二維水動(dòng)力模型是一種利用數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的洪水預(yù)報(bào)方法。該模型可模擬水域數(shù)據(jù)，如河道、湖泊的水位、流量，并預(yù)測(cè)洪水發(fā)生時(shí)間、規(guī)模、影響范圍等信息，為應(yīng)急管理部門和居民提供預(yù)警和決策依據(jù)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬方法的進(jìn)步，該模型已廣泛應(yīng)用于洪水預(yù)報(bào)、水利工程設(shè)計(jì)、海岸防護(hù)等領(lǐng)域，成為最常用的數(shù)學(xué)模型之一，可為這些領(lǐng)域提供重要的技術(shù)支持，減輕洪災(zāi)影響，保障人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。
一、二維水動(dòng)力模型
四信二維水動(dòng)力模型是一款高效的水動(dòng)力模擬工具，使用有限體積法來(lái)求解圣維南方程組，采用非結(jié)構(gòu)三角形單元作為計(jì)算網(wǎng)格，可對(duì)任意地形和邊界區(qū)域進(jìn)行水動(dòng)力模擬，并考慮工程結(jié)構(gòu)物的影響。
模型支持恒定流和非恒定流的處理，提供多種邊界類型設(shè)置，可自行設(shè)置計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)、模擬時(shí)間步長(zhǎng)等參數(shù)。通過(guò)實(shí)時(shí)查看水位、流速、水深等結(jié)果并進(jìn)行結(jié)果渲染，可以直觀地了解模擬情況，提供多種圖表查看方式，并支持冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)。
同時(shí)，河道雨水情數(shù)據(jù)作為水動(dòng)力模型的重要輸入與驅(qū)動(dòng)，由水利物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備負(fù)責(zé)采集，通過(guò)多網(wǎng)融合技術(shù)將流域雨量、水位，流量數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)字孿生平臺(tái)，為二維水動(dòng)力模型提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。
01處理流程
二維水動(dòng)力模型由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理、導(dǎo)向文件處理、模型計(jì)算、結(jié)果發(fā)布四個(gè)過(guò)程組成。其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理包含對(duì)DEM地面高程數(shù)據(jù)、水文預(yù)報(bào)流量數(shù)據(jù)、水位流量關(guān)系曲線等數(shù)據(jù)的處理，然后基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，生成幾何文件、邊界條件文件，在導(dǎo)向文件中設(shè)置模擬參數(shù)，之后提交模型模擬計(jì)算，最后結(jié)果可以通過(guò)可視化界面進(jìn)行查看，包含圖表、動(dòng)態(tài)模擬等多種查看方式。
02輸入輸出
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幾何文件的制作：在模型模擬計(jì)算前，先對(duì)河道按照河岸線進(jìn)行網(wǎng)格劃分（小網(wǎng)格），再將河道網(wǎng)格作為子網(wǎng)格嵌入到模型區(qū)域，對(duì)模型區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分（大網(wǎng)格）。
邊界條件文件的制作：根據(jù)地面高程點(diǎn)值，對(duì)網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)行插值，可進(jìn)行河道斷面地形查看、摩擦系數(shù)設(shè)置、邊界條件的設(shè)置，其中邊界條件可以設(shè)置給定流量、給定水位、給定流量和水位、給定流速等多種邊界格式。
模型查看：制作好的模型網(wǎng)格，既支持在2D視圖下查看整體的高程變化，也可以在3D視圖下查看。
?、趯?dǎo)向文件的配置
在Accuwater-HDM tools中對(duì)導(dǎo)向文件中模型模擬參數(shù)、初始條件參數(shù)、邊界條件參數(shù)、數(shù)學(xué)參數(shù)等多個(gè)參數(shù)進(jìn)行配置，然后提交模型進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算后的結(jié)果可在Web可視化界面進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示。
?、勰Ｐ徒Y(jié)果的查看
模擬后的結(jié)果支持多種文件格式、多種查看方式，不僅可以輸出為文本文件分要素解析，也可以生成圖表查看堤防設(shè)計(jì)前后地形對(duì)比、網(wǎng)格點(diǎn)流量、水深、水位等多個(gè)參數(shù)的變化過(guò)程。
同樣地，可以在模型后處理界面直觀動(dòng)態(tài)展示區(qū)域淹沒(méi)過(guò)程、淹沒(méi)范圍、流場(chǎng)變化等。
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基于二維水動(dòng)力模型的求解結(jié)果，在Web界面進(jìn)行數(shù)據(jù)查看、淹沒(méi)分析、洪水演進(jìn)、分屏對(duì)比等成果分析與展示，可以做到直觀有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，使有關(guān)部門提前做好應(yīng)急預(yù)案，減少洪澇造成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。
二、模型特點(diǎn)
01強(qiáng)大的模擬能力
本模型是一個(gè)高效的計(jì)算工具，在計(jì)算速度和計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性上都有著非常優(yōu)秀的表現(xiàn)。經(jīng)測(cè)試，普通配置的電腦模擬100萬(wàn)個(gè)三角形網(wǎng)格的仿真場(chǎng)景，12小時(shí)的洪水過(guò)程，可以在短短的30分鐘內(nèi)完成。
02準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性強(qiáng)
