Delft 3D 计算水流泥沙
第1章 网格
1.1 确定模型范围
即确定网格范围，确定河道起止断面，河堤位置等；另，可将桥梁位置，工程布置，测流点等予以标注。
*.ldb (land boundary)文件在记事本或UE里编辑后保存为后缀名为.ldb的文件即可。
l m n 2 x1 y1 x2 y2 … … xn yn
l代表line，m表示当前是第几条线，n表示这条线有多少个点，x y表示点坐标，具体格式见附件LDB文件。
其中x,y坐标的提取，利用cad-excel插件的提取多段线坐标功能。确定模型边界时，力求准确，缩小范围，减少后期处理数据量（网格数量）。
打开GRID模块的RGFGRID，File→Open Land Boundary（图1-1）
1.2 Splines分割模型
即绘制spline样条曲线。打开GRID模块的RGFGRID，File→Open Land Boundary（图1-1），找到*.ldb文件打开（图1-2）。
除第一个
藕客出品 必属精品
为打印命令外，其他都是视图范围调整按钮。
图1-1
图1-2导入ldb文件
藕客出品 必属精品
图1-3 Spline样条曲线（绿色）
在land boundary的参照下，点击线，
调整单个点，
开始画Splines样条曲线，删除整条
删除单个点。左键点击画点，右键结束一条线，ESC键
可以回退一步，注意3D中操作只可以回退一步，所以操作要稳准，且注意随时保存。
画Spline时注意中间岛的处理，如果岛较大且无地形数据，在差值地形前需要删掉网格以便计算，则岛可以用两条Spline包裹，以节省网格。如图1-3。
画Spline线时，注意河道狭窄处的处理。Spline线顺延河段较宽处的走势，画在land boundary之外，这样在生成网格时，避免了此处网格过密。
Splines画好后，File→Save Splines，保存为*.spl文件。
1.3 生成网格
打开*.spl文件，点击
生成网格，生成网格时，Settings→Change Parameters，
设置自动生成网格的参数。图1-4。M-Refinement Factor为M方向Splines之间
藕客出品 必属精品
生成网格数量，同理，N-Refinement Factor为N方向Splines之间生成网格数量。
生成网格后，View→Grid Properties→orthogonality查看网格正交性。 按钮
：增加、删除、移动单个网格点。
图1-4
打开GRID模块的RGFGRID，Operations→Orthogonalise Grid，调整整个网格的正交化。Edit→Block Orthogonalise，局部调整正交化。
点击File→Save Grid，将网格保存为*.grd文件。
藕客出品 必属精品
第2章 地形差值
2.1 制作地形文件
从CAD中分图层导出水深点、计曲线、首曲线、陆地高程点等，转为DXF文件，之后利用小程序等将地形点保存为*.xyz文件。
提取地形点之前，把模型范围外的地形点删掉，减小提取数据的数量，便于差值。
注意：3D中的地形点Z坐标跟现实是反向的，即0m以下为正、以上为负。从CAD中提取后，在Excel里修改。具体格式见附件XYZ文件。
2.2 导入地形文件
打开GRID模块的QUICKIN，File→Open land boundary/Open Grid/Samples，分别打开边界文件、网格文件、地形文件，添加第二个地形文件时选择Add Samples。
2.3 差值
用Polygon分片圈出小块地形，（小块差值快，因为是整个选定区域计算，所以小块差值结果准确），Operations→Triangular Interpolation，进行三角差值，Operations→Internal Diffusion，进行内部边界扩散，Operations→Smoothing，进
藕客出品 必属精品
行平滑，平滑一般三次，多次平滑导致数据失真，区于一致。
内部扩散前
内部扩散后
一定在polygon圈出小块区域后差值，不然会死机的。
差值地形时，可以View→Sample Points→No Sample Points，关闭地形点显示，更清楚的看到已差值边界。
给没有地形点的网格赋值。用Polygon圈出没有地形点的网格区域，AddSubDel→Combine Depth and Uniform Value→Fill Missing Depths With Uniform Value。
局部地形调整见尾注i
差值地形后，File→Save Depth，保存为*.dep文件。
第3章 水流泥沙计算文件
打开FLOW模块的Flow input。
3.1 Description:简要描述该计算模型，便于自己查看。
3.2 Domain:定义域，即打开网格文件与地形文件，添加干点和薄坝。
3.2.1 Grid parameters 打开网格文件
点击Open grid，找到制作好的网格文件*.grd
点击Open grid enclosure，打开自动生成的跟网格文件配对的*.enc文件。 Latitude：填写工程区的纬度。 Orientation：
Number of layers:分层，用于三维水流计算。二维即为1。
3.2.2 Bathymetry:地形文件
有两种方式：
藕客出品 必属精品
1、选择File，点击Open，打开差值好的地形文件*.dep。 2、选择Uniform，给整个区域赋统一值。
3.2.3 Dry points:添加干点
有两种方式：
1、点击Add，输入M1、N1、M2、N2的值，即确定干点位置。
2、点击工具栏的View→Visualisation Area，打开视图，在网格上点击添加。 添加干点后，点击Save，把干点文件保存为*.dry。 View视图下的操作方法。参见尾注ii。
3.2.4 Thin dams 添加薄坝
具体操作跟添加干点类似，参见尾注ii。
3.3 Time frame 时间范围
确定模型计算起止时间、步长。
