1MIKE 11 AD界面介绍及使用说明.ppt

王颖 mike11ad模块使用说明 环境工程师 内陆水部门 way 流域水资源综合管理课程2011年06月13日 2011年06月17日 计算流程 降雨蒸发 降雨径流模拟 水动力模拟 对流扩散模拟 水质模拟 水位流量风温度 点源 温度盐度生化参数 gis农业类型土地使用人口工业dem 污染负荷模拟 作用于 bod 溶解氧 氨氮 硝氮 磷 大肠杆菌等 适用范围 利用对流扩散方程 模拟水体中溶解或悬浮物质的输运 它不仅可以模拟保守物质 而且可以通过设定恒定的衰减常数来模拟非保守物质 初始条件扩散系数综合衰减系数水质边界条件 一维对流扩散方程 第一步 选取对流扩散模块 在模拟文件 sim11中 选择advection dispersion项 ad模块计算必须以hd为基础 可以与hd耦合计算 也可以在input界面中引入hdresults 有一定局限性 第二步 引入对流扩散参数文件 物质名称 最小值 最大值 引入ad参数文件 ad11 可引入hd结果文件 第三步 新建对流扩散文件 file newfile mike11 adparameters 松花江流域水环境风险管理系统 松花江流域水环境风险管理系统 松花江流域水环境风险管理系统 松花江流域水环境风险管理系统 松花江流域水环境风险管理系统 设定组分 components菜单 设定组分名称 单位和类型按tab键添加组分 如与ecolab耦合计算 需要与ecolab模板中组分一一对应 扩散系数 扩散系数公式 d a vb且min d max v为流速 全域值 局部值 需设定一组河段 初始条件 设定初始条件 global中打勾为全域值 反之需对一组河段设定局部值 降解系数 与初始条件设置方式相同 global中打勾为全域值 反之需对一组河段设定局部值 附加输出 可以输出一些统计信息 包括质量 质量平衡 一级降解量 各河段量 传输总量 扩散传输量 对流传输量 网格量及累积网格量等 第四步 添加水质边界文件 需在includeadboundaries前打勾 即可弹出下面红色区域 水质边界设置 水质边界类型 开边界出流开边界入流ts definedopentransportopenconcentration闭边界 没有传输 水质边界设置 选择openconcentration时 需要设定混合系数k mix 混合系数 该系数原则上为率定参数 与水流的混合能力有关 在不关注附近区域的前提下 可以取0 1 0 2 水质边界设置 componentnumber datatype需分别与ad 或ecolab 参数文件中的组分序号 单位相对应 水质边界设置 scalefactor为比例系数 与所设定的浓度相乘作为边界值 多用于负荷削减 更改单位 更改单位 一些小功能 tools下的小工具可以实现多组分 多污染源以及多污染源比例系数的同时设定 负荷边界设置方法 手工输入利用excel txt等文件输入 边界文件与excel有很好互通性 dhi开发的一些负荷计算工具 e g 点源边界生成器 mike11gis下的allocatepointsource 和流域污染负荷评估模型 mike11gis和mikebasin下的loadcalculator 点源边界生成器 导入模型河网 点源边界生成器 导入 sim11模拟文件 点源边界生成器 点源边界生成器 生成点源边界 生活污染 人口数养殖业污染 禽畜数农业污染 化肥施用量等分散排污口 排污量 loadcalculator 化肥施用 畜禽养殖 农村人口 受纳水体 流域内截留 降解 降雨 径流 污水处理 处置 汇流中降解 分散排污口 点源负荷 面源负荷 load负荷评估模型 将模型范围内各区县产生的污染负荷按照面积权重分配到各子流域中 根据降雨径流以及各类污染物的径流系数和距离衰减 按最短路径原则确定污染负荷入河段和负荷量 并自动为mike11模型生成面源边界 沿河排污口 loadcalculator 可处理四种不同污染类型 考虑流失作用 考虑距离降解 通过降雨径流进入水体 污染物从产生地到进入附近水体间的削减 loadcalculator 畜禽污染源 生活污染源 点污染源 肥料污染源 污染物汇流到模型河网过程中的削减 loadcalculator source domestic 图层名 id项 数量项 source livestock 出于率定的需要 径流系数可以针对每一个区域和每种污染物质设定 径流系数数值在0和1之间 代表流入附近水体里 流出产生地 的污染物负荷占总负荷的比例 source fertilizer source pointsource 使用距离降解功能时 点源负荷的径流系数通常取1 当不采用距离降解功能时 径流系数既要反映当地截流 也要反映传输过程中的降解 滞留 如点源负荷远离概化河网 在汇入河网过程中已部分降解 在这种情况下 如果要描述污染源的空间分布 径流系数则需随着各多边形 区域 距河网距离的增加而逐步递减 loadcalculator viewtable transport transport菜单中有三个标签 在general标签中 默认catchment图层为负荷计算图层 如果用户希望使用mxd工程中的其它图层进行计算 可以通过importcatchment功能导入其它图层 暂时不推荐使用 化肥和牲畜的非点源污染流入河道的程度取决于径流的过程 而点源污染则不受径流过程的影响 例如生活和工业污染 在子流域属性表中 wqrunoffstarttime与wqrunoffendtime是用来计算每一个非点源污染排出的平均径流浓度 在这时段内总径流量将会根据每个子流域的径流时间序列被计算出来 然后根据非点源的总负荷量除以该时段内的总径流量得到平均浓度 distancedecay gradientgrid 坡度网格 从下拉式菜单中选择一个代表地形坡度的网格图 每一个网格值代表无量纲的坡度 可以用空间分析的标准功能来生成坡度栅格图 distancegrid 距离网格 从下拉式菜单中选择一个距离栅格图 每一个网格的值代表各网格点到河道的距离 可以用空间分析的标准功能来生成距离栅格图 detailedgridoutput 详细网格输出 在 详细网格输出 框里打勾 在计算后则会生成一些网格图 并被添加入到arcgis浏览器中 计算中涉及到的每类污染源的每种污染物组分都会生成一个网格图 每个网格图代表了使用距离降解后每个网格单元的总负荷通量 如公斤 年 距离降解计算为简单的一级距离降解 distancegridandgradientgrid gradientgrid distancegrid 根据dem生成的坡度栅格图的范围和网格大小是与dem保持一致的 而根据dem和河网文件生成的距离栅格图的范围则会受到河网坐标范围的影响 所以要确保两个栅格图的范围和网格大小相同 距离降解功能用于模拟与距离相关的污染物滞留 认为污染物的入河量与传输距离相关 即靠河流越近 污染物的贡献就越大 一般实际操作中 对于平原地区可以使用常量为1的坡度 即忽略坡度对距离降解的影响 与mike11链接 创建阿尔法时间序列文件 生成面源边界 生活和点源污染负荷计算为通量 质量 单位时间 并使用阿尔法值进行调整 根据在 nwk11文件中所设置的降雨径流链接 这些时间序列也被作为面源添加到mike11边界文件中 污染负荷计算模块会根据每个降雨径流链接中设定的面积与该子流域总面积的比例 将每一个通量时间序列进行划分 并通过一个值为1m3 s的恒定流量将通量转换成浓度 注意 该边界条件将不包括在hd计算中 也就是说 该负荷在mike11里被有效地处理为 干 通量 对于畜禽和化肥负荷 非点源 会根据 nwk11文件中设置的与每个流域相链接的河段和里程 将对应的浓度时间序列作为面源边界添加到mike11边界文件中 并会为每一个径流组分 坡面流 壤中流和基流 分别