案例7 - 峡山水库富营养化仿真预演
1. 案例介绍
本案例体验利用格物云CAE三维水质模块，搭建峡山水库的仿真模型，进行水体富营养化仿真预演。
2. 操作说明
2.1 矢量数据
将研究区域的坐标系设置为3857，拖入湖泊矢量文件，保存。
利用标点工具，在感兴趣的地方标点并命名保存。
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为峡山水库，点击生成几何。
点击【几何分组】，点击【添加】，即可添加分组。在选择线段分组时，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。
选择如下位置的线段，将分组命名为【in】，点击应用。
选择如下位置的线段，将分组命名为【out】，点击应用。
2.3 配置网格
2.3.1 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。
- 择赋值类型：高程
- 范围：选择 峡山水库区域
- 赋值边距：1m
- 数值类型： TIF/XYZ-value型数据
- 中国城市高程数据库： 山东省潍坊市
- 点击确定
2.3.2 网格设置
点击网格设置，将网络层数设置为5层。
2.4水动力模型参数
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，我们选择均匀初始场，设定常数水位为40m。
2.4.2 边界条件
对于边界条件，设定【in】为流量边界，流量为5000m³/s。
设定【out】为水位边界，水位为40m。
2.4.3 底部摩擦
设置模型的底部为均匀的摩擦系数0.01（曼宁系数）。
其余模型参数设置保持默认即可。
3. 水质设置
3.1 水质模块选择
点击水质模块选择，不启用代表水质模块不被激活，只进行水动力计算。在本案例中，选择激活水质子模块：富营养化模块。
激活富营养化模块后，需要进行富营养化模块的水质参数设置。
3.2 水质参数设置
生物量模块有诸多参数水质参数，参数具体设置见下图，用户可以根据实际情况进行设置。
- 浮游植物生物量(PHY)：1
- 浮游植物可同化的溶解磷(PO4)：1
- 浮游植物不可同化的可降解磷(POR)：1
- 浮游植物可同化的溶解氮(NO3)：1
- 浮游植物不可同化的可降解氮(NOR)：1
- 溶解氧(O2)：10
- 有机负荷(L)：5
- 氨负荷（NH4）：5
- 水温：15
- 20C时的最大藻类生长率：2
其他参数保持默认即可
3.3 水质边界设置
水质边界设置，两个边界均设置为参数自由计算
4 计算时间
在计算时间选项卡中设置计算步长和计算时间。为了保证计算稳定，时间步长设置为10s，模拟总时间为3小时，即10800s。
5 结果配置
在结果配置界面可以勾选示踪物。并设定结果输出频率为20时间步/帧，即每200秒输出一个结果。
6 仿真计算
全部配置完成后，点击仿真计算菜单，选择16核数，点击开始计算。
7 结果展示
点击3D结果云图，点击标量拉伸，点击确定。
即可查看各个水质参数浓度在研究区域全场范围的时空变化情况。如下图为有机负荷在全场范围的时空变化情况。
点击点位分析，可以看到关注点位处的水质参数随时间变化情况。如下图：
