案例1 - 河流水动力稳态计算

1. 案例介绍

本案例利用格物云CAE二维水动力学模块，搭建钱塘江入海口的二维水动力仿真模型，进行钱塘江稳态流量工况的计算。

将研究区域的坐标系设置为32651。

利用画轮廓工具，描绘钱塘江河流轮廓，命名保存。

再利用画轮廓工具描绘一个可能有洪涝风险的研究区域，命名保存。

利用矢量点工具，在河道中点几个后续想分析的点位，命名保存。

点击几何，点击生成几何，在弹出的窗口中选择主网格轮廓为大研究区域，子网格轮廓为河道。生成几何。

点击几何分组，点击添加，在分组位置下方的方框里选中想要的线段，或者用鼠标靠近想要选中的线段，被靠近的线段会变成绿色，点击后该线段被选中并变成红色。选中河流上游入口，并重命名为in，保存。

用相同的操作选中河流下游右侧的河道边界，并重命名为out，保存。

点击网格，点击生成网格，在弹出的窗口中配置主网格和子网格的尺寸，可参考图中尺寸。配置完成后点击生成网格。

接下来对网格进行地形赋值。点击"网格赋值"，点击添加按钮，会弹出赋值窗口。

赋值完成后网格如下图所示。

点击"模型"。

点击初始条件，设置为均匀初始场，常数水深0.1，添加示踪物，浓度为0。

对于边界条件，设定上游为流量边界，下游为水位边界。边界一：流量边界，施加位置选择in，给出常值流量1450m^3^/s，设定示踪物浓度为100。边界二：水位边界，施加位置选择out，设定水位为0，即与海平面齐平。

假设整个河道内部比较顺畅，给一个底部均匀的摩擦系数0.03。

其余模型参数设置保持默认即可。

在计算时间选项卡中设置计算步长和计算时间。为保证计算稳定，这里设置时间步长为10s，模拟总时间为3天，即259200s。

在结果界面可以勾选水深、水位、高程、标量流量、速度标量、示踪物等。并设定结果输出频率为360时间步/帧，即每一小时一个输出结果。

全部配置完成后，点击仿真计算菜单，点击开始计算。

点击结果云图，即可查看水深、水位、示踪物等传播情况。

点击点位分析，可以看到一开始添加的所有点位，分别点击各个点位，分析不同位置的水深、水位、示踪物浓度、流量等随时间的变化。由于是本案例是稳态计算，所有变量最终都会趋于稳定。