案例4-土石坝仿真预演
1. 案例介绍
本案例模拟一条约二十多米宽1000米长的河道里程约500米处建有一土石坝情景。该土石坝形状可由用户定义。上游来水快速上涨至100m3/s再下降,模拟河道中水位流量变化。
2. 操作说明
2.1 模型结构
创建一维工程后进入一维仿真界面。 将本案例所需组件拖入中间栏并连接: 首先拖入一个河道起点组件,一个河道终点组件。将组件按照图中编号顺序连接起来,形成一条河道。再拖入一个土石坝组件,将组件与河道相连,如下图所示:
至此,完成模型组件的摆放。点击保存。
2.2 边界设置
点击河道起点,右侧出现参数配置栏“边界信息”。 按图中参数设置边界,边界类型:流量随时间变化,变化表格按下表填写:
时间 s | 流量 m3/s |
---|---|
0s时刻水位 | 50 |
1800s时刻水位 | 55 |
3600s时刻水位 | 100 |
5400s时刻水位 | 60 |
7200s时刻水位 | 45 |
分别点击河道终点,配置边界信息。 按图中参数设置边界,边界类型:水位随时间变化,变化表格填写参考截图:
点击保存。
2.3 河道设置
点击河道1,配置河道的断面数据。整体河道的所有断面数据可以直接上传: sections.xlsx 点击断面1,设置行号2和行号7分别为左岸和右岸。点击断面2,设置行号4和行号8分别为左岸和右岸。断面形状可以在表格下方预览。断面形状可以在表格下方预览。
2.4 水工建筑物设置
2.4.1 土石坝
点击土石坝组件,配置土石坝信息。 设置土石坝所在里程为500m,坝顶高程设置为7m,失效水位10m,流量系数为1。 自定义一个土石坝形状:
横坐标 m | 高度 m |
---|---|
0 | 0 |
2 | 5 |
4 | 5 |
4 | 7 |
6 | 7 |
8 | 0 |
点击保存。
3.模型参数
点击仿真参数,进入模型参数配置界面。
3.1 基础信息
作业名称和计算内核不需要修改,保持为亚稳态计算。
3.2 时间步&资源配置
结果写入时间步间隔和日志写入时间步间隔都设置为60s。时间步长修改为1s,最大时间约束值设置为7200s。
3.3 物理模型
设置一个主槽strickler摩擦系数40,漫滩摩擦系数20。
3.4 初始信息
配置河道初始信息,填入河道1两个断面的里程,设置初始水位6m,所有里程处初始流量为50m3/s。 点击保存.
3.5 网格部分
保持默认即可。
3.6 结果配置
设置展示方式为:全部虚拟断面。
3.7 仿真计算
全部配置完成后,点击保存,并提交计算。
4. 结果展示
点击结果展示界面,可以调整显示方式,例如点击时间按钮,展示不同时刻该河道沿程从起点至终点的各结果变化。还可以点击播放按钮,观看该河道沿程各结果随时间的变化,或各断面结果在时间序列上的动态变化。
4.1 河道
点击时间按钮,将时间调至6000s时刻,选中断面水深和断面水位,可看到在里程500m处,土石坝对水位的影响如下: 在该时刻,河道沿程的流量情况如下:
调整时刻至4800s,选择床底高程和断面水位,河道沿程的水位情况如下: