EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)是一种用于水环境模拟的数值模型,它可以模拟河流、湖泊、水库和海岸等环境中的水流、温度和水质。EFDC建模操作流程是复杂且细节丰富的,它要求用户具有一定的水文学和计算机操作知识。接下来,我们将从标题和描述中提取知识点,详细说明EFDC建模操作流程的注意事项。
需要说明的是EFDC模型的一个重要特点:它允许用户在复杂的水域环境中进行建模,包括有江心洲等特征的区域。江心洲是指河流中沉积形成的自然岛屿,这些地形会对水流、沉积物传输和水质有着重要的影响。在进行EFDC模型的网格划分时,需要特别注意如何处理这些特征。
在网格处理阶段,用户首先需要使用DELFT3D这样的软件来绘制计算区域的网格。对于存在江心洲的情况,需要导入以江心洲为边界的矢量文件(.spl格式),然后在网格中删除江心洲内的网格单元,并相应地调整周围网格的位置。调整完成后,选择垂直方向,保存修改后的网格文件为.grd格式。grd文件是一种文本格式,可以使用记事本等文本编辑工具打开。在文件头部添加一行“Cartesian=coordinatesystem”能够指示EFDC模型使用笛卡尔坐标系。
接下来,用户需要对网格文件进行进一步的编辑,以确保网格的正确性。根据EFDC模型的定义,网格单元可以划分为非计算网格、边界网格和计算网格,分别用数字“0”、“9”和“5”表示。在网格参数文件(如cell.inp和cellt.inp)中,要检查每个方向上的“5”网格(计算网格)和“0”网格(非计算网格)之间是否被“9”网格(边界网格)正确地隔开。每个方向上都应遵循“9”网格包围“0”网格,且“9”网格的两边不能全是“9”,否则模型将无法正确识别和处理边界条件。
在输入文件处理阶段,首先要重新统计计算网格的数量,并据此修改网格参数。需要在dxdy.inp、lxly.inp和corners.inp文件中删除与非计算网格(“0”网格、“9”网格)相关的信息。这一步骤是基于cell.inp文件确定的非计算网格编号,来删除相对应的网格编号记录。例如,在网格单元中,从左往右数的网格编号记为i,左侧编号记为j。如果某个单元的网格编号(i,j)为(11,9),则需要在上述三个文件中删除编号为11和9的网格记录。
水流出口方向的判断也是一个重要的步骤,需要通过GIS软件辅助来进行。具体操作是将lxly文件导入Excel中分列,并以空格分隔,然后将其另存为txt文件。在GIS中添加此txt文件后,能够显示网格的坐标(x,y)。结合地理影像,用户可以判断进口和出口的位置,并记录相应的网格编号。对于进口,直接赋予流量边界条件;对于出口,则需要赋予水位边界条件,并根据记录的出口网格编号和cell.inp文件来确定水位边界的赋予方向。
在进行EFDC建模时,还有其他注意事项,包括但不限于网格单元质量控制、合理设置边界条件、选择合适的计算参数以及模型校验等。这些步骤都需要建模者有丰富的专业知识和经验,以确保模型的准确性和可靠性。
总体来看,EFDC建模操作流程是一项系统工程,需要细致的步骤和严格的检查,以保证模拟结果的准确。对于初学者来说,理解和遵循上述注意事项,有助于更快地掌握EFDC建模,并能有效地运用该模型进行水环境的模拟研究。