MIKE培訓(xùn)資料解讀課件

日程安排周一早上 軟件安裝；DHI簡(jiǎn)介；MIKE11總體介紹;理論背景下午 模塊結(jié)構(gòu)；簡(jiǎn)單例子；MIKE11模擬文件周二上午 MIKE11河網(wǎng)文件下午 MIKE11斷面文件;MIKE11邊界文件周三上午

時(shí)間序列編輯器;HD參數(shù)文件;MIKEVIEW

下午 NAM模型周四上午 SO下午 AD參數(shù)文件;

WQ參數(shù)文件周五上午 WQ參數(shù)文件；Ecolab

下午 練習(xí)；討論日程安排周一早上 軟件安裝DHI–水與環(huán)境

Internet: http://www.dhi.dkEmail: software@dhi.dk sos@dhi.dkDHI–水與環(huán)境Internet: http://ww· 離岸建筑物與管線·

港口與海岸建筑物·

近海水動(dòng)力·

海洋學(xué)與海洋環(huán)境

·

海岸管理

·

河流水動(dòng)力與水工建筑物·

水資源管理……DHI–

水與環(huán)境

· 離岸建筑物與管線DHI–水與環(huán)境· 環(huán)境影響評(píng)價(jià)

· 實(shí)驗(yàn)室服務(wù)·

化學(xué)物質(zhì)和產(chǎn)品毒理

·

清潔生產(chǎn)

·

大氣與固廢治理

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給排水

·

機(jī)構(gòu)能力建設(shè)與培訓(xùn)

DHI–

水與環(huán)境

· 環(huán)境影響評(píng)價(jià)DHI–水與環(huán)境DHI軟件MIKEBASINMIKESHEMIKE11MIKE3MIKEINFOMIKENETMIKESWMMMOUSELITPACKMIKE21DHI軟件MIKEBASINMIKESHEMIKE1MIKE培訓(xùn)資料解讀課件MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)水質(zhì)泥沙輸運(yùn)水動(dòng)力降雨-

徑流對(duì)流擴(kuò)散MIKE11數(shù)據(jù)庫斷面、地形時(shí)間序列文件模塊結(jié)構(gòu)水質(zhì)泥沙輸運(yùn)水動(dòng)力降雨-徑降雨-徑流(NAM)降雨、蒸發(fā)模型參數(shù)徑流組分地下水補(bǔ)充MIKE11降雨-徑流(NAM)降雨、蒸發(fā)模型參數(shù)徑流組分MIKE水工建筑物堰涵洞橋梁泵水閘控制建筑物潰壩洪水預(yù)報(bào)

GIS界面(ArcView)MIKE11水動(dòng)力模塊MIKE11水動(dòng)力模塊水位流量淹水實(shí)時(shí)校正MIKE11洪水預(yù)報(bào)模塊MIKE11洪水預(yù)報(bào)模塊MIKE11MIKE11對(duì)流輸運(yùn)擴(kuò)散輸運(yùn)一級(jí)衰減率粘性泥沙單層/多層

MIKE11對(duì)流擴(kuò)散模塊對(duì)流輸運(yùn)MIKE11對(duì)流擴(kuò)散模塊

BOD/DO

富營養(yǎng)化重金屬BODDONH3NO3浮游植物浮游動(dòng)物葉綠素a氮磷溶解氧碳溶解性吸附懸浮顆?？紫端啄嗨|(zhì)模塊MIKE11BOD/DOBODDONH3NO3浮游植物浮游動(dòng)物葉綠素a非粘性泥沙輸運(yùn)

Engelund-HansenAckers-WhiteEngelund-Freds?evanRijnSmart-Jaeggi

顯式河床演變單一泥沙組分級(jí)配泥沙SuspededLoadBedloadPassive泥沙輸運(yùn)模塊MIKE11非粘性泥沙輸運(yùn)SuspededBedloadPassive數(shù)據(jù)庫MIKE11

地形數(shù)據(jù):

河道斷面

灘區(qū)地形

河道、灘區(qū)糙率

水工建筑物設(shè)計(jì)參數(shù)

時(shí)間序列數(shù)據(jù):

邊界條件

率定驗(yàn)證資料

其它（Q-h邊界條件）TimeDischarge[m3/s]數(shù)據(jù)庫MIKE11地形數(shù)據(jù):時(shí)間序列數(shù)據(jù):TimeD模塊應(yīng)用MIKE11

水動(dòng)力模擬

河口

河流

灌溉系統(tǒng)

潰壩

水工建筑物規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)度

洪水管理

洪水預(yù)報(bào)

對(duì)流擴(kuò)散模擬

鹽水入侵

水溫

污染物傳輸

水質(zhì)模擬

溶氧平衡；氨氮；etc.

富營養(yǎng)化

重金屬

濕地

泥沙輸運(yùn)模擬

粘性泥沙

非粘性泥沙

泥沙負(fù)荷

河床演變模塊應(yīng)用MIKE11水動(dòng)力模擬對(duì)流擴(kuò)散模擬水質(zhì)模擬MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

任何有關(guān)非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模擬程序都基于以下三個(gè)要素:反映有關(guān)物理定律的微分方程組對(duì)微分方程組進(jìn)行線性化的有限差分格式求解線性方程組的算法數(shù)學(xué)方程任何有關(guān)非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模擬程序都基于以下三個(gè)要素:數(shù)學(xué)假定:不可壓縮、均質(zhì)流體基本是一維流態(tài)坡降小、縱向斷面變化幅度小靜水壓力分布連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)動(dòng)量方程(牛頓第二定律)微分方程:

