Øresund跨海工程模拟:导入陆地和水深数据的MIKE21教程

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本篇教程详细介绍了如何在MIKE21软件中进行陆地和水深数据的导入以及模拟地区的建模过程。MIKE21是一款广泛应用于水动力学模拟的二维平面模型,主要用于评估和预测海洋和河流中的水流特性。本实例以丹麦和瑞典之间的Øresund跨海工程为例,该工程对环境保护有严格要求,因此需要精确的数值模型进行评估。 首先,教程引导用户在Work Area中创建新的Bathymetry,这是模型构建的基础步骤。这涉及到生成地形文件,这一步骤可能涉及到从现有地理数据或测量数据中提取地形信息,包括海岸线形状和水深分布。生成地形文件后,用户需要设置输入参数,包括: 1. 水位边界条件:这涉及将实地测量的水位数据导入时间序列文件,以便模型能够准确反映实际水位变化。此外,还需创建合适的边界条件,确保水流在模型边缘的处理符合实际情况。 2. 初始表面高度:设置模型开始时的水面状态,可能需要根据历史观测数据或者理想状态设定。 3. 风条件:考虑风力对水流的影响,包括风向、风速和风压,这些都会影响水体运动。 4. 边界处的密度变化:如果存在不同密度的水体交接,如淡水与海水的交汇区域,需要考虑密度变化对水流动力学的影响。 接下来,教程指导用户如何建立平面二维水流模型,包括模型网格的设置,水平方向的网格从连接工程附近细化到较远海域,垂直方向保持较小的分辨率以获得更精确的结果。模型建立后,进行校核至关重要: - 测量水深:检查模型中的水深是否与实地测量一致,这是验证模型准确性的一个重要指标。 - 流速测量:尽管章节中提到未定义书签,但这里可能指在模型中设置和校验流速预测的能力,实际操作中应与测量数据进行对比。 - 结果提取和比较:模型预测的结果会与现场监测数据进行比较,以验证模型在预测水流特征方面的有效性。 整个过程中,环境要求的严格性和监测数据的重要性贯穿始终,强调了数值模拟在复杂水文环境下工程设计和环境保护中的核心作用。通过这个实例,学习者可以掌握如何运用MIKE21进行精细的区域模拟,以支持类似大型工程项目的设计决策。