MIKE21水动力模块：干湿边界处理与边界条件

"边界条件-it8772_f_v0.4_031612" 这篇摘要涉及的是水动力模型中的边界条件设定，主要关注于闭合边界、开边界以及干湿边界处理，这些都是在水利模拟计算中至关重要的元素。 1. **闭合边界**：在水动力模型中，闭合边界通常代表陆地边界。沿着这些边界，所有垂直于边界的流动变量（如速度、压力等）都必须设为零。这确保了在陆地边缘不会有任何水流进出，保持静止状态，符合物理实际情况。 2. **开边界**：开边界条件可以设置为流量过程或水位过程，允许水流自由进出。这意味着在这些边界上，模型会根据预设的流量或者水位变化来调整计算，以反映开放水域的特点。 3. **干湿边界**：处理干湿边界是水动力模型中的复杂问题。赵棣华（1994）和 Sleigh（1998）的方法被采用，当水深较浅时，动量通量设为零，只考虑质量通量。模型会动态监测每个网格单元的水深，将其分类为干、半干湿、湿三种状态： - **干单元**：水深小于设定的干水深 dryh，且其边界均非淹没边界，这样的单元在计算中会被忽略。 - **半干湿单元**：水深介于 dryh 和 floodh 之间，或虽小于 dryh 但有一个边界是淹没的。在这种情况下，动量通量设为零，仅计算质量通量。 - **湿单元**：水深大于 weth，动量通量和质量通量都会被考虑，表示有水流动的区域。 4. **Flood and Dry 选项**：在干湿边界交替的区域，启用此选项能防止模型计算的不稳定性。用户需要设定一个干水深值，以决定何时认为单元是干燥的。 此外，摘要中提到了 MIKE 模型的水动力模块，这是一个广泛应用的水利数值模拟工具。模型的构建涉及基础数据、建模步骤、MESH 文件生成等环节，包括模型范围设定、时间设置、模块选择等关键参数。模型还支持多种物理现象的模拟，如密度效应、底摩擦力、科氏力、风场、冰盖、引潮势、降水-蒸发、波浪辐射应力、水工结构物、初始条件、边界条件、温度/盐度模块、湍流模块以及解耦和输出设置等，提供了全面的水利模拟解决方案。