St.Venant方程假定:微分方程:

St.Venant方程質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒動(dòng)量通量 =動(dòng)量*流速壓力 =靜水壓力阻力 =河床阻力重力 =X

方向分量

動(dòng)量守恒動(dòng)量通量 =動(dòng)量*流速動(dòng)量守恒圣維南方程組微分方程組圣維南方程組微分方程組

運(yùn)動(dòng)波

擴(kuò)散波

動(dòng)力波方程近似運(yùn)動(dòng)波擴(kuò)散波動(dòng)力波方程近似包括:1.加速項(xiàng) 2.水壓梯度項(xiàng)3.河床摩阻項(xiàng) 4.重力項(xiàng)適合應(yīng)用于:+ 流態(tài)變化劇烈+ 潮汐+ 快速回水效應(yīng)+ 洪水演進(jìn)動(dòng)力波包括:動(dòng)力波包括:1.水壓梯度項(xiàng)2.河床摩阻項(xiàng)3.重力項(xiàng)適合應(yīng)用于:+ 相對(duì)穩(wěn)定的回水效應(yīng)+ 緩慢演進(jìn)的洪水波- 不能用于潮汐計(jì)算擴(kuò)散波包括:擴(kuò)散波包括:1.河床摩阻項(xiàng)2.重力項(xiàng)適合應(yīng)用于:+ 陡坡河道- 不能用于回水計(jì)算- 不能用于潮汐計(jì)算運(yùn)動(dòng)波包括:運(yùn)動(dòng)波水動(dòng)力6點(diǎn)Abbott-Ionescu

有限差分格式動(dòng)力波/擴(kuò)散波/運(yùn)動(dòng)波支狀/環(huán)狀河網(wǎng)QQQhhhh求解格式水動(dòng)力QQQhhhh求解格式MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)HD模擬MIKE11模擬河道水位流量

水動(dòng)力模擬

河口

河流

灌溉系統(tǒng)

潰壩

水工建筑物

洪水管理

洪水預(yù)報(bào)HD模擬MIKE11模擬河道水位流量水動(dòng)力模擬模型數(shù)據(jù)要求方程組求解需要以下數(shù)據(jù)流域描述河道和灘區(qū)地形邊界處水文測(cè)量數(shù)據(jù)率定驗(yàn)證用水文測(cè)量數(shù)據(jù)水工建筑物設(shè)計(jì)參數(shù)及調(diào)度運(yùn)行規(guī)則模型數(shù)據(jù)要求方程組求解需要以下數(shù)據(jù)HD模型設(shè)置設(shè)置MIKE11模型需要以下文件:斷面數(shù)據(jù) (.xns11)河道位置 (.nwk11)河道連接 (.nwk11)水工建筑物位置 (.nwk11)邊界條件 (.bnd11)

模型參數(shù)文件

(.hd11)(時(shí)間序列文件)

(.dfs0) HD模型設(shè)置設(shè)置MIKE11模型需要以下文件:MIKE11數(shù)據(jù)編輯器模擬文件斷面文件參數(shù)文件河網(wǎng)文件時(shí)間序列文件邊界文件MIKE11數(shù)據(jù)編輯器模擬文件模擬文件編輯器兩大作用:

定義模擬設(shè)定

-模擬–類型,-時(shí)段,-時(shí)間步長(zhǎng)

-輸入輸出結(jié)果文件名

集成各編輯器文件信息

文件擴(kuò)展名:*.sim11模型選擇

(HD/AD/WQ)?非穩(wěn)態(tài)/準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)?哪些輸入文件?模擬時(shí)段及時(shí)間步長(zhǎng)?初始條件?模擬文件編輯器兩大作用:定義模擬設(shè)定集成各編輯器文件信息練習(xí)使用模擬文件編輯器目標(biāo):熟悉模擬文件編輯器結(jié)構(gòu)，并用它運(yùn)行MIKE11程序。練習(xí)內(nèi)容:熟悉模擬文件編輯器結(jié)構(gòu)，試著修改其中的各項(xiàng)設(shè)定。

關(guān)閉模擬文件編輯器（不要保存），自己創(chuàng)建一個(gè)新的模擬文件，使之與剛才關(guān)閉的文件完全一致。

運(yùn)行所創(chuàng)建的文件練習(xí)使用模擬文件編輯器目標(biāo):熟悉模擬文件編輯器結(jié)構(gòu)，并用它MIKE11河網(wǎng)文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.nwk11

編輯有關(guān)描述河網(wǎng)的數(shù)據(jù)。

河網(wǎng)設(shè)定內(nèi)容:

數(shù)值化河網(wǎng)

河段定義

水工建筑物

-堰

-涵洞

-泵

-控制水閘

-潰壩

子流域劃分MIKE11河網(wǎng)文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.nwk11編MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段定義:TopoID

河段名

上游端點(diǎn)里程[m]

下游端點(diǎn)里程[m]

河段類型(常規(guī)或連接渠道)

上游與其它河段的連接

下游是否與其它河段的連接最大xMIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段定義:MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河網(wǎng)設(shè)定0.00010.40015.00025.00015.0003.000RiverA0.000-10.400RiverC15.000-25.000RiverB3.000-15.000河名 上游端點(diǎn) 下游端點(diǎn)

上游連接

下游連接

RiverA 0.000 10.400 - RiverC15.000RiverB 3.000 15.000 - RiverC15.000RiverC 15.000 25.000 RiverB15.000 -MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河網(wǎng)設(shè)定0.00010.4001MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)

里程[m]:

