案例8 - 青山湖水库溃坝洪水推演模拟

1. 案例介绍

本案例体验利用格物云CAE三维水动力模块,搭青山湖水库下游的仿真模型,进行三维水动力仿真。

2. 操作说明

2.1 矢量数据

将研究区域的坐标系设置为3857,拖入河道矢量文件river,并在河道周围绘制研究范围,在感兴趣的地方添加点,点击应用。 img.png

2.2 生成几何

点击几何,点击生成几何,在弹出的窗口中主网格轮廓选择研究范围,子网格轮廓选择河道,点击生成几何。 img_1.png

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。

第一条边界选中左侧的河流出口,命名为in并保存。 第二条边界选中右侧的河流入口,命名为out并保存。 见下图。 img_2.png img_3.png

2.3 生成网格

点击网格,点击生成网格,在弹出的窗口中配置主网格的尺寸,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。 img_4.png 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,赋值边距选择10m,范围选择全域,使用中国城市高程数据-浙江省-杭州市即可。 img_5.png 随后对河道进行单独赋值,点击网格赋值,点击添加按钮, img_14.png 并将网格设置改为3层。

3.模型参数

点击模型菜单。

2.4.1 初始条件

点击初始条件,设置模型初始条件,选择均匀初始场,设定常数水深为0.1m,保存。 img_6.png

2.4.2 边界条件

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,设定流量点击表格选择事先准备好的liq.csv文件,保存。 img_7.png

出流边界:点击加号,选择水位边界,施加位置out,设定水位为11.98m。 img_8.png

2.4.3 底部摩擦

设置模型的底部为均匀的摩擦系数0.03(曼宁系数)。 img_9.png

2.4.4 其他设置

湍流、天气、源汇项等设置保持默认

2.5 计算时间

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0.2s,模拟总时间为12小时,即43200s。 img_10.png

2.6 结果配置

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5时间步/帧 img_11.png

2.7 仿真计算

全部配置完成后,点击仿真计算菜单,点击开始计算。

3. 结果展示

3.1 二维结果

点击结果云图,选择相应的物理场,点击播放按钮,可以看到鱼道中速度标量、水深、示踪物的变化。 img_12.png img_13.png

3.2 三维结果

点击三维云图,选择标量加高,标量选择高程,即可生成含地形的三维视图。 img_15.png