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块模册动文 块 模 册 动 文 申 —F low Model (fm) 2012- 6- 7 北京 MI MI KE 模型—水利数值模拟计算技术应用教程 2 2 目录 第一章 模型介绍 1 简介 1 MIKE 21 软件特点 1 水动力模块原理 2 1.3.1 控制方程 2 1.3.2 数值解 法 3 第二章 模型构建 6 2.1 基础数据 6 2.2 建模步骤 7 第三章 MESH 文件生成 8 MESH 文件生成步骤 8 常用数据格式 17 3.3 局部加密 1.8 3.4 匕京 54 坐标投影选择 2.2 第四章 模型文件 2.3 4.1 基本参数设置 2.3 模型范围（Domain ) 23 时间设置 (Time) 26 模块选择 ( Module selection) 2. 7 水动力模块 ( Hydrodynamic Module) 28 求解格飞工 （Solution technique) 28 干湿边界 (Flood and dry) 29 密度 ( Density ) 31 涡粘系数 ( Eddy Viscosity ) 31 底摩擦力（Bed Resistance) 35 科氏力（Coriohs Force) 37 3 风场 (Wind Forcing) 37 3 38、、立 38 汪 思： 冰盖 (Ice coverage) 40 弓l潮势 ( Tidal Potential) 41 降水－蒸发 （Prec1p1tat10n-Evaporat10n) 42 波浪辐射应力（Wave Radiation) 44 4．2．12 源 (Sources) 44 水工结构物 (Structures) 46 初始条件 (Initial Conditions) 61 边界条件 (Boundary Conditions) 62 温度／盐度 模 块 (Temperature/Salinity Module) 68 湍流模块 (Turbulence Module) 68 侃牟末偶 (Decoupling) 68 输出 (Outputs) 69 MI KE 模型—水利数值模拟计算技术应用教程 MI KE 模型—水利数值模拟计算技术应用教程 第一章模型介绍 简介 MIKE 21 是一个专业的工程软件包， 用于模拟河流、湖泊、河口、海湾、海岸及海洋的水流、波浪、泥沙及环境。MIKE 21 为工程应用、海岸管理及规划提供了完备、有效的设计环境。高级图形用户界面与高效的计算引擎的结合使得 MIKE21 在世界范围内成为了一个水流模拟专业技术人员不可缺少的 工具。 丹麦水力研究所开发的平面二维数学模型 MIKE 21, 曾经在丹麦、埃及、澳洲、泰国及中国香港、台湾等国家和 地区得到成功应用， 在平面二维自由表面流数值模拟方面具有强大的功能。目前该软件在中国的应用发展很快 ， 并在一些大型工程中广泛应用，如： 长江口综合治理 工程、杭州湾数值模拟、南水北调工程、重庆市城市排污评价、太湖 富营养模型、香港新机场工程建设等。 MIKE 21 软件特点 (1 ) 用户界面友好， 属于集成的 Windows 图形界面； ( 2 ) 具有强大的前、后处理功能。在前处理方面 ， 能根据地形资料进行计算网格的划分；在后处理方面具有强大的分析功能 ，如流场动态演示及动 画制作、计算断面流 晕、实测与计算过程的验证、不同方案的比较等； (3 ) 多种计算网格、模块及许可选择确保用户根据自身需求来选择模型 ； ( 4 ) 可以进行热启动 ， 当用户因各种原因需暂时中断MIKE21 模型时，只要在上次计算时设置了热启动文件，再次开始计算时将热启动文件调入便可继续 计算，极大地方便了计算时间有限制的用户； ( 5 ) 能进行干、湿节点和干、湿单元的设置 ， 能较方便地进行滩地水流的 模拟； ( 6 ) 具有功能强大的卡片设置功能 ， 可以进行多种控制性结构的设置 ， 如 桥墩、堰、闸、涵洞 等； (7 ) 可广泛地应用于二维水力学现象的研究 ， 潮沙、水流， 风暴潮， 传热、盐流， 水质， 波浪紊动， 湖震， 防浪堤布置， 船运， 泥沙侵蚀、输移和沉积等， 2 2 被推荐为河流、湖泊、河口和海岸水流的二维仿真模拟工具。 水动力模块原理 控制方程 Rey雷诺模型是基于三向不可压缩和 nolds 值均布的于 Boussinesq 假定和静水压力的假定。 Rey 雷诺 二维非恒定浅水方程组为： ?h ? ?hu ? ?hv ? hS  纳维耶斯托克斯方程 Navier-Stokes 方程，并服从 （1-1）