20.00028.00032.00040.000根據(jù)斷面數(shù)據(jù)庫確定的計(jì)算水位點(diǎn)模型自動(dòng)內(nèi)插斷面處的計(jì)算水位點(diǎn)計(jì)算流量點(diǎn)

最大dx=5.000m最大dx=3.000m最大dx>8.000mMIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)里程[m]MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段的縱向概化:

詳細(xì)概化起碼概化MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段的縱向概化:詳MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河網(wǎng)的橫向概化:

詳細(xì)概化起碼概化MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河網(wǎng)的橫向概化:詳細(xì)概化起碼概練習(xí)目標(biāo):熟悉河網(wǎng)編輯器的操作及編輯和顯示功能。練習(xí):

改變里程值，觀察MIKE11如何自動(dòng)重算各點(diǎn)里程。

嘗試加入一個(gè)涵洞。

改變顯示的顏色和符號(hào)。

關(guān)閉河網(wǎng)編輯器（不要保存）。創(chuàng)建一個(gè)新的河網(wǎng)文件并輸入背景圖。練習(xí)目標(biāo):熟悉河網(wǎng)編輯器的操作及編輯和顯示功能。練習(xí):東江簡(jiǎn)化河網(wǎng)-1dongjiangzengjiangdongjiangupperhuangdongjiangnandongnanhoushuDongguanqianxidaohengzhongtangoudongnangutaiyangxi東江簡(jiǎn)化河網(wǎng)-1dongjiangzengjiangdong東江簡(jiǎn)化河網(wǎng)-2Dao2002012110NegativeDongguan2002024930NegativeDongjiang2002043611NegativeDongjiangnan200209950NegativeDongjiangupper2002053290NegativeDongnangu200207169NegativeDongnanhou2002018257NegativeHengartificial04830PositiveHuang198808245PositiveOu1988010400PositiveQianxi200203810PositiveTaiyangxi200204160PositiveShu200203017NegativeZengjiang1988033031PositiveZhongtang2002013843Negative東江簡(jiǎn)化河網(wǎng)-2Dao2002012110NegativeD斷面數(shù)據(jù)庫文件擴(kuò)展名：*.xns11斷面通過以下三個(gè)要素與河段匹配:河名;

TopoID

里程每個(gè)斷面包含以下信息:原始數(shù)據(jù)(X,Z值，定義河床高程)處理后數(shù)據(jù)(水力參數(shù)，如過水?dāng)嗝婷娣e、水力半徑等)

斷面數(shù)據(jù)庫文件擴(kuò)展名：*.xns11MIKE11斷面文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.xns11編輯河道斷面數(shù)據(jù)。內(nèi)容包括:

原始數(shù)據(jù)

-斷面測(cè)量資料

-一組(x,z)數(shù)據(jù)

處理后數(shù)據(jù)

-每個(gè)斷面的水力參數(shù)表，f(h)

-從原始數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算，也可手工輸入

-模擬過程中只用表格內(nèi)數(shù)據(jù)

=>所有斷面都必須有處理過數(shù)據(jù)

MIKE11斷面文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.xns11編輯MIKE11原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù):河床高程 x,z坐標(biāo)斷面類型: 敞口/封閉基準(zhǔn)面: 相對(duì)高程水力半徑公式: 阻力或水力半徑標(biāo)記 左右岸堤阻力調(diào)整系數(shù): ‘相對(duì)阻力’.

對(duì)河床糙率進(jìn)行橫向調(diào)整FloodPlainRiverchannelM=10M=30DatumMIKE11原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù):河床高程 x,z坐標(biāo)FlMIKE11標(biāo)記有效面積MIKE11標(biāo)記有效面積MIKE11處理后數(shù)據(jù)處理后數(shù)據(jù)包括:

各種可能水位下過水?dāng)嗝婷娣e、水力半徑、水面寬度、流量模數(shù)

流域調(diào)蓄（可選）

阻力調(diào)整系數(shù)（垂向，可選）MIKE11處理后數(shù)據(jù)處理后數(shù)據(jù)包括:MIKE11河床糙率河床糙率:

公式:Manning-Strickler M [m1/3/s]Manning

系數(shù) n [s/m1/3](=1/M)Chezy

系數(shù) C [m1/2/s]

計(jì)算糙率=阻力調(diào)整系數(shù)*河床糙率

(斷面文件)

(HD參數(shù)文件)

(缺省:Rf=1.0) (缺省:M=30)MIKE11河床糙率河床糙率:計(jì)算糙率=阻力調(diào)練習(xí)使用斷面文件編輯器目標(biāo):熟悉斷面文件編輯器的顯示和編輯功能。練習(xí):

嘗試修改、復(fù)制和插入新的斷面

從圖像修改斷面數(shù)據(jù)

觀察處理后數(shù)據(jù)表格

輸出斷面數(shù)據(jù)至一文本文件。關(guān)閉斷面文件（不要保存），創(chuàng)建一個(gè)新的斷面文件，輸入斷面文本文件。練習(xí)使用斷面文件編輯器目標(biāo):熟悉斷面文件編輯器的顯示和編輯邊界條件MIKE11再外部邊界處應(yīng)設(shè)置邊界條件流量,Q: 河道上游

旁側(cè)入流

水位,h:

下游邊界

Q/h邊界:

下游邊界

(禁止設(shè)在上游)

QQQhorQ/h－上邊界應(yīng)設(shè)在遠(yuǎn)離研究區(qū)域，系統(tǒng)內(nèi)部的變化不應(yīng)導(dǎo)致邊界條件的變化。

