MIKE 11 培训教材
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MIKE 11 RR （NAM） MIKE 11 HD MIKE VIEW MIKE 11 SO MIKE 11 GIS
2010年5月20日~22日
三峡大学
目 录
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
NAM ..................................................................................................................... 1 MIKE 11 HD建模所需信息 .............................................................................. 6 MIKE 11 HD 结构 .............................................................................................. 7 河网文件生成方法（.nwk11） .......................................................................... 8 断面文件生成（.xns11） ................................................................................. 12 时间序列文件生成（.dfs0） ............................................................................ 14 边界文件生成（.bnd11） ................................................................................ 16 参数文件生成（.HD11） ................................................................................. 18 模拟文件生成（.sim11） ................................................................................. 19 MIKE VIEW ..................................................................................................... 23 MIKE HD与NAM的耦合 .............................................................................. 26 水工建筑物 ........................................................................................................ 27 可控水工建筑物（SO） ................................................................................... 27 MIKE 11 GIS (Arcmap 9.3 版本) ................................................................... 32
1 NAM
1、简介
MIKE 11 RR中包含了众多的降雨径流模拟方法，包括：
? NAM：集中型、概念模型，可模拟坡面流、壤中流和基流及土壤含水率变化。
? UHM：即单位水文线法，其中包含了一些降水损失估算方法，如恒定损失、比例损失和SCS法估算径流量。 ? SMAP：逐月土壤湿度估算模型。
? Urban：包含了两种用于快速估算城市地区径流的计算方法：时间－面积法和非线性水库（运动波）法。
? FEH：洪水估算手册（在英国常用的一种方法）。
? DRiFT：河道流量预报法一种基于流域地形和沟渠系统信息的半分布式模型，径流演进采用TUH（T小时单位水文线）技术。 本课程主要介绍NAM模型。
NAM模型模拟流域内的降雨径流过程，见图1。这一降雨径流模块可以单独使用，也可以用于计算一个或多个产流区，产生的径流作为旁侧入流进入到MIKE11水动力（HD）模型的河网中。采用这种方法，可以在同一模型框架内处理单个或众多汇流区和复杂河网的大型流域。
降雨径流模型所需的输入数据包括气象数据和流量数据（用于模型率定和验证）、流域参数和初始条件。基本的气象数据有降雨时间序列、潜蒸发时间序列、如果要模拟积雪和融雪则还需要温度和太阳辐射时间序列。模型计算结果信息包括各汇水区的地表径流时间序列（可细化为坡面流、壤中流和基流）以及其它水文循环单元中的信息，如土壤含水量和地下水补给。
从上世纪六十年代起，NAM被广泛应用到世界各地不同气象水文条件的流域，是一个经过大量工程实践验证的模型工具。
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图1 – NAM 模拟的水文过程
