MIKE21水动力模块教程（中文版）

简介：
《MIKE21水动力模块教程（中文版）》是一本详细介绍如何使用MIKE 21软件进行水文和水资源管理的专业书籍。它为读者提供了从基础到高级的各种技术指导，包括模型构建、运行与分析等环节，旨在帮助用户有效掌握MIKE 21的水动力模拟功能。 MIKE21水动力模块是专门用于水利领域二维水流模拟的专业软件，在河流、湖泊、河口及海岸的水动力学分析方面被广泛推荐使用。该模块基于详细的数学模型，特别是不可压缩流动的Navier-Stokes方程，并适用于Reynolds值均布的情况。MIKE21遵循Boussinesq假设和静水压力假设，能够精确地模拟水流。 其核心在于二维非恒定浅水方程组，这是描述流体动态的关键控制方程。该方程组包括时间、笛卡尔坐标系中的物理量如水位、速度分量等，并考虑了地球自转效应（哥氏力系数f）、重力和辐射应力等因素。 数值解法是MIKE21模型求解这些复杂方程的手段，在空间离散化方面，采用了有限体积法。计算区域被划分为不重叠的单元网格，可以是三角形或四边形网格；其中2007版软件仅支持使用三角形单元。通用浅水方程组表达为守恒型物理向量U与通量向量F和源项S的关系，并考虑了无粘性和粘性通量I和V，以反映流体的动力学特性。 在笛卡尔坐标系中，二维浅水方程被进一步分解成无粘性和粘性部分。通过每个单元的积分并利用Gauss原理得到数值解的形式；使用单点和中点求积法处理单元内的面积积分与边界积分，并简化为描述整个计算过程的方程式。 MIKE21还包括水平粘滞应力项，涉及了由沿水深平均的速度梯度及涡流粘性方程决定的粘性力、紊流应力和对流。通过这些数学模型和数值方法，MIKE21能够提供复杂水利问题准确预测，并为工程设计、环境影响评估以及灾害预警等应用提供了科学依据。 总之，MIKE21水动力模块是一个强大的工具，基于严格的物理理论及高效的计算方法来处理各种复杂的水流情况。通过深入学习其背后的原理和操作技术，用户可以在实际工程项目中有效地运用这一软件。