MIKE 11培训教材洪水班.pdf

发布时间：2022-06-16 发布人：admin 分类：说明书资料大小：16.92M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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MIKE 11 培训教材-洪水班

MIKE 11 RR(NAM)目录

1 简介

2 结构

3 率定

4 练习

4.1 建模

4.2 灵敏度分析

4.3 自动率定

MIKE 11 HD, MIKE VIEW & SO目录

1 MIKE 11 HD建模所需信息

2 MIKE 11 HD 结构

3 河网文件生成方法（.NWK11）

4 断面文件生成（.XNS11）

5 时间序列文件生成（.DFS0）

6 边界文件生成（.BND11）

7 参数文件生成（.HD11）

8 模拟文件生成（.SIM11）

9 MIKE VIEW

10 水工建筑物

11 可控水工建筑物（SO）

MIKE 11 GIS 目录

1 简介

2 练习 1: 建立一个完整的水力模型的基本步骤

2.1 步骤 1: 确认扩展并创建一个工程

2.2 步骤 2: 添加DEM

2.3 步骤 3: 数字化河道分支

2.4 步骤 4: 检查MIKE 11 的设置

2.5 步骤 5: 自动生成断面

2.6 步骤 6: 检查断面属性

2.7 步骤 7: 手动插入一个断面并修改其范围

2.8 步骤 8: 断面的删除和选择

2.9 步骤 9: 插入水工建筑物

2.10 步骤 10: 导出河网和断面文件

2.11 步骤 11: 以*.dfs2 格式保存DEM文件

2.12 步骤 12: 创建并运行MIKE 11 水力模型，创建洪泛图和时间序列

2.13 步骤 13: 在MIKE 11 GIS中演示结果

3 练习 2: 利用DEM进行河道追踪及流域描绘

3.1 步骤 1: 新建一个工程并添加DEM

3.2 步骤 2: 处理DEM

3.3 步骤 3: 自动追踪河道

3.4 步骤 4: 描绘流域

3.5 步骤 5: 自动生成断面

3.6 步骤 6: 数据概览

3.7 步骤 7: 标记数据

3.8 步骤 8: 检查数据的一致性

4 练习 3: MIKE 11 GIS中的时间序列分析及数据管理

4.1 步骤 1: 打开已建工程

4.2 步骤 2: 添加时间序列到工程中

4.3 步骤 3: 在MIKE 11 GIS 中进行时间序列分析

5 练习 4: 在MIKE 11 GIS 中创建并运行降雨径流模型

5.1 步骤 1: 打开已建工程

5.2 步骤 2: 在工程中添加特性和时间序列

5.3 步骤 3: 将时间序列与特性结合

5.4 步骤 4: 定义NAM流域属性

5.5 步骤 5: 运行降雨径流模型

6 练习 5 : 在MIKE 11 GIS 中导入并编辑文件。比较结果文件

6.1 步骤 1: MIKE Zero 中打开已有的模拟文件并运行

6.2 步骤 2: 创建新的MIKE 11 GIS工程并导入河网文件

6.3 步骤 3: 导入断面文件

6.4 步骤 4: 添加图像并数字化校准线

6.5 步骤 5: 修剪断面到校准线

6.6 步骤 6: 在干流添加水工建筑物

6.7 步骤 7: 输出更新的河网和断面文件到MIKE Zero

6.8 步骤 8: 编辑建筑物属性并运行更新后的模型

6.9 步骤 9: 导入结果文件到MIKE 11 GIS

6.10 步骤 10: 比较原始模型和更新后模型的结果文件

7 练习 6：建立一个基本的洪水预报模型的步骤

8 练习 7：基于DA的洪水实时预报作业的建立

MIKE FLOOD 目录

1 MIKE FLOOD简介

1.1 标准连接

1.2 侧向连接

MIKE 11 培训教材 1. MIKE 11 RR (NAM) 2. MIKE 11 HD, MIKE VIEW & SO 3. MIKE 11 GIS 4. MIKE FLOOD DHI MIKE 11 Course DHI 2010 年 6 月 21 日~2010 年 6 月 25 日洪水班上海编写：DHI 中国