Reference date：模型计算模拟的大约时间点。 Simulation start time：模型计算开始时间点。 Simulation start time：模型计算结束时间点。 Time step：时间步长。
3.4 Processes 过程量
Constituents：成分即参与计算的计算量，包括Salinity、Temperature、Pollutants and tracers、Sediments即盐度、温度、污染物、泥沙。
Physical：物理量即参与计算的外力，包括Wind、Secondary flow、Wave即风、二次流、波浪。
Man-made：Dredging and dumping人工即疏浚和填槽等。
选择以上过程量后，会在之后的初始条件等选项中出现相应的设置选项。
藕客出品 必属精品
3.5 Initial conditions 初始条件
初始条件可以赋统一值（Uniform values），也可以通过Initial conditions file、Restart file、Map file文件赋值。
在Processes中选择的过程量，都出现在初始条件内，需要赋初始值。
3.6 Boundaries 开边界
添加、删除等编辑开边界操作与添加干点、薄坝等相似，具体见尾注ii。
3.6.1 Flow conditions 水流条件：
Type of open boundary(quantity)即开边界的类型，包括Total discharge、Water level即总流量、水位等。
Reflection parameter alpha: Forcing type：
3.6.2 Transport conditions 输移条件
泥沙、温度、污染物等。
3.7 Physical parameters 物理参数
3.7.1 Constants 常数
包括Gravity、Water density、Air density、Wind drag coefficients即重力加速度、水密度、空气密度、风阻系数等。
3.7.2 Roughness 糙率
1、Bottom roughness 底部即河床糙率
Roughness formula 糙率准则：Manning、Chezy、White-Colebrook即曼宁、谢才、柯式布鲁克准则。
赋值:可以赋统一值，也可以通过文件赋值。糙率文件的制作参见尾注iii。
藕客出品 必属精品
Stress formulation due to wave forces 波浪力计算公式 2、Wall roughness 边壁糙率
Slip condition 滑动条件：Free、Partial、No
3.7.3 Viscosity 涡粘系数
Background horizontal viscosity/diffusivity 水平、扩散涡粘系数
赋值:可以赋统一值，也可以通过文件赋值。涡粘系数文件的制作参见尾注iii。
Model for 2D turbulence 2D湍流模型
3.7.4 Heat flux model热交换模型 3.7.5 Sediment 泥沙 3.7.6 Morphology 3.7.7 Wind 风
3.8 Numerical parameters 数值参数
Drying and flooding check at 干点与淹没检测:Grid cell centres and faces 网格中心与边界、Grid cell faces only网格边界
Depth specified at水深点赋值：Grid cell centres 网格中心、Grid cell faces 网格顶点。
Depth at grid cell centres网格中心的水深值：Max、Mean、Min。 Depth at grid cell faces 网格边界的水深值：Mor Threshold depth: Marginal depth: Smoothing time:
Advection scheme for momentum: Advection scheme for transport:
藕客出品 必属精品
3.9 Operations 操作
3.9.1 Discharges
3.9.2 Dredging and dumping
3.10 Monitoring 监测
3.10.1 Observations 观测点 3.10.2 Drogues 浮锚 3.10.3 Cross-sections 断面
以上三类监测点的编辑参见尾注ii。
3.11 Additional parameters 附加参数（潜坝、导流坝等）
单击Add，在Keyword下填写Fillwl（代表坝），在Value下填写文件名，例如#qianba.lwl#，*.lwl文件格式如下：
U/V M N M N 糙率 高度 1
U/V代表坝体走向，M、N代表坝体位置，糙率系数需率定，和畅洲潜坝取0.12。坝体高度按实际情况定，注意跟地形点一样，高出水面为负值，低于水面为正值。具体格式见附件*.lwl。
藕客出品 必属精品
3.12 Output 输出
3.12.1 Storage 存储 3.12.2 Print 打印 3.12.3 Details 细节
设定好以上这些，File→Save MDF，将以上设定保存为*.mdf文件。文件名不宜大于三个字符。
点击FLOW模块的Start，开始计算。
第4章 结果输出
在FLOW模块的GPP下，单击Add，在弹出的对话框中单击Select file。 输出单个观测点的值：在弹出的文件选择对话框中，Model/Filetypes下选择DELFT3D Hydronamic history file，在Files下选择结果文件trih-*.dat，单击OK。回到Add dataset对话框，在Parameters下选择需要输出的参数，如water level（水位）、current mag.(horiz)（流速大小）、current dir.(horiz)（流速方向）、momentary flow（瞬时流量），在右侧的Select location下选择要输出的观测点或观测断面。点击Create。选择所有要输出的参数后，点击Close。回到GPP对话框。在Available datasets下选择要导出的参数。点击Export，在弹出的Export Datasets下，单击Give File Name，输入输出文件的名称。在Export methods下选择Write Timeseries to Text File。单击Export。