－核心研究區(qū)域不應(yīng)受邊界條件的直接影響。邊界條件MIKE11再外部邊界處應(yīng)設(shè)置邊界條件流量,QMIKE11邊界文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.bnd11編輯邊界條件:邊界條件由以下要素定義:

河名

里程

邊界類型

時(shí)間序列文件名

時(shí)間序列項(xiàng)QtttQWlMIKE11邊界文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.bnd11編輯MIKE11時(shí)間序列編輯器文件擴(kuò)展名:*.dfs0編輯時(shí)間序列數(shù)據(jù):時(shí)間序列編輯器包括:

表格視窗

圖像視窗時(shí)間序列由以下要素定義:

名稱、類型（水位、流量等）、單位

時(shí)間序列軸類型(等時(shí)間間隔/不等時(shí)間間隔等)

開始時(shí)間、時(shí)間步長(zhǎng)、步數(shù)MIKE11時(shí)間序列編輯器文件擴(kuò)展名:*.dfs0編輯時(shí)練習(xí)使用邊界和時(shí)間序列編輯器練習(xí):

在圖像窗口修改數(shù)據(jù)，注意在表格視窗內(nèi)數(shù)據(jù)的變化。

改變時(shí)間序列編輯器的顯示屬性。

用工具欄中的“calculator…”功能改變時(shí)間序列數(shù)據(jù)。

在Excel和時(shí)間序列編輯器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。練習(xí)使用邊界和時(shí)間序列編輯器練習(xí):MIKE11HD參數(shù)文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.hd11編輯HD參數(shù)文件:

初始水位流量

河床糙率

選擇圣維南方程的簡(jiǎn)化方程‘引擎程序’的參數(shù)設(shè)定MIKE11HD參數(shù)文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.hd11MIKE11HD參數(shù)文件編輯器全域和局部值:全域值局部值M=30M=30M=25M=200.05000100001500020000Distance[m]Manning’sMMIKE11HD參數(shù)文件編輯器全域和局部值:全域值M=MIKE11數(shù)據(jù)編輯器模擬文件編輯器斷面文件編輯器參數(shù)文件編輯器河網(wǎng)文件編輯器時(shí)間序列編輯器邊界文件編輯器MIKE11數(shù)據(jù)編輯器模擬文件編輯器斷面文件編輯MIKEVIEWMIKE11計(jì)算結(jié)果用MIKEVIEW提取和演示打開結(jié)果文件選擇裝在選項(xiàng)MIKEVIEWMIKE11計(jì)算結(jié)果用MIKEVIMIKEVIEW平面視窗平面視窗顯示結(jié)果文件中的所有計(jì)算水位流量點(diǎn)水位點(diǎn)藍(lán)色流量點(diǎn)紅色

MIKEVIEW平面視窗平面視窗顯示結(jié)果文件中的所有計(jì)算水MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)水閘運(yùn)行控制MIKE11越流閘,縱視圖:閘底高程閘門啟閉范圍閘門操作水閘運(yùn)行控制MIKE11越流閘,縱視圖:閘底高程閘門水閘運(yùn)行控制MIKE11越流閘,前視圖:

閘寬閘底高程水閘運(yùn)行控制MIKE11越流閘,前視圖:水閘運(yùn)行控制MIKE11瀉流閘,縱視圖:閘門啟閉范圍閘底高程閘門操作水閘運(yùn)行控制MIKE11瀉流閘,縱視圖:閘門啟閉范圍水閘運(yùn)行控制MIKE11瀉流閘,前視圖:

閘寬閘底高程水閘運(yùn)行控制MIKE11瀉流閘,前視圖:MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)AD模擬MIKE11

對(duì)流擴(kuò)散模擬

鹽水入侵

水溫變化

污染物傳輸

一級(jí)衰減模擬河流中溶解或懸浮物質(zhì)的一維輸運(yùn)。AD模擬MIKE11對(duì)流擴(kuò)散模擬模擬河流中溶解或懸浮物MIKE11AD邊界開邊界出流

開邊界入流

-濃度

-傳輸開邊界出流->入流

封閉

C =Cbound

Q*C =Qbound*Cbound

C =Cbound+(Cout-Cin)*e-tmix/kmixMIKE11AD邊界開邊界出流

C =CbounMIKE11AD邊界混合系數(shù),Kmix:CtDelayduetoKmix

OutflowInflowRiverSeaCtSmallKmix

(instantanousmixing)LargeKmix

OutflowInflowOutflowInflowMIKE11AD邊界混合系數(shù),Kmix:CtDela

MIKE11

MIKE21

MIKE3水質(zhì)模擬

MIKE11

MIKE21

MIKE3水質(zhì)模擬MIKEWQ–

模塊結(jié)構(gòu)水動(dòng)力模擬水質(zhì)模擬對(duì)流－擴(kuò)散模擬流量降雨蒸發(fā)

水位

流量

風(fēng)

溫度初始條件邊界條件點(diǎn)源面源溫度鹽度生化反應(yīng)系數(shù)BOD,溶氧,氨氮,硝氮,磷,大腸桿菌影響：MIKEWQ–模塊結(jié)構(gòu)水動(dòng)力模擬水質(zhì)模MIKEWQ水質(zhì)過程

大氣復(fù)氧有機(jī)物降解迅速耗氧迅速&延遲耗氧與河底/沉積物之間的交換硝化反硝化磷的反應(yīng)過程磷在水體與底泥之間的交換大腸桿菌衰減MIKEWQ水質(zhì)過程 大氣復(fù)氧狀態(tài)變量1.水溫2.溶氧3.氨氮4.硝氮5.BOD_溶解性BOD

