一 上午NAM、NWK11周一 下午MIKE 11 HD (NWK11、XNS11)周二 上午MIKE 11 HD (BND11、HD11、SIM11)周二 下午MIKE VIEW、MIKE 11 SO周三 上午MIKE 11 SO、HD建模与率定上午 8:3012:00； 下午 13:3017:30关于 DHI独立的、非赢利性的、研究和咨询机构为水资源和环境的发展提供先进技术经营范围遍及全球服务对象主要为世界银行、亚行、 欧盟、咨询公司、流域管理机构等1964年：DHI1970年：System 112000年：合并

2、VKI2000年：DHI Water & Environment2000年：合并WEST2005年：合并DTC 2007年：DHI WATER ENVIRONMENT HEALTH2007年：合并WASYDHI - WorldwideProduct agent 产品代理General agent 总代理DHI offices 办公室DHI subsidiaries 子公司MIKE BASINMIKE 3WESTMIKE URBANDHI 主要软件产品MOUSEMIKE SWMMMIKE NETMIKE URBAN城市给排水管网MIKE 21/21C二维模型MIKE BASIN流域管理模型MIK

3、E SHE地下水模型MIKE 11河流一维模型MIKE 3三维模型 LITPACK海岸线动力模型West污水处理模型MIKE 11 模型主要结构图水 质 EcoLab泥沙输运 ST水 动 力 HD降 雨 径 流 NAM对 流 扩 散 AD 数 据 形 式 断面、糙率 时间序列文件洪水预报 FF MIKE 11 是研究1D水动力、水质、洪水预报、溃坝等方面的专业水利软件MIKE 11应用领域 洪水风险分析和风险图绘制 分洪道、水工建筑物和调蓄池设计 桥梁水力设计 溃坝分析 实时洪水预报 污染物传输 水体水质反应过程 河口盐水入侵 地下水和地表水综合分析（与MIKE SHE结合）NAMMIKE 1

4、1 - NAM降雨、蒸发模型参数径流组分地下水补充NAMMIKE 11 - NAM模型简介 NAM = 降雨-径流模型 (丹麦语) 简单、定量描述了陆相水文循环 确定性的、概念性的、集总式模型 连续计算4个不同且相互作用储水层的含水量 有限的数据输入:降雨、蒸发、温度 主要结果:地表径流、地下水位、土壤含水率等MIKE 11 - NAM模型结构SOIL MOISTURE PROFILEDepthLLmaxGWLSyGWLGROUNDWATER STORAGERoot ZoneGWPumpBFBaseFlowGWLBFoCKBFLOWER ZONE STORAGELmaxLBFuDLCAFlux

5、SURFACE STORAGEUUmaxOFIFGRAINSNOWSNOW STORAGEPPsQIFInterFlowPnCK1CK2QOFOverland FlowEpEaOwp Ofc OsatMIKE 11 - NAM积雪储水层可选项（模拟融雪需要温度资料）降雪PsPs = 0, Temp T0积雪储水层地表储水层Csnow : 融雪系数，mm/c/dayMIKE 11 - NAM融雪量Qmelt 融雪径流PS Ssnow : 储雪量；Cwr：积雪持水系数WR : 积雪含水量地表储水层地表储水层UUmaxOFIF降雨PQIFInterFlowPnCK1CK2QOFOverland Fl

6、owEpInfiltrationMIKE 11 - NAM坡面流地表储水层地表储水层UUmaxOFIF降雨PQIFInterFlowPnCK1CK2QOFOverland FlowEpInfiltrationMIKE 11 - NAM壤中流QIF根区储水层根区储水层LmaxLDLCAFluxEaInfiltration / RechargeMIKE 11 - NAM含水率变化地下水储水层GWL地下水储水层GWPumpBFBaseFlowGWLBFoCKBFBFuCAFluxGMIKE 11 - NAM地下水补充基流MIKE 11 - NAM散蒸发计算蒸发量初始条件需要给定的数据: 地表和根区储

7、水层的初始含水量 坡面流和壤中流的初始条件 初始地下水埋深建议忽略前半年的结果，以消除由初始条件引起的误差MIKE 11 - NAM模型率定目标：总水量平衡、径流过程线形状相似、洪峰拟合、低流量拟合MIKE 11 - NAM参数描述影响取值范围Umax地表储水层最大含水量坡面流、入渗、蒸散发和壤中流。控制总水量平衡1025 mmLmax土壤层/根区最大含水量坡面流、入渗、蒸散发和基流。控制总水量平衡50250mm,Umax 0.1LmaxCQOF坡面流系数坡面流量和入渗量0 1CK12坡面流和壤中流时间常数坡面流和壤中流演算。控制地表径流形状348 hrCKBF基流时间常数地下水补给演算。控制

8、基流形状5005000 hr1. 最初调整:Lmax 和 Umax ：平衡水量CQOF 和 CK12 ：调整流量峰值CKBF ：调整基流建议率定步骤:模型率定MIKE 11 - NAM参数描述影响取值范围CKIF壤中流排水常数控制壤中流产生的大小和相位500 1000 hrTOF坡面流临界值汛期开始时延迟地表径流的形成01TIF壤中流临界值汛期开始时延迟壤中流的形成01TG地下水补给临界值汛期开始时延迟地下水补充的发生012. 进一步的参数调整（重复进行）:建议率定步骤:确定某个参数值变化是否改进率定；一次只调整一个参数值；第一次尝试时数值改变幅度要大些需35年长序列的水文、气象观测资料用于N