本模型采用三角形網(wǎng)格作為計(jì)算單元，具有復(fù)雜邊界擬合能力強(qiáng)、網(wǎng)格生成和局部加密更加便捷的特點(diǎn)。此外，有限體積法可以很好地控制計(jì)算的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，在處理復(fù)雜流動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出色。
03優(yōu)秀的并行計(jì)算能力
使用并行計(jì)算技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)可以提高算力和存儲(chǔ)能力，同時(shí)采用先進(jìn)技術(shù)和算法來(lái)優(yōu)化計(jì)算和存儲(chǔ)效果。
04可拓展性強(qiáng)
模型可以更深入地研究水質(zhì)模擬并耦合波浪傳播、水質(zhì)污染和泥沙遷移模塊，為環(huán)境保護(hù)、水利工程等領(lǐng)域提供更加精確和有效的解決方案。
三、模型工具
結(jié)合自主研發(fā)的模型數(shù)據(jù)前處理、模型計(jì)算及成果可視化輸出模型工具軟件，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加載、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)維護(hù)以及數(shù)據(jù)展示能力，通過(guò)工具軟件提供的一體化數(shù)據(jù)處理能力及可視化呈現(xiàn)能力可為模型使用者提供數(shù)據(jù)前處理、模型數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)后處理以及通過(guò)可視化交互系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的模型計(jì)算結(jié)果動(dòng)態(tài)可視化呈現(xiàn)。
四、應(yīng)用場(chǎng)景
本模型可以廣泛應(yīng)用于洪水預(yù)報(bào)、防洪減災(zāi)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、調(diào)度預(yù)案、水資源配置等方面，還可以結(jié)合其他模型（如經(jīng)濟(jì)模型、生態(tài)模型等）進(jìn)行耦合分析，評(píng)估不同情景下的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，并進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，尋求最佳的權(quán)衡方案。
五、部署方式
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模型產(chǎn)品部署在云端服務(wù)器，用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)形式向云端服務(wù)器發(fā)出模型計(jì)算結(jié)果查看請(qǐng)求，云端收到請(qǐng)求后處理并返回結(jié)果。
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模型產(chǎn)品部署在用戶提供的服務(wù)器中，技術(shù)人員根據(jù)部署文檔配合用戶完成部署和調(diào)試工作，用戶通過(guò)局域網(wǎng)訪問(wèn)形式實(shí)現(xiàn)模型計(jì)算結(jié)果的請(qǐng)求及查看。
六、配套產(chǎn)品應(yīng)用
●接口豐富
●觸摸控制
●品質(zhì)穩(wěn)定
●便捷運(yùn)維
●擴(kuò)展性強(qiáng)
●工況分析
●定量控制
●現(xiàn)地控制
●視頻同步
●啟停保護(hù)
●遠(yuǎn)程啟停控制
●RNSS定位
●遠(yuǎn)程控制
●藍(lán)牙通信
●RDSS通信
●具備RTU功能
●固定桿抱箍安裝
●4G公網(wǎng)通信
●IP68防護(hù)等級(jí)
●分辨率0.5mm
●承水口徑Φ200+0.6mm外刃口角度45°
●測(cè)量降水強(qiáng)度≤4mm/min,在8mm/min可以工作
●輸出接口輸出信號(hào)為單千式舌簧管通斷，可定制雙于式舌簧管通斷
●誤差±2%（室內(nèi)靜態(tài)測(cè)試，雨強(qiáng)為0.4mm/min、2.0mm/min）
廣泛適用于現(xiàn)有水利水文項(xiàng)目的水雨情監(jiān)測(cè)，水位監(jiān)測(cè)、水位流量監(jiān)測(cè)站等
●接口豐富，標(biāo)準(zhǔn)易用
●一體化設(shè)計(jì)
●遠(yuǎn)程管理功能
●藍(lán)牙APP和串口配置
●工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)
●待機(jī)功耗低于1mA
●集雷達(dá)流量計(jì)與RTU為一體
●藍(lán)牙APP和串口配置
●支持自動(dòng)識(shí)別水流方向
●流速量程：0.1-15m/s
●水位量程：0-30m
●測(cè)量精度±2mm
●測(cè)量精度高，量程寬
●感應(yīng)靈敏，分辨率高
●響應(yīng)速度快
●測(cè)流線性
●無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件
●實(shí)時(shí)顯示瞬時(shí)流速和平均流速
七、應(yīng)用案例
智慧水利數(shù)字孿生流域綜合管理平臺(tái)
選取撫河洪門水庫(kù)上下游20公里為試點(diǎn)河段，模擬范圍以河道中心線為準(zhǔn)兩側(cè)各外擴(kuò)1000m，采用高精度DEM地形數(shù)據(jù)。河道按照河岸線進(jìn)行小網(wǎng)格（高精度）網(wǎng)格剖分，河道兩側(cè)區(qū)域進(jìn)行大網(wǎng)格（低精度）剖分?；诙S水動(dòng)力模型提供的混合MPI/OpenMP并行編程洪水模擬高性能計(jì)算能力，基于8核CPU環(huán)境配置下，模擬15萬(wàn)個(gè)三角網(wǎng)格24小時(shí)的洪水過(guò)程，可在3分鐘內(nèi)完成推演結(jié)果的輸出。
通州城市雨洪水動(dòng)力模型系統(tǒng)
選取通州北運(yùn)河上游5公里為試點(diǎn)河段，模擬范圍以河道中心線為準(zhǔn)兩側(cè)各外擴(kuò)500m，采用高精度DEM地形數(shù)據(jù)。河道按照河岸線進(jìn)行小網(wǎng)格（高精度）網(wǎng)格剖分，河道兩側(cè)區(qū)域進(jìn)行大網(wǎng)格（低精度）剖分?；诙S水動(dòng)力模型提供的混合MPI/OpenMP并行編程洪水模擬高性能計(jì)算能力，基于16核CPU環(huán)境配置下，模擬8萬(wàn)個(gè)三角網(wǎng)格24小時(shí)的洪水過(guò)程，可在30秒內(nèi)完成推演結(jié)果的輸出。
400-8838-199
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樣機(jī)免費(fèi)試用
確保四信物聯(lián)網(wǎng)rtu產(chǎn)品深度契合貴司業(yè)務(wù)需求
