开始进入Delft3D的水动力学习，也就是D-Flow模块，这个是水质及其他模拟的基础。回想自己当时学习模型时，是从WASP开始入门的，学习其的手册，结果没有入了门，为啥？因为里面的概念非常的多，且没有很好的Step by step，自己虽然仔细的一点点认真的学，但实在是学不下去，后来通过诸如MIKE，EE，Delft3D这类商业软件入了门，因为其的手册非常的详细，且有较多的案例，视频资料等，跟着操作慢慢了解这些概念，逐渐摸到了模型的门道。所以，入门的关键就是对「概念」的认识，并有案例作为「实践」基础，这次教程并不是手册的翻译，而更多的是注解，对一些关键的概念进行解释拓展，帮助大家迅速的掌握水动力的模拟。

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Delft3D-Flow模块

我们学习的材料就是Delft3D-Flow的手册，商业软件的手册编排的非常的合理，也非常的贴心，就连学习顺序都安排上了。手册可以分为两大部分，模型的操作手册和理论机理。这里简单说说两者的区别，对于现代主流模型都是容易模式版本。

·困难模式 

数学模型本身内部是很多个数学方程组，那个年代的通过数学模型解决问题，就需要去手动列方程，然后求解方程，可以想象这个过程必然是庙堂之上的东西，一般人没有深厚的数学功底是无法做的。…… 

·中等模式 

随着计算机的普及，模型应用的广泛，必然科学家们也感觉到模型的复用问题，所以就考虑将参数从代码中抽离出来，放在一个地方（通常是一个文本文件），使用者仅仅需要更改这些参数，同时由于不同模型数组大小不同，计算机需要依据此管理内存，所以需要针对具体情况设置好需要的数组大小，那么每次都需要将其编译后，可以运行使用。…… 

·容易模式 

计算机行业的快速发展也会推动数学模型的发展，随着Fortan的发展，其有了动态数组（根据条件自动判断），同时将汇总的参数分类，在可视化的界面上表达出来，就形成了目前易用的商业软件包，……

Delft3D的编译及运行

所谓的操作手册是介绍如何通过「参数配置和数据的输入」来构建一个模型，并且如何处理「模拟结果」，最终完成模拟，而理论部分则是介绍其模型背后的机理过程和数值计算过程，是调试模型（也称调参）的关键。举个例子，通常我们购买的数码产品里面会附带使用说明书，那么这些就是操作手册，而对于维修工程师而言，他们往往还会有手机的设计手册，里面会描述电路、芯片的参数及连接方式，对于用户可能只看操作手册就可以了，但是想透彻的掌握这个手机的方方面面，就需要研究设计手册了。同理，对于模型而言，如果你仅仅是模型的用户，或者你有好的师兄师姐已经为你搭建好了模型，可能稍微培训下，跟着说明书，就能简单的操作已经构建好的模型并用起来，但是你如果是模型工程师，操作模型远远不够，你还有掌握模型内在的机理过程。

回到D-Flow，手册内容章节清晰，前8章为操作部分，之后就是模型的理论部分，之前的入门文章中有提到过，快速的入门路径是从操作开始的。

为了构建水动力模型，你需要去准备一些配置文件，这些文件中包括了用来描述物理现象的参数，还有求解物理、化学方程的数值参数，另外还包括一些控制情景及输出模拟结果的设置。这些参数都可能对结果影响很大，所有的输入文件被存储在MDF的文件中。

虽然我们学习的是Delft3D，但是在这个过程中我尽可能的提炼目前主流模型所共有的东西，这样可以触类旁通了。上面这段话是什么意思呢？

模型的参数可以分为几种类型：

1. 机理过程的参数。这种参数主要是生化过程的参数化之后的几个变量的值，这些值会影响物理化学等过程，这类参数也是我们做模型时候最应该关注的，比如水动力中扩散系数，糙率等等，水质中的降解系数等。在大量的模型相关的论文中，这些出镜率是最高的，也就是这些才是真·参数。
2. 数值计算参数。目前大部分复杂的水质模型是没有解析解的，这时候往往采用的是数值求解的方式，这时候就会有数值求解相关的参数，这类参数影响的是我们计算的精度和效率，往往非常的复杂，彻底弄明白需要非常好的数学功底，但是我们是研究环境模型的，这些参数只需要了解和设置几个关键的参数即可，如计算步长等，其他的等需要的时候再去研究，不需要花费过多的精力。
3. 模型设置参数。这类参数呢，主要是用于控制模型的行为的，比如输出的结果的频次，小时还是天的，输出哪些变量，或者输出的垂向哪层的结果，这些配置就像我们常用软件的设置一样，属于外部的参数类，与环境模型关系不大，大多数不会影响计算，而是影响模型输出的结果，这些参数一般随着对模型的了解会逐渐的熟练，开始的时候默认即可。但是，如果错误的设置，可能会导致你无法得到结果，所以说其也比较的重要。

总结下，在开始的时候，我们的目标是让模型能够完成，起码能运行成功有一个结果，这时候重点设置好数值计算参数和模型设置参数。当模型能够成功运行之后，开始关注机理过程的参数，了解模型的行为，逐渐的掌握水环境的模型。

之后根据提供的Step by step来进行建模的学习，这部分的内容在官网上有视频，同时手册中也非常的详细，我会从新手的角度做些注释。

建模过程

构建一个地表水的水动力模型，我们需要多种类型的信息，如模拟的区域范围（也就是水体和陆地交界及水位边界或者开边界的位置所围绕的区域），水底地形，区域内的几何特征，如水工构筑物，排口，最后需要模拟结果的输出和存储。由于目前复杂的水动力模型是没有解析解的，所以我们都需要网格，与网格相关的内容：

• 合理的选择模拟的区域及范围。
• 确定边界（开边界）条件的位置和类型，诸如是水位边界、流量边界、流速边界
• 确定陆地-水交界边界（闭边界）范围
• 生成网格
• 在网格中生成地形
• 在网格中设置相关的参数，如边界条件位置，观测点位置，排口位置
• 定义模型的时间参数，如开始和结束时间，多种时间相关的函数，如开边界的时间序列，风向和风速时间序列，流量时间序列，浓度时间序列和其他水流的相关物质的时间序列

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时间函数（time functions）这里稍微解释下所谓的时间函数，函数在数学中是一种变量到另外一种变量的过程，在模型中的时间函数，可以理解为一种随时间变化的过程，具体这个函数可以是一个公式，自变量为t（时间），也可以直接为一组时间序列值，如流量时间序列。

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date Q(cms)
1   0.4
2   0.6
3   0.7
……

上面的与网格相关的内容，除了最后两个，都是在使用Flow之前要准备好的，至于网格和地形之前都有写过了。

文章来源： 水环境编Cheng长     作者：Comies