如果在边界上要使用随时间变化随空间不变的边界条件,你必须在设定水动力模块之前,准备一个输入文件,包含x和y方向的速度(m/s)。你必须准备一个和模型时间范围相同的dfs0文件。输入文件必须包含整个模型周期。但是其时间步数不需要和水动力模型的时间步相吻合。如果时间步数不相吻合,模型会自动进行线性内插。
如果在边界上要使用随时间和空间变化的边界条件,你必须在设定水动力模块之前,准备一个和模型范围相同的dfs1文件。输入文件必须包含整个模型周期。但是其时间步数不需要和水动力模型的时间步相吻合。如果时间步数不相吻合,模型会自动进行线性内插。这个文件必须包含整个降雨周期。但是输入文件的时间步数不需要和水动力模型的时间步相吻合。如果时间步数不相吻合,模型会自动进行线性内插。
通量边界条件
通量是速度在深度上的积分,通量边界需要设定x和y坐标 (m2/s),设定方式有下面三种:
? 不随时间变化的常数
? 沿边界上不变,随时间变化 ? 在边界上随时间和空间变化
如果在边界上要使用随时间变化的常数的边界条件,你必须在设定水动力模块之前,准备一个输入文件,包含x和y方向的速度(m2/s)。你必须准备一个和模型范围相同的dfs0文件。输入文件必须包含整个模型周期。但是其时间步数不需要和水动力模型的时间步相吻合。如果时间步数不相吻合,模型会自动进行线性内插。
如果在边界上要使用随时间和空间变化的边界条件,你必须在设定水动力模块之前,准备一个和模型范围相同的dfs1文件。输入文件必须包含整个模型周期。但是其时间步数不需要和水动力模型的时间步相吻合。如果时间步数不相吻合,模型会自动进行线性内插。
水位边界条件
如果边界选定为水位(表面高程,m)
? 不随时间变化的常数
? 沿边界上不变,随时间变化
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? 在边界上随时间和空间变化
如果在边界上要使用随时间变化的常数为边界条件,必须在设定水动力模块之前,准备一个水位输入文件(m),且准备一个和模型范围相同的dfs0文件。输入文件必须包含整个模型周期。但是其时间步数不需要和水动力模型的时间步相吻合。如果时间步数不相吻合,模型会自动进行线性内插。
如果在边界上要使用随时间和空间变化的边界条件,你必须在设定水动力模块之前,准备一个和模型范围相同的dfs1文件。输入文件必须包含整个模型周期。但是其时间步数不需要和水动力模型的时间步相吻合。如果时间步数不相吻合,模型会自动进行线性内插。
流量边界
流量边界中的流量值为总流量,流量边界有三种形式
? 不随时间变化的常数 ? 随时间变化的变量
如果在边界上要使用随时间变化的常数的边界条件,必须在设定水动力模块之前,准备一个输入流量文件 (m3/s)。你必须准备一个和模型范围相同的dfs0文件。输入文件必须包含整个模型周期。但是其时间步数不需要和水动力模型的时间步相吻合。如果时间步数不相吻合,模型会自动进行线性内插。
插值方式
有两种插值的方法:
? 线性插值
? 分段三次插值
在数值沿边界变化的例子有两种将输入文件投影到边界的方法:
? 正常顺序 ? 倒序
使用正常顺序,线段上的第一个和最后一个点会投影为边界上的第一个和最后一个点,中间的点是以插值的方式求得。使用反向插值,线段上的最后一个和第一个点会投影为边界上的第一个和最后一个点,中间的点是以插值的方式求得。
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软起动间距
你可以设定一个软起动间距(以秒为单位),在软起动时间中,避免边界值会由原来的值上升为所设定的边界值的同时产生数值震荡波。这个增加过程可以是线性函数或是一个正弦函数。
科氏力/风的矫正
在以水位为边界条件的情况下,如果模型同时考虑了科氏力和风的作用,那么模型结果可能会失真,尤其是在稳态流的情况下,会在边界的一边产生大量入流,而在另一边产生大量出流。 同样,如果边界潮位是预报潮位,那么其中并没有包含风的影响。所有以上的几种边界引起的问题,都可以通过倾斜边界条件来得到改善。同样的,如果设定一个沿边界的水位变化,通常这些变化都不会包含力的影响,例如潮汐引起的水位变化。因此你可以加入风或科氏力的变化来改进边界条件。
如果对边界进行倾斜处理,那么沿边界的水位会由稳态的Navier Stokes方程计算出同时考虑了风和科氏力。当海底是缓坡的情况下,这种非线性方法可以给出最佳的估计。如果海床在边界上不是平滑的,那必须先平滑地形。
如果你有两个邻近的边界,你应该小心避免冲突发生在在交汇处及其附近。
默认状态下模型中没有包含科氏力和风的影响。
压力校正
当边界条件为水深边界,且同时包含随空间变化的风场资料时,可以通过边界水位进行调整,以考虑压力的影响。默认状态下模型中没有包含压力的影响。
辐射应力校正
当边界是水位或流量,且模型中包含了辐射应力时,允许对边界值进行调整。以考虑波浪辐射应力的影响。
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2.15.2 一般性描述
边界方向
当在边界上设定一个线性序列边界条件时,重要的一点是要知道模型如何定义边界上的第一和最后点。
模型内部的规则:模型区域的海岸线左边第一个点为起始边界点。参考Figure2.7。
Figure 2.7 边界上始点和终点的定义惯例
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水位的矫正
由于气压空间分布不均而引起的水位校正,基于公式:
????*?air??neutral?g
其中?air是空气压力,?neutral是中性压力,g是重力加速度,?是谁水的密度,?*是设定的表面水位,?是矫正后应用于边界上的水面高程。
2.16 温度/盐度模块
当设定计算模型为斜压模型时,需要考虑水的密度变化,此时就需要求解温度和盐度的对流扩散方程式,所有温度/盐度的模型设置,就在此一模块中。
2.17解耦
在实际多数应用中,需要进行大量的方案模拟其中过程模块的参数是不断在改变的。但在基础的水动力模块中,参数是不变的。
如果把水动力模块计算出关于流的基本资料储存于输出文件中,便可以解开耦合的模型,以从文件中读取的方式重复计算。运行解耦的模型可以大量减少计算机运算时间。
如果你选择储存解耦的数据你必须设定两个输出文件名称。以及频率。最后你必须设定解耦模型的名称。在运行解耦模型时,你不能改变水动力模块中时间和空间的基本参数,但是你可以改变新加入的模块中的参数。
注意:解耦模型中,水动力的求解不受CFL稳定的限制,但传
输方程式就受此限制。
2.18 输出
这里设定模型输出的数据文件。因为结果通常含有大量数据,因此储存整个范围中所有时间段的数据是不可能的。
在输出的对话框中,你可以按”New Output”按键增加新的输出。或是”Delete output”移除文件。对于每个输出文件,不管文件是否在这次运行中使用,你可以设定每个输出文件文件名称,然后
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