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Delft 3D水流计算笔记

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Delft 3D水流计算笔记_第1页
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Delft 3D计算水流泥沙第1章 网格1.1 确定模型范围即确定网格范围,确定河道起止断面,河堤位置等;另,可将桥梁位置,工 程布置,测流点等予以标注ldb (land boundary)文件在记事本或UE里编辑后保存为后缀名为.ldb的文 件即可l mn 2x1 y1 x2 y2 xn yn1代表line,m表示当前是第几条线,n表示这条线有多少个点,x y表示点 坐标,具体格式见附件 LDB 文件其中 x,y 坐标的提取,利用 cad-excel 插件的提取多段线坐标功能确定模型 边界时,力求准确,缩小范围,减少后期处理数据量(网格数量)打开 GRID 模块的 RGFGRID, File—Open Land Boundary (图 1-1)1.2 Splines 分割模型即绘制spline样条曲线打开GRID模块的RGFGRID, File—Open Land Boundary (图1-1),找到*.ldb文件打开(图1-2)回•凶滦上I除第一个为打印命令外,其他都是视图范围调整按钮图 1 -1图 1 -2 导入 ldb 文件图 1 -3 Spline 样条曲线(绿色)在land boundary的参照下,点击“ •开始画Splines样条曲线,"删除整条 线,调整单个点,删除单个点。

左键点击画点,右键结束一条线,ESC键 可以回退一步,注意3D中操作只可以回退一步,所以操作要稳准,且注意随时 保存画Spline时注意中间岛的处理,如果岛较大且无地形数据,在差值地形前需 要删掉网格以便计算,则岛可以用两条 Spline 包裹,以节省网格如图 1-3画 Spline 线时,注意河道狭窄处的处理 Spline 线顺延河段较宽处的走势, 画在 land boundary 之外,这样在生成网格时,避免了此处网格过密Splines 画好后,File—Save Splines,保存为*.spl 文件1.3生成网格打开壮卩]文件,点击口生成网格,生成网格时,Settings—Change Parameters, 设置自动生成网格的参数图1-4M-Refinement Factor为M方向Splines之间生成网格数量,同理,N-Refinement Factor为N方向Splines之间生成网格数量 生成网格后,View—Grid Properties—orthogonality查看网格正交性按钮圧囤団:增加、删除、移动单个网格点存 Delft3D-RGFGRID 4.15.02 Chang? Parameters 〔旨1■菅■图1-4打开 GRID 模块的 RGFGRID, Operations—Orthogonalise Grid,调整整个网 格的正交化。

Edit—Block Orthogonalise,局部调整正交化点击File—Save Grid,将网格保存为*.grd文件第2章地形差值2.1制作地形文件从CAD中分图层导出水深点、计曲线、首曲线、陆地高程点等,转为DXF 文件,之后利用小程序等将地形点保存为*.xyz文件提取地形点之前,把模型范围外的地形点删掉,减小提取数据的数量,便于 差值注意:3D中的地形点Z坐标跟现实是反向的,即0m以下为正、以上为负 从CAD中提取后,在Excel里修改具体格式见附件XYZ文件2.2导入地形文件打开 GRID 模块的 QUICKIN, File—Open land boundary/Open Grid/Samples,分别打开边界文件、网格文件、地形文件,添加第二个地形文件时选择 AddSamples2.3差值用Polygon分片圈出小块地形,(小块差值快,因为是整个选定区域计算, 所以小块差值结果准确),Operations—Triangular Interpolation,进行三角差值, Operations—Internal Diffusion,进行内部边界扩散,Operations—Smoothing,进 行平滑,平滑一般三次,多次平滑导致数据失真,区于一致。

内部扩散前 内部扩散后一定在 polygon 圈出小块区域后差值,不然会死机的差值地形时,可以View—Sample Points —No Sample Points,关闭地形点显示,更清楚的看到已差值边界给没有地形点的网格赋值用 Polygon 圈出没有地形点的网格区域,AddSubDel — Combine Depth and Uniform Value— Fill Missing Depths WithUniform Value局部地形调整见尾注i差值地形后,File—Save Depth,保存为*.dep文件第3章 水流泥沙计算文件打开 FLOW 模块的 Flow input3.1 Descriptio n:简要描述该计算模型,便于自己查看3.2Domain:定义域,即打开网格文件与地形文件,添加干点和薄坝3.2.1 Grid parameters 打开网格文件点击Open grid,找到制作好的网格文件*.grd点击Open grid enclosure,打开自动生成的跟网格文件配对的*.enc文件Latitude:填写工程区的纬度Orientation:Number of layers :分层,用于三维水流计算。