_懸浮BOD_底泥BOD6.溶解性P7.顆粒狀P8.糞大腸桿菌9.總大腸桿菌狀態(tài)變量1.水溫_懸浮BODOxygenprocessesExchangewithatmosphereDecompositionNitrificationAlgaerespirationAnimalrespirationRespirationbybacteriaandvegetationOxygenproductionAdvectionDispersionDispersionAdvectionSedimentoxygendemandinbottomlayerExchangewithdeeperlayersOxygenprocessesExchangewith溶氧晝夜變化

呼吸－耗氧P(t)產(chǎn)氧P00?aTKl:00 12 24mgO2m-2d-1溶氧晝夜變化呼吸－耗氧P(t)產(chǎn)氧P00?有機(jī)物(BOD)有機(jī)物(BOD)生物需氧量(BOD)生物需氧量(BOD)水質(zhì)過程－氮OrganicmatterNO3-NH4+/NH3氨化硝化反硝化大氣沉降污染源(BOD,氮)沉積再懸浮藻類植物植物/藻類吸收水質(zhì)過程－氮OrganicNO3-NH4+/NH3氨化硝合成礦化水質(zhì)過程－磷顆粒P污染源(BOD,PO4,顆粒P)沉降PO4藻類植物藻類/植物吸收BOD再懸浮底泥降解沉降再懸浮合成礦化水質(zhì)過程－磷顆粒P污染源沉降PO4藻類植物各級(jí)水質(zhì)模型中狀態(tài)變量StatevariableModellevel123456TemperatureXXXXXXOxygenXXXXXXAmmoniaXXXNitrateXXBODXXXXBOD,dissolvedXXBOD,suspendedXXBOD,atbedXXP,dissolvedXXXXXXP,particulateXXXXXXFaecalColiformXXXXXXTotalColiformXXXXXX各級(jí)水質(zhì)模型中狀態(tài)變量StatevariableModel練習(xí)－MIKE11應(yīng)用練習(xí)－MIKE11應(yīng)用日程安排周一早上 軟件安裝；DHI簡(jiǎn)介；MIKE11總體介紹;理論背景下午 模塊結(jié)構(gòu)；簡(jiǎn)單例子；MIKE11模擬文件周二上午 MIKE11河網(wǎng)文件下午 MIKE11斷面文件;MIKE11邊界文件周三上午

時(shí)間序列編輯器;HD參數(shù)文件;MIKEVIEW

下午 NAM模型周四上午 SO下午 AD參數(shù)文件;

WQ參數(shù)文件周五上午 WQ參數(shù)文件；Ecolab

下午 練習(xí)；討論日程安排周一早上 軟件安裝DHI–水與環(huán)境

Internet: http://www.dhi.dkEmail: software@dhi.dk sos@dhi.dkDHI–水與環(huán)境Internet: http://ww· 離岸建筑物與管線·

港口與海岸建筑物·

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海洋學(xué)與海洋環(huán)境

·

海岸管理

·

河流水動(dòng)力與水工建筑物·

水資源管理……DHI–

水與環(huán)境

· 離岸建筑物與管線DHI–水與環(huán)境· 環(huán)境影響評(píng)價(jià)

· 實(shí)驗(yàn)室服務(wù)·

化學(xué)物質(zhì)和產(chǎn)品毒理

·

清潔生產(chǎn)

·

大氣與固廢治理

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機(jī)構(gòu)能力建設(shè)與培訓(xùn)

DHI–

水與環(huán)境

· 環(huán)境影響評(píng)價(jià)DHI–水與環(huán)境DHI軟件MIKEBASINMIKESHEMIKE11MIKE3MIKEINFOMIKENETMIKESWMMMOUSELITPACKMIKE21DHI軟件MIKEBASINMIKESHEMIKE1MIKE培訓(xùn)資料解讀課件MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)水質(zhì)泥沙輸運(yùn)水動(dòng)力降雨-

徑流對(duì)流擴(kuò)散MIKE11數(shù)據(jù)庫斷面、地形時(shí)間序列文件模塊結(jié)構(gòu)水質(zhì)泥沙輸運(yùn)水動(dòng)力降雨-徑降雨-徑流(NAM)降雨、蒸發(fā)模型參數(shù)徑流組分地下水補(bǔ)充MIKE11降雨-徑流(NAM)降雨、蒸發(fā)模型參數(shù)徑流組分MIKE水工建筑物堰涵洞橋梁泵水閘控制建筑物潰壩洪水預(yù)報(bào)

GIS界面(ArcView)MIKE11水動(dòng)力模塊MIKE11水動(dòng)力模塊水位流量淹水實(shí)時(shí)校正MIKE11洪水預(yù)報(bào)模塊MIKE11洪水預(yù)報(bào)模塊MIKE11MIKE11對(duì)流輸運(yùn)擴(kuò)散輸運(yùn)一級(jí)衰減率粘性泥沙單層/多層

MIKE11對(duì)流擴(kuò)散模塊對(duì)流輸運(yùn)MIKE11對(duì)流擴(kuò)散模塊

BOD/DO

富營養(yǎng)化重金屬BODDONH3NO3浮游植物浮游動(dòng)物葉綠素a氮磷溶解氧碳溶解性吸附懸浮顆?？紫端啄嗨|(zhì)模塊MIKE11BOD/DOBODDONH3NO3浮游植物浮游動(dòng)物葉綠素a非粘性泥沙輸運(yùn)