关于 DHI DHI 是一个独立的国际科研及咨询机构，致力于水、环境与健康领域的各项研究，服务范畴包括提供咨询、研究、政策指导,并提供先进的技术和软件产品。关于 DHI China 丹华水利环境技术（上海）有限公司即 DHI China 是 DHI Water Environment and Health 集团在中国的全资子公司。成立于 2004 年，具有健全稳定的组织结构，设立 5 个部门——分别为内陆水、城市水、河口海岸、市场营销和 SDC 软件开发部门。DHI 中国提供广泛的咨询服务和软硬件产品：包括数学模型，波浪实验室设备，现场调查和监测，以及组织机构能力建设和国内外培训等。我们的咨询服务涵盖水文循环的整个过程，业务按照水文循环大体上分为三个方面：内陆水，城市水及河口海岸。关于 MIKE Courses DHI 中国每年提供大量的实践课程和培训，指导用户如何使用不同的 DHI 产品作为自己的工程工具。课程包括完整的理论背景及模型的应用范例等等。对一些咨询项目的客户，我们会量身定做一套适合客户的最合适，最完善的培训方案，我们还为客户提供最完善的售后服务体系，做到有问必答，有答必精，为客户解决后顾之忧，使客户达到最大的满意。 DHI MIKE 11 Course DHI

MIKE 11 RR (NAM) 目录 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 简介 .................................................................................................................................1 结构 .................................................................................................................................2 率定 .................................................................................................................................2 练习 .................................................................................................................................3 建模 .................................................................................................................................3 灵敏度分析 ......................................................................................................................4 自动率定 ..........................................................................................................................5 DHI MIKE 11 Course MIKE 11 RR (NAM)

1 简介 MIKE 11 RR 中包含了众多的降雨径流模拟方法，包括： • NAM：集中型、概念模型，可模拟坡面流、壤中流和基流及土壤含水率变化。 • UHM：即单位水文线法，其中包含了一些降水损失估算方法，如恒定损失、比例损失和 SCS 法估算径流量。 • SMAP：逐月土壤湿度估算模型。 • Urban：包含了两种用于快速估算城市地区径流的计算方法：时间－面积法和非线性水库（运动波）法。 • FEH：洪水估算手册（在英国常用的一种方法）。 • DRiFT：河道流量预报法一种基于流域地形和沟渠系统信息的半分布式模型，径流演进采用 TUH（T 小时单位水文线）技术。本课程主要介绍 NAM 模型。 NAM 模型模拟流域内的降雨径流过程，见图 1。这一降雨径流模块可以单独使用，也可以用于计算一个或多个产流区，产生的径流作为旁侧入流进入到 MIKE11 水动力（HD）模型的河网中。采用这种方法，可以在同一模型框架内处理单个或众多汇流区和复杂河网的大型流域。降雨径流模型所需的输入数据包括气象数据和流量数据（用于模型率定和验证）、流域参数和初始条件。基本的气象数据有降雨时间序列、潜蒸发时间序列、如果要模拟积雪和融雪则还需要温度和太阳辐射时间序列。模型计算结果信息包括各汇水区的地表径流时间序列（可细化为坡面流、壤中流和基流）以及其它水文循环单元中的信息，如土壤含水量和地下水补给。从上世纪六十年代起，NAM 被广泛应用到世界各地不同气象水文条件的流域，是一个经过大量工程实践验证的模型工具。图 1 NAM 模拟的水文过程 DHI MIKE 11 Course 1-1 MIKE 11 RR (NAM)

2 结构 NAM 通过连续计算四个不同且相互影响的储水层的含水量来模拟产汇流过程，这几个储水层代表了流域内不同的物理单元。这些储水层是： • 积雪储水层 • 地表储水层 • 土壤或植物根区储水层 • 地下水储水层另外，NAM 还允许模拟人工干预措施，如灌溉和抽取地下水。模型结构见图 2。图 2 NAM 模型结构 3 率定在率定过程中，需要不断调整各子流域的参数值，直到计算的径流（坡面流、壤中流和基流之和）与流域出口实测的流量拟合较好为止。表 1 列出了 NAM 模型中的重要率定参数。 DHI MIKE 11 Course 1-2 MIKE 11 RR (NAM)