二维即为13.2.2 Bathymetry:地形文件有两种方式:1、 选择File,点击Open,打开差值好的地形文件*.dep2、 选择Uniform,给整个区域赋统一值3.2.3 Dry poin ts:添加干点有两种方式:1、 点击Add,输入Ml、N1、M2、N2的值,即确定干点位置2、 点击工具栏的View—Visualisation Area,打开视图,在网格上点击添加 添加干点后,点击Save,把干点文件保存为*.dryView视图下的操作方法参见尾注ii3.2.4 Thin dams 添加薄坝具体操作跟添加干点类似,参见尾注 ii3.3 Time frame 时间范围确定模型计算起止时间、步长Reference date :模型计算模拟的大约时间点Simulation start time :模型计算开始时间点Simulation start time :模型计算结束时间点Time step :时间步长3.4 Processes 过程量Constituents:成分即参与计算的计算量,包括 Salinity、Temperature、Pollutants and tracers、 Sediments 即盐度、温度、污染物、泥沙。

Physical:物理量即参与计算的外力,包括Wind、Secondary flow、Wave即 风、二次流、波浪Man-made: Dredging and dumping 人工即疏浚和填槽等选择以上过程量后,会在之后的初始条件等选项中出现相应的设置选项3.5 Initial conditions 初始条件初始条件可以赋统一值(Uniform values),也可以通过Initial conditions file、 Restart file、Map file 文件赋值在 Processes 中选择的过程量,都出现在初始条件内,需要赋初始值3.6 Boundaries 开边界添加、删除等编辑开边界操作与添加干点、薄坝等相似,具体见尾注 ii3.6.1 Flow conditions 水流条件:Type of open boundary(quantity)艮卩开边界的类型,包括 Total discharge、Water level 即总流量、水位等Reflection parameter alpha:Forcing type:3.6.2 Transport conditions 输移条件泥沙、温度、污染物等。

3.7 Physical parameters 物理参数3.7.1 Constants 常数包括 Gravity、 Water density、 Air density、 Wind drag coefficients 卩重力加速 度、水密度、空气密度、风阻系数等3.7.2 Roughness 糙率1、 Bottom roughness 底部卩河床糙率Roughness formula 糙率准则:Manning、Chezy、White-Colebrook 即曼宁、 谢才、柯式布鲁克准则赋值:可以赋统一值,也可以通过文件赋值糙率文件的制作参见尾注iiiStress formulation due to wave forces 波浪力计算公式2、Wall roughness 边壁糙率Slip condition 滑动条件:Free、Partial、No3.7.3 Viscosity 涡粘系数Background horizontal viscosity/diffusivity 水平、扩散涡粘系数赋值:可以赋统一值,也可以通过文件赋值涡粘系数文件的制作参见尾注 iiiModel for 2D turbulence 2D 湍流模型3.7.4 Heat flux model 热交换模型3.7.5 Sediment 泥沙3.7.6 Morphology3.7.7 Wind 风3.8 Numerical parameters 数值参数Drying and flooding check at 干点与淹没检测:Grid cell centres and faces 网格 中心与边界、 Grid cell faces only 网格边界Depth specified at 水深点赋值:Grid cell centres 网格中心、Grid cell faces 网 格顶点。

Depth at grid cell centres 网格中心的水深值: Max、 Mean、 MinDepth at grid cell faces 网格边界的水深值: MorThreshold depth:Marginal depth:Smoothing time:Advection scheme for momentum:Advection scheme for transport:3.9 Operations 操作3.9.1 Discharges3.9.2 Dredging and dumping3.10 Monitoring 监测3.10.1 Observations 观测点3.10.2 Drogues 浮锚3.10.3 Cross-sections 断面以上三类监测点的编辑参见尾注 ii3.11 Additional parameters 附加参数(潜坝、导流坝等)单击Add,在Keyword下填写Fillwl (代表坝),在Value下填写文件名, 例如#qianba.lwl#, *.lwl文件格式如下:U/V M N M N 糙率 高度 1U/V代表坝体走向,M、N代表坝体位置,糙率系数需率定,和畅洲潜坝取 0.12。

坝体高度按实际情况定,注意跟地形点一样,高出水面为负值,低于水面 为正值具体格式见附件*.lwl3.12 Output 输出3.12.1 Storage 存储3.12.2。

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