2、模型结构
NAM通过连续计算四个不同且相互影响的储水层的含水量来模拟产汇流过程，这几个储水层代表了流域内不同的物理单元。这些储水层是：
? 积雪储水层 ? 地表储水层
? 土壤或植物根区储水层 ? 地下水储水层
另外，NAM还允许模拟人工干预措施，如灌溉和抽取地下水。模型结构见图2。
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图2 – NAM 模型结构
3、模型率定
在率定过程中，需要不断调整各子流域的参数值，直到计算的径流（坡面流、壤中流和基流之和）与流域出口实测的流量拟合较好为止。表1列出了NAM模型中的重要率定参数。
表1 – NAM 模型主要率定参数
参数 Umax 描述 影响 一般取值范围 Lmax 地表储水层最大含坡面流、入渗、蒸散发和壤中流。控制总水量平衡10－25 mm 水量 计算 坡面流、入渗、蒸散发和土壤层/根区最大50－250mm，基流。控制总水量平衡计Lmax ≈ 0.1*Umax 含水量 算 DHI中国 3
参数 CQOF CKIF TOF TIF TG CK12 CKBF 描述 坡面流系数 影响 一般取值范围 0－ 1 500 －1000 hr 0－1 0－1 0－1 3－48 hr 500－5000 hr 坡面流量和入渗量。控制峰值流量 由地表储水层排泄出的壤壤中流排水常数 中流。控制峰值产生的时间相位 产生坡面流所需的最低土坡面流临界值 壤含水量 产生壤中流所需的最低土壤中流临界值 壤含水量 地下水补给临界值 产生地下水补给所需的最低土壤含水量 坡面流和壤中流时沿流域坡度和河网来演算间常量 坡面流 演算地下水补给。控制基基流时间常量 流过程线形状 在模型率定过程中，通常需要考虑下列几项：
1. 平均模拟径流量与实测径流量吻合（总水量平衡） 2. 过程线的形状吻合
3. 流量峰值吻合（主要是时间、流量大小以及水量的吻合） 4. 低流量吻合
在率定过程中以上四项都要考虑。如果它们是同等重要的，那么就需要想办法均衡它们。如果某一项相对更重要，那么这一项需优先考虑。
NAM带有一个自动率定程序，它可以自动率定此9个最重要的模型参数。自动率定工具基于使四个不同率定目标达到最佳，这四项是总水量平衡、过程线总体形状、高流量和低流量。对于有9个率定参数的模型率定，最大模型迭代次数通常在1,000-2,000次就可以保证一个有效的率定，率定过程通常可以在30-60 CPU秒内完成。
NAM是概念性、集总型模型，所有参数都有一定的物理含义，但由于参数值反映的是各子流域的平均条件，无法通过实测获得，因此必须进行率定。NAM的率定通常需要3－5年长序列的水文、气象观测资料。
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练习： 1）建模
对160 km2的LIVER河流域进行降雨径流计算。建模所需时间序列数据（在目录“NAM练习文件”中）：
MEAN RAIN － 流域面降雨资料 EVAP － 实测蒸发资料 QOBS － 实测径流资料 初始参数值（不模拟融雪和灌溉）：
子流域面积 地表储水区最大含水量 根区储水区最大含水量 坡面流系数 壤中流常数 生成坡面流的根区临界值 生成壤中流的根区临界值 坡面流时间常数 地下水流域面积比 生成地下水补给的根区临界值 基流时间常数 A Umax Lmax CQOF CKIF TOF TIF CK12 CAREA TG CKBF 160 km2 10 mm 150 mm 0.55 1,000 hr 0.40 0.00 24.0 1.00 0.00 2,400 hr 初始条件：
U/Umax L/Lmax 坡面流（m3/s） 壤中流（m3/s） 基流（m3/s） 0.5 0.3 0 0 0
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2）灵敏度分析
分析下列参数的量值改变对模拟结果所产生的影响。
序号. 1 2 3 4 5 参数 Lmax (mm) CQOF TOF CK12 (hr) CKBF 初始值 150 0.55 0.40 24 2,400 变化范围 100 - 200 0.1 - 0.9 0.0 - 0.8 6 - 48 500 - 10,000 查看结果统计文件RRSTAT.TXT文件，参考NAM计算公式来解释参数改变对模拟结果的影响。主要是对下列水文特性的影响：
（1） 水量平衡
- 对比实测与模拟年径流总量 - 降雨、蒸发和径流
- 过程线组成部分（坡面流OF、壤中流IF和基流BF） （2） 最小流量 （3） 最大流量
（4） 实测与模拟流量过程线的拟合 3）自动率定
设置自动率定的目标为总水量平衡。注意自动率定后参数值的变化以及率定精度的改善情况。
2 MIKE 11 HD建模所需信息
? 流域描述
－ 河网形状，可以是GIS数值地图或流域纸图 － 水工建筑物和水文测站的位置
? 河道和滩区地形
－ 河床断面，间距视研究目标有所不同，但原则上应能反映沿程断面的变化
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－ 滩区地形资料（有时有滩区的水位－蓄水量关系曲线也行），如果要模拟滩区行洪的话
? 模型边界处水文测量数据
－ 边界最好设在有实测水文测量数据处，如果没有就必须估算边界条件
? 实测水文数据（用于率定验证）
－ 率定验证的数据越多，模型就越可靠，但工作量也会越大。
? 水工建筑物设计参数及调度运行规则
3 MIKE 11 HD 结构
