案例3 - 常州市滆湖三维水动力模拟

1. 案例介绍

本案例体验利用格物云CAE三维水动力模块，搭建常州市滆湖南部的仿真模型，进行三维水动力仿真。

将研究区域的坐标系设置为3857，拖入湖泊矢量文件，保存。

点击几何，点击生成几何，在弹出的窗口中主网格轮廓选择滆湖，点击生成几何。

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。给模型设置上下游边界。

第一条边界，选中湖泊西南方向河流，命名为in_1并保存。第二条边界，选中湖泊西南方向河流，命名为in_2并保存。第三条边界，选中湖泊西南方向河流，命名为in_3并保存。第四条边界，选中湖泊东南方向水渠，命名为out_1并保存。第五条边界，选中湖泊东方向河流，命名为out_2并保存。见下图。

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，保存。配置完成后点击生成网格，稍等片刻后，可以看到图中生成了网格。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。

赋值后网格如下图所示，并将网格设置改为5层。

点击模型菜单。

点击初始条件，设置模型初始条件，选择均匀初始场，设定常数水位为0m，保存。

对于边界条件，设定上游为流量边界，下游为水位边界。入流边界：点击加号，选择流量边界，施加位置修改为in_1，设定入流为10m3/s，无示踪物，保存。其余入流边界重复上述操作，流量分别为15/20m3/s。

出流边界：点击加号，选择水位边界，施加位置out_1，设定水位为0m。第二条出流边界重复上述操作。

设置模型的底部为均匀的摩擦系数0.03（曼宁系数）。

湍流、天气、源汇项等设置保持默认

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5s，模拟总时间为6小时，即21600s。

2D输出变量勾选水位、流速、流量；3D输出变量勾选高程以及各个方向的速度矢量，输出频率为10时间步/帧

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，选择相应的物理场，点击播放按钮，分析城市中河道流量标量、水深的变化，以及污染物扩散情况。

点击三维云图，选择标量加高，标量选择高程，即可生成含湖底地形的三维模型。点击流速箭头，创建合适大小合适密度的箭头来反映x、y、z三个方向上空间流速的情况。