Mike21及21FM学习心得

以下内容均基于安装软件内的examples和manuls Mike21

1、生成banthymetry区域，“Bathymetry Editor”中，如：确定的Wroking Area 在UTM－33，原点坐标为东290000 米、北6120000 米，Width 为120000 米, Height 为120000 米的正方形。 2、从ASCII 文件中导入数字化的海岸线数据（land.xyz）和水域数据（water.xyz）（Work Area?Background Mangement?Import）要注意转换地理坐标log/la。也可导入地图，按Work Area-show background images。

3、定义Bathymetry（Work Area?Bathymetry?New） 定义地形如下：

? Grid Spacing 为900m

? 原点坐标East 337100m 和North 6122900m ? 方向角(Orientation)327 度

? 网格大小x 方向72 个，y 方向94 个

4、从背景图中导入数据（点击“Import from background”并拖住鼠标选择需要的点，选择的点会变色，最后再点击“Import from background”重新选择点）。然后就可以把xyz 数据内差为网格点了（WrokArea?Bathymetry?Interpolate）。保存地形设置文件，并在网格编辑器中打开生成的dfs2 文件。

5、用户需要对模拟区域进行调整，使其只有两个边界，即北边界和南边界。通过在东边界的南部添加陆地、和添平地形图中的小湖泊使东边界闭合（通过移动大框，改写对应框格数据即可）。而且，还要仔细检查地形图，避免在模拟地区边缘内有很深的水体。

6、用户可以借助绘图工具中网格绘图控制来绘制地形图。选择File?New?Plot Composer。从菜单中选择Plot?Insert New Plot Object。选择Grid Plot。在“Plot Area”上右击鼠标，选择“Properties”和“Master files”来确定目标文件。

7、创建水位边界条件

打开Time Series Editor，选择ASCII 格式，打开文本文件“WL1.txt”，把“Time description”变为“Equidistance Calender Axis”并点击“OK”。然后右击生成的数据并选择“Properties”，把Type 改变为“Water Level”。保存数据至wl1.dfs0。

8、绘制水位的时间序列图，先打开“Plot Composer”，选择“Plot”?“Insert New PlotO bject”，并进而选择“Time Series Plot”（见图3.6）。右击绘图区并选择“Properties”

9、创建边界条件

装载Profile Editor 和选择\，? 开始日期：1993-12-02 00:00:00 时间步长：1800 秒

时间步长数：总周期/时间步长

? 网格点数：10 (93 行60 –69 格，每格一个点，共十个点，南边为30-1+1=30个点)

? 网格间距：900m

加载Station 1(WL1.dfs0)且复制粘贴水位到位于第0 点剖面的Profile Series Editor，接着加载Station 2(WL2.dfs0)且复制粘贴水位到第9 点(见图3.12)，然后用tools interpolation（一般为默认具体可看help）对剖面序列插值

10、初始表面高度 南北边界初始高度平均，若差别变化较大，需要提供覆盖模型的的dfs2文件。

11、风条件 加载时间序列编辑器，采用Equidistant Calendar Axis。启动\Composer\，Insert New Plot Object，挑选\Rose Plot\，然后挑选Properties，挑选新创建的文件\玫瑰图。注意：圆心角即为每个扇形的圆心角，第一个间隔角为第一个扇形中心线与x轴正向交角，顺时针为正。另外，Insert New Plot Object，挑选time series direction plot 也可以画。

12、边界处的密度变化（时间序列文件）

13、指定一个时间步长，该步长所产生的Courant 数将在1 和7 之间

14、将Boundary type formulation 下设为Type 1 Data file时间序列即dfs1文件

15、可以通过选择输出频率为1800 秒（对于潮汐模拟，这是一个合理的输出频率），将输出大小减小到一个合理范围。由于，我们所选择时间步长为300 秒，那么输出频率即为1800/300 = 6。输出范围为全部。

16、Plot Composer（或者Grid Editor，Data Viewer）检测和显示结果

模型率定

实测数据 (CurrentNdrRose.txt)，用Time Series Editor 导入，形成实测dfs0文件

模型结果提取

打开“MikeZero Toolbox”，然后点击Extraction 前面的＋符号，双击“Time Series from 2D files” 输入提取点的网格坐标 e。g。（11,13）