MIKE 11 HD包含以下数据文件：
? 河网文件 (.nwk11) ? 断面数据 (.xns11) ? 边界条件 (.bnd11) ? 模型参数文件 (.hd11)
(时间序列文件.dfs0) MIKE 11 HD的模型结构见图3。
图3 MIKE 11 HD模型结构
边界文件 时间序列文件 参数文件 模拟文件 河网文件 断面文件
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4 河网文件生成方法（.nwk11）
河网文件是MIKE 11所有文件中最复杂的一个文件。河网文件建立方法有两种，以下分别介绍。
1、从传统的地图引入底图（注意严格按照以下步骤顺序操作） 1) 底图准备
扫描纸图，生成bmp文件，作为河网文件底图。确定地图的左下角和右上角坐标，左下角坐标可设定为（0，0）。 2) 引入河网底图
打开MIKE ZERO ，File ? New ? MIKE 11 ? River Network（见图4） ? OK，弹出一个新窗口（图5）? 输入河网模型区域的范围（即左下角和右上角坐标）? 输入刚才记下的背景图左下角和右上角坐标? OK, 出现河网文件视图（模拟区域暂时空白） ? 河网文件菜单Layers ?Add/Remove... ? 点击添加项目键
? 点击浏览按钮
, 引入刚才生成的bmp底图 ?回到河网文件视图，Layers ?Properties... ? 修正图像坐标Image Coordinates修正至底图坐标)。至此底图引入工作完成，河网文件的图像视窗中应显示底图。
图4
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图5
3) 输入各河段信息
使用河网文件编辑器内的工具条定义各河段:
例如：要在背景图上绘制各河段时按制。
可以放大底图以准确绘制河段走向。准确的河段走向有助于确定各河段连接关系、确定该河段上水工建筑物或水文测站的里程，所以是很重要的工作。参见“帮助”或按F1查看其它工具按钮的功能。 以下是定义河段信息的步骤。注意：MIKE 11目前暂时还不能使用恢复键，所以在操作过程中应随时保存，一旦操作失误，只能删除重做或不保存退出、重新进入河网文件编辑器。 a） 在背景图上绘制某条河段
b） 打开河网文件编辑器的表格视窗（View ? Tabular View...）
c） 在左侧列表区展开Network，选Branch。在右侧的河段信息内容中可以
发现刚才所绘制河段的信息，MIKE 11已自动为该河段命名，并确定了其长度。将该河段名改为实际名称。河段长度一般不会与实际长度一致，将在以下d) 步骤中修改。
d） 在左侧列表区选Points。在右侧的河段点信息内容中可以发现刚才在绘
制河段过程中每次点击点的坐标位置（MIKE 11已自动测出），可以发现河段名已经是修改后的名称。注意：这些点并不是模型的计算点，与，在河段的起始点开始鼠标左
击底图上相应位置，在河段结束点鼠标左键双击，完成该河段的绘
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计算没有任何关系。里程类型Chainage Tpye列上，应将该河段的起始点从System Defined改为User Defined，将下一列里相应行的里程数Chainage改为0（程序缺省值为0）；将该河段的结束点也从系统定义System Defined改为用户定义User Defined，将下一列里相应行的里程数改为实际的河段长度。这样便将程序测出的河段长度改成了实际长度。任何河段的起始里程可以是任意数值：正、零或负数，整数或小数。选值的原则是与当地水利部门采用的桩号值一致，这样将来讨论问题时会比较方便，否则就取0。必须要满足的是：河段长度 ＝ 结束点里程数 － 起始点里程数
e） 重复以上步骤a) 至d)，完成所有河段信息的输入。
f） 在河网文件编辑器的图像视窗内用工具按钮连接各河段。注意：有多条
河段相连时必须所有河段同时连向某条河段。但连接方向（谁连向谁）对计算结果没有任何影响。
g） 在河网文件编辑器的表格视窗内Network?Branch，在右侧的河段信息
总览表第二列是地形标识Topo ID信息。这是河网文件编辑器将来从断面文件编辑器内读取与该河段相对应的断面数据信息、参与模型计算的唯一信息通讯通道，一定要与断面文件编辑器内相应的Topo ID一致。Topo ID可以是数值，也可以是文字符，比如可以用断面测量年份，如Topo2002，以提醒自己目前模型采用的断面数据来自哪年实测数据，或用Artificial，表明该断面数据并不是真实数据。参见有关断面文件编辑器内容。
h） 在河网文件编辑器的图像视窗内Settings?Network...或Font...，可以对
图像的外观进行修改，选择想显示的信息。 i） 至此河网基本信息输入完毕。
2、从ARCView .shp文件引入底图
a） 打开MIKEZero -> New -> MIKE 11 river network, 出现默认的模拟范围，点击OK
b）在工具栏上选择Layers -> Add/Remove ... c） 点击添加项目键
, 在file type框内点击一下，出现下拉菜单符号，将默认
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的image file换成 shp file。 d）点击浏览按钮窗。