Engelund-HansenAckers-WhiteEngelund-Freds?evanRijnSmart-Jaeggi

顯式河床演變單一泥沙組分級(jí)配泥沙SuspededLoadBedloadPassive泥沙輸運(yùn)模塊MIKE11非粘性泥沙輸運(yùn)SuspededBedloadPassive數(shù)據(jù)庫MIKE11

地形數(shù)據(jù):

河道斷面

灘區(qū)地形

河道、灘區(qū)糙率

水工建筑物設(shè)計(jì)參數(shù)

時(shí)間序列數(shù)據(jù):

邊界條件

率定驗(yàn)證資料

其它（Q-h邊界條件）TimeDischarge[m3/s]數(shù)據(jù)庫MIKE11地形數(shù)據(jù):時(shí)間序列數(shù)據(jù):TimeD模塊應(yīng)用MIKE11

水動(dòng)力模擬

河口

河流

灌溉系統(tǒng)

潰壩

水工建筑物規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)度

洪水管理

洪水預(yù)報(bào)

對(duì)流擴(kuò)散模擬

鹽水入侵

水溫

污染物傳輸

水質(zhì)模擬

溶氧平衡；氨氮；etc.

富營養(yǎng)化

重金屬

濕地

泥沙輸運(yùn)模擬

粘性泥沙

非粘性泥沙

泥沙負(fù)荷

河床演變模塊應(yīng)用MIKE11水動(dòng)力模擬對(duì)流擴(kuò)散模擬水質(zhì)模擬MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

任何有關(guān)非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模擬程序都基于以下三個(gè)要素:反映有關(guān)物理定律的微分方程組對(duì)微分方程組進(jìn)行線性化的有限差分格式求解線性方程組的算法數(shù)學(xué)方程任何有關(guān)非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模擬程序都基于以下三個(gè)要素:數(shù)學(xué)假定:不可壓縮、均質(zhì)流體基本是一維流態(tài)坡降小、縱向斷面變化幅度小靜水壓力分布連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)動(dòng)量方程(牛頓第二定律)微分方程:

St.Venant方程假定:微分方程:

St.Venant方程質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒動(dòng)量通量 =動(dòng)量*流速壓力 =靜水壓力阻力 =河床阻力重力 =X

方向分量

動(dòng)量守恒動(dòng)量通量 =動(dòng)量*流速動(dòng)量守恒圣維南方程組微分方程組圣維南方程組微分方程組

運(yùn)動(dòng)波

擴(kuò)散波

動(dòng)力波方程近似運(yùn)動(dòng)波擴(kuò)散波動(dòng)力波方程近似包括:1.加速項(xiàng) 2.水壓梯度項(xiàng)3.河床摩阻項(xiàng) 4.重力項(xiàng)適合應(yīng)用于:+ 流態(tài)變化劇烈+ 潮汐+ 快速回水效應(yīng)+ 洪水演進(jìn)動(dòng)力波包括:動(dòng)力波包括:1.水壓梯度項(xiàng)2.河床摩阻項(xiàng)3.重力項(xiàng)適合應(yīng)用于:+ 相對(duì)穩(wěn)定的回水效應(yīng)+ 緩慢演進(jìn)的洪水波- 不能用于潮汐計(jì)算擴(kuò)散波包括:擴(kuò)散波包括:1.河床摩阻項(xiàng)2.重力項(xiàng)適合應(yīng)用于:+ 陡坡河道- 不能用于回水計(jì)算- 不能用于潮汐計(jì)算運(yùn)動(dòng)波包括:運(yùn)動(dòng)波水動(dòng)力6點(diǎn)Abbott-Ionescu

有限差分格式動(dòng)力波/擴(kuò)散波/運(yùn)動(dòng)波支狀/環(huán)狀河網(wǎng)QQQhhhh求解格式水動(dòng)力QQQhhhh求解格式MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)HD模擬MIKE11模擬河道水位流量

水動(dòng)力模擬

河口

河流

灌溉系統(tǒng)

潰壩

水工建筑物

洪水管理

洪水預(yù)報(bào)HD模擬MIKE11模擬河道水位流量水動(dòng)力模擬模型數(shù)據(jù)要求方程組求解需要以下數(shù)據(jù)流域描述河道和灘區(qū)地形邊界處水文測(cè)量數(shù)據(jù)率定驗(yàn)證用水文測(cè)量數(shù)據(jù)水工建筑物設(shè)計(jì)參數(shù)及調(diào)度運(yùn)行規(guī)則模型數(shù)據(jù)要求方程組求解需要以下數(shù)據(jù)HD模型設(shè)置設(shè)置MIKE11模型需要以下文件:斷面數(shù)據(jù) (.xns11)河道位置 (.nwk11)河道連接 (.nwk11)水工建筑物位置 (.nwk11)邊界條件 (.bnd11)

模型參數(shù)文件

(.hd11)(時(shí)間序列文件)

(.dfs0) HD模型設(shè)置設(shè)置MIKE11模型需要以下文件:MIKE11數(shù)據(jù)編輯器模擬文件斷面文件參數(shù)文件河網(wǎng)文件時(shí)間序列文件邊界文件MIKE11數(shù)據(jù)編輯器模擬文件模擬文件編輯器兩大作用:

定義模擬設(shè)定

-模擬–類型,-時(shí)段,-時(shí)間步長(zhǎng)