输出时刻整个计算区域的图形：在弹出的文件选择对话框中，Model/Filetypes下选择DELFT3D Hydronamic map file，在Files下选择结果文件trim-*.dat，单击OK。回到Add dataset对话框，在Parameters下选择需要输出的参数，如water level（水位）、current mag.(horiz)（流速大小）、current dir.(horiz)（流速方向）、momentary flow（瞬时流量），在右侧Select time下选择输出的时间，点击Create。选择所有要输出的参数后，点击Close。回到GPP对话框。点击Export，在弹出的Export
藕客出品 必属精品
Datasets下，单击Give File Name，输入输出文件的名称。在Export methods下选择Write Timeseries to Text File。单击Export。
i 局部调整地形、糙率等。Polygon
方法一：打开GRID模块的QUICKIN，File→Open Grid/Depth，打开要调整的地形、糙率文件（都是*.dep文件类型）。用Polygon圈出需要改动的范围。（保存Polygon方便之后多次操作避免重复工作。）AddSubDel→Combine Depth and Uniform Value→Add Uniform Value to Depth（给每个水深点加上同一值）、Multiply Depth with Uniform Value（给每个水深点加倍）。
方法二：打开GRID模块的QUICKIN，File→Open Grid/ depth，用Polygon圈出需要改动的范围。（保存Polygon方便之后多次操作避免重复工作。）AddSubDel→Copy Depth to Samples，然后File→Save Samples。在excel中打开Sample文件（.xyz），根据水深z判断地形文件中坐标点位置（河床或岸滩），在excel中排序分别赋值，赋值多分级，另存为*.xyz文件。
以上两种方法都是利用Polygon，圈出所需要调整的区域，再加以调整。 方法三：在图上直接调整。
打开GRID模块的QUICKIN，File→Open Grid/ depth，Edit→Depth Points（改变单点数据）、Depth Points Linear（线性差值两点间数据）、Depth Points Isoline（给一条直线上赋统一值，即第一点的值）。
ii 在Visualisation Area中，可以添加、删除、修改、查看Dry Points, Thin Dams,
Observation Points, Discharges, Cross Sections即干点、薄坝、观测点、流量、观测断面等。在Edit下选择要编辑的项目（Dry Points, Thin Dams, Observation Points, Discharges, Cross Sections），在Edit Mode下选择编辑模式（添加、删除、修改、查看），干点、观测点等在相应位置点击添加，薄坝、观测断面等需拖动添加。
用Zoom命令选择视图，用Fonts命令改变字体，用Colors命令改变颜色。 在Visualisation Area中，利用*.ldb文件确定添加项目的位置，点击工具栏File→Open→Land boundary file,选择制作好的*.ldb文件。（ldb文件的制作、格式见1.1节）
iii 糙率文件、涡粘系数文件的制作 （1） 制作*.xyz文件即sample文件。
打开GRID模块的QUICKIN，File→Open Grid/ depth，AddSubDel→Copy
藕客出品 必属精品
Depth to Samples，然后File→Save Samples。在excel中打开Sample文件（.xyz），根据水深z判断地形文件中坐标点位置（河床或岸滩），在excel中排序分别赋值，赋值多分级，另存为*.xyz文件。
糙率系数八卦洲河段给0.018~0.03，涡粘系数给糙率*500，涡粘系数对水位的影响很大，水位如果高了，将涡粘系数调小。
（2）与地形差值一样，在Grid模块QUICKIN下，File→Open Grid/Samples，分别打开网格文件、地形文件，添加第二个地形文件时选择Add Samples。用Polygon分片圈出小块地形，（小块差值快，因为是整个选定区域计算，所以小块差值结果准确），每次圈地，重合范围要大一些，Operations→Triangular Interpolation，进行三角差值，Operations→Internal Diffusion，进行内部边界扩散，Operations→Smoothing，进行平滑。（因为糙率赋值大多相同，所以可以整个网格差值，不会影响差值准确性，效率也不一定低）
（3）File→Save Depth，保存为*.dep文件，（复制一份*.dep文件，方便以后再次改动）。手动将后缀名.dep改为.rgh（糙率文件）或.edy（涡粘系数）。注意，糙率文件要手动复制粘贴一遍，因为糙率有u、v方向。涡粘系数文件最后的-9999替换为100。
糙率文件、涡粘系数文件也可以通过类似给没有地形点的网格赋值的方法制作。在QUICKIN中，打开网格文件，用*.ldb文件标记出河床与岸滩的轮廓，用Polygon圈出相应的网格区域，AddSubDel→Combine Depth and Uniform Value→Fill Missing Depths With Uniform Value。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容