MIKE21学习概述

是否考虑波浪辐射应力的影响
波浪辐射应力的时间轴类型的设定：稳态或准稳态
风条件
风条件变化方式选择 风速设定（米/秒） 风向（度） 数据文件设定
风摩擦系数类型选择风 摩擦系数常数值设定 风摩擦系数随风速线性 变化值的设定
计算结果
结果文件数 整个模型存储数据文件总量
HD模块存储数据文件大小
各项存储文件的具体设定*1 是否生成热起始文件及其存储名称的设定*2

认识不同的对话框样式
单选框
下拉列表选择框
复选框 点击设定框 文本编辑框
对话框功能说明

文本编辑框：直接设定参数的数值 下拉列表选择框：对列表中的可选项进行选择 单选框：在并列选项组中点选某一项 复选框：点击以确定或取消对该选项的选择 点击设定框：点击按钮弹出新对话框，根据新 对话框提示要求进行文件位置或组合参数的设 定
1.2 模型建立和模拟计算


流场模型（ Flow Model）是MIKE21中最为重要 的用于工程模拟计算的数学模型，它是二维平面 模型，是通过对于模型各种参数对话框的具体设 定过程来建立的。 流场模型的主体是水动力学模块（Hydrodynamic Module），其中包含基本（Basic）和水动力 （Hydrodynamic）两组参数。结合实际工程条件 对这两组参数进行具体设定就可以完成该工程的 流场模型创建。
开边界条件（水动力学）
选择边界条件类型是水面（level）还是流（flux）*1 设定边界条件在时间和空间上的变化类型 *2 选择确定边界处数据的使用方法*3 边界水面是否要倾斜以适应可能的风或Coriolis力 是否由用户确定边界流向
开边界条件（水动力学）注释


*1.一般来说，给定边界处的潮位资料（即Level）比较方便。而 选择流边界时要注意：流向相对于模型坐标系，入射流在左边和 底边时为正，在右边和顶边时为负；出射流情况相反。 *2.共有五种类型可设定：常量，正弦变化，时间变化，时空变 化，以及由传递边界给出。边界数据的参考基准面必须与地形数 据的参考基准面相同。
插入、添加、删除条目
条目设定：名称、类型、单位、位置等
更改属性

在图形区单击右键 弹出菜单，选择 Properties项，即 可打开上页所示的 TS文件属性对话框， 对TS文件的各项属 性进行更改和重新 设定。
将TS文件导出为ASCII文件

选择文件菜单中的 Export to ASCII命令， 可以将TS文件保存为 *.txt的文本文件。左下 图显示了TS数据在文本 文件中的保存格式。其 中的开头部分表明了TS 文件中属性设置的各类 参数值。
Parameter
初始水面高度－Initial Surface Elevation 开边界条件－Boundary 源汇－Source and Sink 涡黏性系数－Eddy Viscosity 阻力系数－Resistance 波浪辐射－Wave Radiation 风条件－Wind Condition 计算结果－Results


如果工程问题不是纯粹的水动力学问题，而是 与水动力学有关的某些环境问题，则可在流场 模型的水动力学模块的基础上，选择添加不同 的附加模块来模拟此类问题。 通过在水动力学模块参数设定的基础上，再进 一步设定所选附加模块的各项参数，即可完成 与之对应的工程问题的流场模型的创建过程。
这些附加模块包括： 1）AD（Advection Dispersion ）－平流扩散模块； 2）WQ（Water Quality ）－水质模块； 3）EU（Eutrophication ）－富氧模块； 4）ME（Heavy Metal）－重金属模块； 5）MT（Mud Transport）－泥沙输移模块。 在各项参数设定完成之后，创建好的模型就可以 用来进行工程问题的模拟计算了。
2.2 Profile Series Editor（剖面系列）


用于创建和编辑1型（*.dfs1/*.dt1）数据文件， 该类数据文件给定某剖面（线）各网格点处的 某些条目（Item）随时间变化的情况。该类文 件可以用来作为模型创建的输入条件，也可以 是由模型计算结果通过后处理工具生成的结果 文件。 后面简称其为PF文件。 由于其中很多工具（如计算器、插值、图形显 示、ASCII文件导入导出等）与TS文件类似， 则在此不再进行介绍。
1.1 数据前处理


数据前处理过程是将模型建立所需要的各种工程 数据资料按照MIKE21的要求进行预处理，使之 最终可以直接用作计算模型的输入条件。 本文将介绍的与数据前处理过程相关的MIKE21 工具主要有： 1） Time Series Editor（时间系列编辑器）；2） Profile Series Editor（剖面系列编辑器） ；3） Grid Series Editor（网格系列编辑器） ；4） Bathymetry Editor（地形编辑器） 。
源汇（水动力学）
降水项类型和数值的设定
选择是否以反降水代替蒸发项的设定 蒸发项类型和数方向进行设定
涡黏性系数
给定涡黏系数的计算方式
涡黏系数的类型设定
涡黏系数的具体数值的设定
阻力系数
阻力系数给定的方式：满宁数或谢才数
阻力系数的类型和数值的设定
波浪辐射