-輸入輸出結(jié)果文件名

集成各編輯器文件信息

文件擴(kuò)展名:*.sim11模型選擇

(HD/AD/WQ)?非穩(wěn)態(tài)/準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)?哪些輸入文件?模擬時(shí)段及時(shí)間步長(zhǎng)?初始條件?模擬文件編輯器兩大作用:定義模擬設(shè)定集成各編輯器文件信息練習(xí)使用模擬文件編輯器目標(biāo):熟悉模擬文件編輯器結(jié)構(gòu)，并用它運(yùn)行MIKE11程序。練習(xí)內(nèi)容:熟悉模擬文件編輯器結(jié)構(gòu)，試著修改其中的各項(xiàng)設(shè)定。

關(guān)閉模擬文件編輯器（不要保存），自己創(chuàng)建一個(gè)新的模擬文件，使之與剛才關(guān)閉的文件完全一致。

運(yùn)行所創(chuàng)建的文件練習(xí)使用模擬文件編輯器目標(biāo):熟悉模擬文件編輯器結(jié)構(gòu)，并用它MIKE11河網(wǎng)文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.nwk11

編輯有關(guān)描述河網(wǎng)的數(shù)據(jù)。

河網(wǎng)設(shè)定內(nèi)容:

數(shù)值化河網(wǎng)

河段定義

水工建筑物

-堰

-涵洞

-泵

-控制水閘

-潰壩

子流域劃分MIKE11河網(wǎng)文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.nwk11編MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段定義:TopoID

河段名

上游端點(diǎn)里程[m]

下游端點(diǎn)里程[m]

河段類型(常規(guī)或連接渠道)

上游與其它河段的連接

下游是否與其它河段的連接最大xMIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段定義:MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河網(wǎng)設(shè)定0.00010.40015.00025.00015.0003.000RiverA0.000-10.400RiverC15.000-25.000RiverB3.000-15.000河名 上游端點(diǎn) 下游端點(diǎn)

上游連接

下游連接

RiverA 0.000 10.400 - RiverC15.000RiverB 3.000 15.000 - RiverC15.000RiverC 15.000 25.000 RiverB15.000 -MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河網(wǎng)設(shè)定0.00010.4001MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)

里程[m]:

20.00028.00032.00040.000根據(jù)斷面數(shù)據(jù)庫確定的計(jì)算水位點(diǎn)模型自動(dòng)內(nèi)插斷面處的計(jì)算水位點(diǎn)計(jì)算流量點(diǎn)

最大dx=5.000m最大dx=3.000m最大dx>8.000mMIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)里程[m]MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段的縱向概化:

詳細(xì)概化起碼概化MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河段的縱向概化:詳MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河網(wǎng)的橫向概化:

詳細(xì)概化起碼概化MIKE11河網(wǎng)文件編輯器河網(wǎng)的橫向概化:詳細(xì)概化起碼概練習(xí)目標(biāo):熟悉河網(wǎng)編輯器的操作及編輯和顯示功能。練習(xí):

改變里程值，觀察MIKE11如何自動(dòng)重算各點(diǎn)里程。

嘗試加入一個(gè)涵洞。

改變顯示的顏色和符號(hào)。

關(guān)閉河網(wǎng)編輯器（不要保存）。創(chuàng)建一個(gè)新的河網(wǎng)文件并輸入背景圖。練習(xí)目標(biāo):熟悉河網(wǎng)編輯器的操作及編輯和顯示功能。練習(xí):東江簡(jiǎn)化河網(wǎng)-1dongjiangzengjiangdongjiangupperhuangdongjiangnandongnanhoushuDongguanqianxidaohengzhongtangoudongnangutaiyangxi東江簡(jiǎn)化河網(wǎng)-1dongjiangzengjiangdong東江簡(jiǎn)化河網(wǎng)-2Dao2002012110NegativeDongguan2002024930NegativeDongjiang2002043611NegativeDongjiangnan200209950NegativeDongjiangupper2002053290NegativeDongnangu200207169NegativeDongnanhou2002018257NegativeHengartificial04830PositiveHuang198808245PositiveOu1988010400PositiveQianxi200203810PositiveTaiyangxi200204160PositiveShu200203017NegativeZengjiang1988033031PositiveZhongtang2002013843Negative東江簡(jiǎn)化河網(wǎng)-2Dao2002012110NegativeD斷面數(shù)據(jù)庫文件擴(kuò)展名：*.xns11斷面通過以下三個(gè)要素與河段匹配:河名;

TopoID

里程每個(gè)斷面包含以下信息:原始數(shù)據(jù)(X,Z值，定義河床高程)處理后數(shù)據(jù)(水力參數(shù)，如過水?dāng)嗝婷娣e、水力半徑等)

斷面數(shù)據(jù)庫文件擴(kuò)展名：*.xns11MIKE11斷面文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.xns11編輯河道斷面數(shù)據(jù)。內(nèi)容包括:

原始數(shù)據(jù)

-斷面測(cè)量資料

-一組(x,z)數(shù)據(jù)

處理后數(shù)據(jù)

-每個(gè)斷面的水力參數(shù)表，f(h)

-從原始數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算，也可手工輸入

-模擬過程中只用表格內(nèi)數(shù)據(jù)

=>所有斷面都必須有處理過數(shù)據(jù)

MIKE11斷面文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.xns11編輯MIKE11原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù):河床高程 x,z坐標(biāo)斷面類型: 敞口/封閉基準(zhǔn)面: 相對(duì)高程水力半徑公式: 阻力或水力半徑標(biāo)記 左右岸堤阻力調(diào)整系數(shù): ‘相對(duì)阻力’.