参数 Umax Lmax CQOF CKIF TOF TIF TG CK12 CKBF 表 1 NAM 模型主要参数描述影响地表储水层最大含水量坡面流、入渗、蒸散发和壤中流。控制总水量平衡计算土壤层/根区最大含水量坡面流、入渗、蒸散发和基流。控制总水量平衡计算坡面流系数坡面流量和入渗量。控制峰值流量壤中流排水常数由地表储水层排泄出的壤中流。控制峰值产生的时间相位坡面流临界值壤中流临界值产生坡面流所需的最低土壤含水量产生壤中流所需的最低土壤含水量地下水补给临界值产生地下水补给所需的最低土壤含水量坡面流和壤中流时间常量沿流域坡度和河网来演算坡面流基流时间常量演算地下水补给。控制基流过程线形状一般取值范围 10－25 mm 50－250mm， Lmax ≈ 0.1*Umax 0－ 1 500 －1000 hr 0－1 0－1 0－1 3－48 hr 500－5000 hr 在模型率定过程中，通常需要考虑下列几项： 1. 平均模拟径流量与实测径流量吻合（总水量平衡） 2. 过程线的形状吻合 3. 流量峰值吻合（主要是时间、流量大小以及水量的吻合） 4. 低流量吻合在率定过程中以上四项都要考虑。如果它们是同等重要的，那么就需要想办法均衡它们。如果某一项相对更重要，那么这一项需优先考虑。 NAM 带有一个自动率定程序，它可以自动率定此 9 个最重要的模型参数。自动率定工具基于使四个不同率定目标达到最佳，这四项是总水量平衡、过程线总体形状、高流量和低流量。对于有 9 个率定参数的模型率定，最大模型迭代次数通常在 1,000- 2,000 次就可以保证一个有效的率定，率定过程通常可以在 30-60 CPU 秒内完成。 NAM 是概念性、集总型模型，所有参数都有一定的物理含义，但由于参数值反映的是各子流域的平均条件，无法通过实测获得，因此必须进行率定。NAM 的率定通常需要 3－5 年长序列的水文、气象观测资料。 4 练习 4.1 建模对 160 km2 的 LIVER 河流域进行降雨径流计算。建模所需时间序列数据（在目录 “NAM 练习文件”中）： MEAN RAIN －流域面降雨资料 EVAP －实测蒸发资料 DHI MIKE 11 Course 1-3 MIKE 11 RR (NAM)

QOBS －实测径流资料初始参数值（不模拟融雪和灌溉）：子流域面积地表储水区最大含水量根区储水区最大含水量坡面流系数壤中流常数生成坡面流的根区临界值生成壤中流的根区临界值坡面流时间常数地下水流域面积比生成地下水补给的根区临界值基流时间常数 A Umax Lmax CQOF CKIF TOF TIF CK12 CAREA TG CKBF 160 km2 10 mm 150 mm 0.55 1,000 hr 0.40 0.00 24.0 1.00 0.00 2,400 hr U/Umax L/Lmax 坡面流（m3/s）壤中流（m3/s）基流（m3/s） 0.5 0.3 0 0 0 初始条件： 4.2 灵敏度分析分析下列参数的量值改变对模拟结果所产生的影响。序号. 1 2 3 4 5 参数 CQOF TOF Lmax (mm) CK12 (hr) CKBF 初始值 150 0.55 0.40 24 2,400 变化范围 100 - 200 0.1 - 0.9 0.0 - 0.8 6 - 48 500 - 10,000 查看结果统计文件 RRSTAT.TXT 文件，参考 NAM 计算公式来解释参数改变对模拟结果的影响。主要是对下列水文特性的影响： 1. 水量平衡 • 对比实测与模拟年径流总量 • 降雨、蒸发和径流 • 过程线组成部分（坡面流 OF、壤中流 IF 和基流 BF） 2. 最小流量 3. 最大流量 4. 实测与模拟流量过程线的拟合 DHI MIKE 11 Course 1-4 MIKE 11 RR (NAM)

4.3 自动率定设置自动率定的目标为总水量平衡。注意自动率定后参数值的变化以及率定精度的改善情况。 DHI MIKE 11 Course 1-5 MIKE 11 RR (NAM)

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