1.3 结果后处理


出于工程分析和说明的不同要求，对于计算完成 后的结果文件一般并不能直接应用，而是要通过 一定的数据分析和后处理过程，使最能反映工程 结论的原始结果数据生成为一定的图形，从而用 于工程分析和说明之中。 本文将介绍的与结果后处理过程相关的MIKE21 工具主要有：1）Plot Composer Editor（作图编 辑器） ； 2）Data Viewer（数据阅读器）； 3）MIKE Zero Toolbox Editors（MIKE Zero 工 具箱编辑器组） 。
由ASCII文件导入为TS文件

与TS导出ASCII文件相 对应，TS文件也可以由 ASCII文件导入。在新建 TS对话框中双击From Ascii File项，打开左图 的对话框，在其中的File 项中选择满足ASCII文件 格式的*.txt文件后，则 相关TS的各项信息就显 示在对话框内，单击OK 即可创建TS文件。
2.1 Time Series Editor（时间系列）


用于创建和编辑0型（*.dfs0/*.dt0）数据文件， 该类数据文件给定某点处的某些条目（Item） 随坐标轴（时间轴或相对条目轴）变化的情况。 该类文件可以用来作为模型创建的输入条件， 也可以是由模型计算结果通过后处理工具生成 的结果文件。在后文中将对该类文件简称为 TS文件。 下面将对TS文件的相关命令操作进行介绍。
*1.冷起计算和热起计算。热起计算可以实现先前模拟过程的后 续计算，需要事先生成Hot的结果数据文件。 *2.计算域所在UTM区域。UTM:统一横轴墨卡托投影，常用来制 作世界范围的地图。它实际上是一组公式和常数，通过这组公式 可以将地球球面坐标转换到平面坐标。 *3.即是否考虑地球自转偏向力。 *4.Bathymetry是只有一个时间步的二维Grid文件，其中主要是给 定计算域范围各网格节点处的水深值，用来提供模型初始状态的 计算域地形水深分布情况。
基本参数－Basic Parameter
模块选择－Module Selection 地形图－Bathymetry 模拟时段－Simulation Period 开边界条件－Boundary 源汇－Source and Sink 集束－Mass Budget 增减水－Flood and Dry
水动力学参数－Hydrodynamic
新建TS文件

单击“文件”菜单的 “新建”命令，双击 “Time Series”项打开 左图的对话框，该对 话框可以选择新建TS 文件的方法，包括： 空白TS，由ASCII文件 （*.txt）导入，以及基 于模板（Template） 进行创建等。
TS文件属性对话框（Properties）
TS文件主题 时间轴类型 起始时刻 时间步长设定 时间步数


当模型参数设定完毕，可以 通过菜单工具“RUN－ Validate”进行手工检验，也 可选定“Automatic Validation”进行自动检验。 当检验通过没有错误时，各 参数框的左方框内会显示对 号，当全部项都以对号勾出 后，即可在选择“Start Simulation”菜单命令开始模 拟过程。
模拟时段
计算总时间步数
计算时间步长（单位秒） 计算起止时刻 预热时段*1
自动计算得出的最大科朗数*2
开边界条件（基本）
边界位置设定方式：用户定义或程序自检测
开边界数目
各个边界起始节点位置
源汇（基本）
源汇的总数目
所在网格区域
所在节点位置，需要设定在水域范围内 源汇类型：单源，单汇，源汇对（针对同一网格点而言）
MIKE21 学习
——系列1
1.序言
本文将对MIKE21软件的基本概况，主要模型 Flow Model的创建过程，工程数据的预处理过 程、计算结果的后处理过程以及各种相关工具 和注意问题等进行说明。

1. MIKE21概述


MIKE21软件是丹麦DHI Water & Environment 机构开发的一个用于数值模拟各种流场问题 （如海域、港湾、河流等）和基于流场下的环 境问题（如污染物平流扩散、水质、重金属、 泥沙输移）等工程问题的软件包。 MIKE21软件用于工程模拟计算时的主要过程 包括：1）数据前处理；2）模型建立和模拟计 算；3）计算结果后处理。
模块选择
纯水动力学模块 水动力学＋平流扩散模块 水动力学＋水质模块 水动力学＋富氧模块 水动力学＋重金属模块 水动力学＋泥沙输运模块
平流扩散方案选择