9、AM率定 MIKE 11 HDMIKE 11 - HDMIKE 11 HD功能MIKE 11 - HD 水 工 建 筑 物 堰 涵 洞 桥 梁 泵 水 闸 控 制 建 筑 物 溃 坝 洪 水 预 报 GIS 界面 (ArcView)基本方程MIKE 11 - HD 圣维南方程 6点 Abbott-Ionescu 格式QQQhhhh 树支状/环状河网 交错网格布置计算网格点MIKE 11 - HD 6点 Abbott格式的计算网格点布置方式 里程 m : 20,000 28,000 32,000 40,000 根据断面数据库确定的计算水位点模型自动内插断面处的计算水位点计算流量点 最大 dx =

10、 5,000 m 最大 dx = 3,000 m 最大 dx 8,000 m计算网格点MIKE 11 - HD 6点 Abbott格式的计算网格点布置方式总结 河段上下游端点为计算水位点 支流入流点为计算水位点 实测断面资料点为计算水位点 模型根据maxx值自动插入的计算水位点 水工建筑物点为计算流量点 两个水位点之间只有一个计算流量点模型数据要求方程组求解需要以下数据流域描述河道和滩区地形边界处水文测量数据率定验证用水文测量数据水工建筑物设计参数及调度运行规则GARBAGE IN = GARBAGE OUTMIKE 11 - HD文件设置设置MIKE 11 模型需要以下文件: 断面数据(.x

11、ns11) 河道位置(.nwk11) 河道连接 (.nwk11) 水工建筑物位置(.nwk11) 边界条件 (.bnd11) 模型参数文件(.hd11) (时间序列文件)(.dfs0) MIKE 11 - HD模型结构 模 拟 文 件 断 面 文 件 参 数 文 件 河 网 文 件 时 间 序 列 文 件 边 界 文 件MIKE 11 - HD河网文件编辑器河道定义: Topo ID 河道名 上游端点里程 m 下游端点里程 m 河道类型 (常规或其它特殊渠道) 上游与其它河道的连接信息 下游与其它河道的连接信息 最大 xMIKE 11 - HD断面文件编辑器文件扩展名： *.xns11断面通过

12、以下三个要素与河段匹配: 河名 里程 Topo ID 每个断面包含以下信息: 原始数据 (X,Z值，定义河床高程) 处理后数据 (水力参数，如过水断面面积、水力半径等)MIKE 11 - HD标记有效面积MIKE 11 - HD河床糙率河床糙率: 公式: Manning-StricklerMm1/3 /s Manning 系数 ns/ m1/3 (= 1/M) Chezy 系数Cm1/2 /s 计算糙率 = 阻力调整系数 * 河床糙率 (断面文件) (HD 参数文件)(缺省: Rf = 1.0) (缺省: M = 30)MIKE 11 - HD边界条件在外部边界处应设置边界条件流量, Q :河

13、道上游旁侧入流水位, h : 下游边界Q/h 边界 : 下游边界 (禁止设在上游)QQQh or Q/h 边界应设在远离研究区域，系统内部的变化不应导致边界条件的变化。 核心研究区域不应受边界条件的直接影响。MIKE 11 - HD 参数文件编辑器编辑HD参数文件: 初始水位流量 河床糙率 选择圣维南方程的简化方程 附加输出结果 引擎程序 的参数设定MIKE 11 - HDHD 参数文件编辑器全域和局部值:全域值全域值局部值局部值M = 30M = 30M = 25M = 200.0 5000 10000 15000 20000 距离 m曼宁系数MIKE 11 - HD模拟文件编辑器两大作用:

14、 定义模拟设定 - 模拟 类型, - 时段, - 时间步长 - 输入输出结果文件名 集成各编辑器文件信息 文件扩展名: *.sim11模型选择 (HD/AD/WQ)?非稳态/准稳态?哪些输入文件?模拟时段及时间步长?初始条件?MIKE 11 - HDNAM与HD的耦合MIKE 11 - HDMIKE VIEWMIKE VIEWMIKE 11 水工建筑物 堰 涵洞 桥梁 泵 Regulating 用户定义 表格MIKE 11 HD桥梁处理MIKE 11 HDMIKE 11 SOMIKE 11 SO定义Underflow 泄洪闸（纵视图）:闸门启闭范围闸底高程 (Sill level)闸门操作MI

15、KE 11 - SO闸门高程 (Gate level)定义Undeflow 泄洪闸（前视图）: 闸宽闸底高程（Sill level）MIKE 11 SO闸门高程 (Gate level)定义Overflow 越流闸（纵视图）:闸门启闭范围闸门操作MIKE 11 - SO闸底高程（Sill level）闸门高程 (Gate level)定义Overflow 越流闸（前视图）: 闸宽MIKE 11 - SO闸底高程（Sill level）闸门高程 (Gate level)可控建筑物设置MIKE 11 - SO 水工建筑物设计参数；If (条件1) then (调度方案1)else if (条件2)

16、 then (调度方案2)else if (条件3) then (调度方案3). .else(最后一个调度方案)end if 调度控制方式。 调度方案及其优先度；判断条件: 是否需要执行此调度方案?控制条件: 建筑物调度时的参照依据调度方式: 根据控制条件进行调度操作可控建筑物设置MIKE 11 - SO 练习根据上下游水位差控制闸门启闭上游来水按比例分流到两条河道根据时间控制闸门启闭根据时间控制过闸流量根据历史来流信息控制当前过闸流量 关于数学模型MIKE 11 HD “所有模型都是有错的，其中有些是有用的”用什么模型？ 如何概化河网？ 时间步长？ 空间步长？ 。通过增加系统描述、提高模型分辨率，一般能提高模型的拟合程度模型研究步骤1. 分