對(duì)河床糙率進(jìn)行橫向調(diào)整FloodPlainRiverchannelM=10M=30DatumMIKE11原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù):河床高程 x,z坐標(biāo)FlMIKE11標(biāo)記有效面積MIKE11標(biāo)記有效面積MIKE11處理后數(shù)據(jù)處理后數(shù)據(jù)包括:

各種可能水位下過水?dāng)嗝婷娣e、水力半徑、水面寬度、流量模數(shù)

流域調(diào)蓄（可選）

阻力調(diào)整系數(shù)（垂向，可選）MIKE11處理后數(shù)據(jù)處理后數(shù)據(jù)包括:MIKE11河床糙率河床糙率:

公式:Manning-Strickler M [m1/3/s]Manning

系數(shù) n [s/m1/3](=1/M)Chezy

系數(shù) C [m1/2/s]

計(jì)算糙率=阻力調(diào)整系數(shù)*河床糙率

(斷面文件)

(HD參數(shù)文件)

(缺省:Rf=1.0) (缺省:M=30)MIKE11河床糙率河床糙率:計(jì)算糙率=阻力調(diào)練習(xí)使用斷面文件編輯器目標(biāo):熟悉斷面文件編輯器的顯示和編輯功能。練習(xí):

嘗試修改、復(fù)制和插入新的斷面

從圖像修改斷面數(shù)據(jù)

觀察處理后數(shù)據(jù)表格

輸出斷面數(shù)據(jù)至一文本文件。關(guān)閉斷面文件（不要保存），創(chuàng)建一個(gè)新的斷面文件，輸入斷面文本文件。練習(xí)使用斷面文件編輯器目標(biāo):熟悉斷面文件編輯器的顯示和編輯邊界條件MIKE11再外部邊界處應(yīng)設(shè)置邊界條件流量,Q: 河道上游

旁側(cè)入流

水位,h:

下游邊界

Q/h邊界:

下游邊界

(禁止設(shè)在上游)

QQQhorQ/h－上邊界應(yīng)設(shè)在遠(yuǎn)離研究區(qū)域，系統(tǒng)內(nèi)部的變化不應(yīng)導(dǎo)致邊界條件的變化。

－核心研究區(qū)域不應(yīng)受邊界條件的直接影響。邊界條件MIKE11再外部邊界處應(yīng)設(shè)置邊界條件流量,QMIKE11邊界文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.bnd11編輯邊界條件:邊界條件由以下要素定義:

河名

里程

邊界類型

時(shí)間序列文件名

時(shí)間序列項(xiàng)QtttQWlMIKE11邊界文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.bnd11編輯MIKE11時(shí)間序列編輯器文件擴(kuò)展名:*.dfs0編輯時(shí)間序列數(shù)據(jù):時(shí)間序列編輯器包括:

表格視窗

圖像視窗時(shí)間序列由以下要素定義:

名稱、類型（水位、流量等）、單位

時(shí)間序列軸類型(等時(shí)間間隔/不等時(shí)間間隔等)

開始時(shí)間、時(shí)間步長(zhǎng)、步數(shù)MIKE11時(shí)間序列編輯器文件擴(kuò)展名:*.dfs0編輯時(shí)練習(xí)使用邊界和時(shí)間序列編輯器練習(xí):

在圖像窗口修改數(shù)據(jù)，注意在表格視窗內(nèi)數(shù)據(jù)的變化。

改變時(shí)間序列編輯器的顯示屬性。

用工具欄中的“calculator…”功能改變時(shí)間序列數(shù)據(jù)。

在Excel和時(shí)間序列編輯器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。練習(xí)使用邊界和時(shí)間序列編輯器練習(xí):MIKE11HD參數(shù)文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.hd11編輯HD參數(shù)文件:

初始水位流量

河床糙率

選擇圣維南方程的簡(jiǎn)化方程‘引擎程序’的參數(shù)設(shè)定MIKE11HD參數(shù)文件編輯器文件擴(kuò)展名:*.hd11MIKE11HD參數(shù)文件編輯器全域和局部值:全域值局部值M=30M=30M=25M=200.05000100001500020000Distance[m]Manning’sMMIKE11HD參數(shù)文件編輯器全域和局部值:全域值M=MIKE11數(shù)據(jù)編輯器模擬文件編輯器斷面文件編輯器參數(shù)文件編輯器河網(wǎng)文件編輯器時(shí)間序列編輯器邊界文件編輯器MIKE11數(shù)據(jù)編輯器模擬文件編輯器斷面文件編輯MIKEVIEWMIKE11計(jì)算結(jié)果用MIKEVIEW提取和演示打開結(jié)果文件選擇裝在選項(xiàng)MIKEVIEWMIKE11計(jì)算結(jié)果用MIKEVIMIKEVIEW平面視窗平面視窗顯示結(jié)果文件中的所有計(jì)算水位流量點(diǎn)水位點(diǎn)藍(lán)色流量點(diǎn)紅色

MIKEVIEW平面視窗平面視窗顯示結(jié)果文件中的所有計(jì)算水MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)

MIKE11

一維河渠模擬軟件系統(tǒng)水閘運(yùn)行控制MIKE11越流閘,縱視圖:閘底高程閘門啟閉范圍閘門操作水閘運(yùn)行控制MIKE11越流閘,縱視圖:閘底高程閘門水閘運(yùn)行控制MIKE11越流閘,前視圖:

閘寬閘底高程水閘運(yùn)行控制MIKE11越流閘,前視圖:水閘運(yùn)行控制MIKE11瀉流閘,縱視圖:閘門啟閉范圍閘底高程閘門操作水閘運(yùn)行控制MIKE11瀉流閘,縱視圖:閘門啟閉范圍水閘運(yùn)行控制MIKE11瀉流閘,前視圖:

閘寬閘底