Plot Composer 绘出模拟水位和流速与实测水位和流速相比较

Mike21 FM

1、创建?resund的计算网格“Mesh Generator” (New?Mesh Generator) 确定模拟地区

的投影方式为UTM-33等

2、从ACSII文件中导入海岸线的数据 (Import?Boundary data ?Open XYZ file: land.xyz)，请注

意需要转换地理坐标：在导入了海岸线数据后请选择“Longitude/Latitude”。

3、删除不需要包含于模拟区域的海岸线的交汇点和节点

4、选择北部边界并选择“properties”，把北部的圆弧属性设置为“2”，南部边界的圆弧属性设为“3”，见图2.8和图2.9。这些属性用来区分网格中的不同边界类型：北部边界（2）和南部边界（3）。陆地/水面边界（1）由网格创建器自动生成。（具体见help） 对陆域/水域边界定点的分布redistribute vertices（选中，右击），

5、三角划分(Mesh?Triangulate?Generate)，用户需要进行相应的设置

(Mesh?Triangulate?Options)，用户也可以根据需要把某些地区的网格变细，具体做法是在需要加密的网格上添加多边形并设置多边形的属性（在多边形中添加绿色标识并右击鼠标定义属性）。具体见教程mesh 网格生成法

6、(Mesh?Smooth Mesh) (Mesh?refine Mesh)

7、水深数据(water.xyz)导入，内差网格 (Mesh?Interpolate) 保存文件。

8、水位边界条件 “Time Series Editor”(File?New?Time Series)见图3.2。选择“ASCII格式”，打开文本文件 waterlevel_hornbaek.txt。选择“Equidistant Calendar Axis”（等距离日历轴）并确认，然后右击鼠标并选择“properties”，把类型改变为“Water Level”，保存数据为waterlevel_hornbaek.dfs0

注意在MIKE 21/3 FM水流模型的现有版本中，必须是等时间步长，这就意味着原始数据如有缺失，必须在导入之前通过内差等方式补充。

9、 创建边界条件 打开MIKE Zero中的“Profile Series”并选择“Blank ...”

北边界

? 开始时间1993-12-02 00:00:00 ? 时间步长：1800s ? 时间步骤数：577

? 网格点数：2 （只有两个网格点） ? 网格间距：9200m

10、打开测站Viken (waterlevel_viken.dfs0) 的水位文件，复制并粘贴到“profile Series Editor”中点“0”的位置，然后打开测站Hornb?k

(waterlevel_hornbaek.dfs0)的的水位文件，复制并粘贴到“profile Series Editor”中点“1”的位置

11、初始条件

12、风力 建模

指定地形网格文件oresund.mesh 在边界名称对话框中将“代码2”改名为“北部”，“代码3”为“南部”。用户可以在Data Viewer中查看代码值（第二项）

“Time”对话框中指定时间

在“Solution Technique”对话框里，设置最小时间步长和最大时间步长，临界

CFL数。

在“Flood and Dry”对话框中，可以进行干湿动边界的参数设置

风场软启动时间间隔指定为7200秒。软启动时间间隔指在模拟开始阶段风的影响不完全考虑。在软启动间隔开始阶段，风力的影响为零，然后它逐渐增长直到在软启动间隔终止阶段充分考虑风力的影响。

在“Initial Conditions”对话框中设置初值条件，即模拟开始时刻的水位/流速。本例中初始水位采用常量-0.37米，即模拟初始阶段北部和南部边界水位的平均值，水平方向和垂直方向流速为0

边界类型是“Specified Level”（水位），这是因为边界上仅有水位实测结果可以利用。“Specified Level”意味着边界上采用了水位实测数据，而流量数据是未知的，只能在模拟过程中估算。如果边界类型是“Specified discharge”，意味着边界上采用了流量实测数据，水位数据是估算的。边界格式必须设置为“Variable in time and along boundary”（随时间和边界变化），这种情况下，需要给定一个线序列文件

MIKE 21 FM是如何定义边界起始点和结束点的。定义规则是：以边界海岸线为界，使模型边界处于左手方向，沿海岸线第一个点定义为起始点

软启动间隔取7200秒，对应初始水位值为–0.37米。软启动间隔是指在模拟开始阶段边界水位的影响并未充分考虑。在软启动间隔开始阶段，边界水位的影响是零，然后该影响逐渐增大直到在软启动终止阶段充分发挥作用。

选择输出频率为3600秒（对于潮流模拟来说该频率较合理），这样可以使输出的面序列文件大小减小到合理范围。本例中，时间步长是8秒，指定输出频率为3600/8 = 450。默认情况下，面序列输出范围为全域。

选择输出文件要包含的参数 output

dfs2和dfs3的后处理工具（数据提取，统计等等）也能被dfsu文件使用。这要求先将dfsu文件转换成dfs2或dfs3。这里也有相应的转换工具可用。

New?MIKE Zero?Grid Series?From Dfsu File

模型率定

通过改变糙率和涡粘性系数进一步率定模型，每次率定后比较模拟与实测结果，每次仅仅改变一个参数，同时确保参数要在一定范围内赋值