e） 在工具栏上选择Network -> Generate branches from shape file ...，将出现一个新的对话框。
f） 选择generate points and branch，river name attribute选择shape文件内合适的属性列；Topo ID同样选择shape文件内合适的属性列（如果没有TopoID属性此项可以不选）。此时在河网文件的图像视窗内还是一片空白。
g）在工具栏上选择View -> Tabular View ...（表格视窗）， 可以发现所有河道都已自动生成。但是此时图像视窗内一般还不能显示底图，因为图像视窗的显示区域与河道所在位置不符。
h）在表格视窗内选择network、points，最左边两列为河道上各点的x、y坐标。选上它们，按Ctrl+c，复制到EXCEL内，检查最大和最小x坐标以及最小和最大y坐标，记下这四个数值。
i） 回到图像视窗，在工具栏上选择Network -> Resize Area ...，在对应位置输入刚才记下的四个数值。注意minimum要比刚才的最小坐标值略小点，maximum则要比刚才的最大坐标值略大点。 j） 点击OK，现在在图像视窗内应该已显示河道了。
k）调整河道长度为整数，避免出现河道长度为小数点后数位的情况。
l） 图像视窗内显示的河道之间尚未连接。连接方法：图像视窗内Network -> Auto Connect Branches。连接方法的设置见Network -> Settings->Network Data。
m） 通过shp文件生成的河道其上下游位置经常颠倒，需要手工校正，方法：a）在表格视窗内删除该河道，从而只剩下孤立的连接点；b）用图像视窗工具栏中的Auto Route Branch按钮 练习：
1) 分别从地图和ARCView shp文件引入河网文件的底图，并生成河网文件。 2) 改变河网显示的内容、字体和颜色。
从上游向下游连接。
，找到要引用的.shp文件。点击OK回到河网文件的图像视
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3) 在图上添加、修改河道，掌握河网文件编辑器内工具栏上所有按钮的功能
4) 尝试改变河道名称、长度、连接。
5) 将河网图像修改至满意的显示格式后输出至WORD文档。 6) 如何利用GIS信息确定模型中水文站的里程，用以模型率定？ 7) 了解河道中各连接点的作用。
8) 查看计算网格点布置。（须预先生成断面文件，并建立模拟文件） 9) 用Link Channel方法设置漫堤模拟。
5 断面文件生成（.xns11）
一般收集到的原始断面数据文件为文本格式或EXCEL格式，里面保存了各个断面起始距与河床高程的x, z数据。可以根据MIKE 11所要求的格式，用FORTRAN、BASIC、EXCEL VBA等自编小程序，容易地将原始数据格式转换成符合MIKE 11输入要求格式的文本 文件。 1、打开断面文件编辑器
MIKE 11 ? New ? Cross Sections （见图6）
图6
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2、在断面文件编辑器中引入断面数据。方法有二：
1) 单个断面的输入。在列表视窗区内点击鼠标右键（见图7），在弹出菜单中选Insert...，插入一个断面，在表格视窗内输入断面X-Z（横向距离－高程）数据，（也可直接从EXCEL表格复制过来）。在窗口下方按Update Markers键更新标记（也可左击标记修改），完成该断面的输入。在右侧的图像视窗区检查输入的断面是否合理。 继续下个断面的输入。
列表视窗区
图像视窗区
表格视窗区
图7
2) 所有断面一并输入。假定已准备好相应的文本文件，用于断面输入。File ?
Import ? Import Raw Data & Recompute，找到文本文件保存路径? OK, 引入成功后在断面文件编辑器视窗左侧出现断面列表，右侧图像视窗显示一个或多个断面形状。
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3、在图像视窗内查看各个断面形状，从直观上判断断面数据是否合理。 4、保存文件，断面文件生成完毕。
练习：熟悉断面文件编辑器的显示和编辑功能 1）尝试修改、复制和插入新的断面。 2） 从图像修改断面数据。
3） 尝试为某一断面设置不同于深槽的滩区糙率。 4） 了解标记MARKER的含义与作用。 5）了解原始数据窗口各种设置的功能。 6） 观察处理数据表格。 7） 输出断面数据至一文本文件。 8）设置用Add. Storage方法模拟湖泊。 9）批量修改断面数据。
6 时间序列文件生成（.dfs0）
MIKE 11可调用的时间序列文件有特定的格式，带后缀dfs0。生成方法如下：（以培训资料提供的实测水位流量EXCEL文件为例，见目录“时间序列文件练习文件”）
1、 观察EXCEL原始数据内容：水位数据起始于1985年1月1日8:00，结束于1998年12月31日，时间间隔恒定为1天，共5113个数据。
2、 MIKE 11 ? New ? MIKE Zero ? Time Series ? Blank Timeseries ? OK，弹出如图8所示的dfs0文件窗口。
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图8
3、时间轴类型Axis Type选等时间间隔 (Equidistance Calendar Axis)； 4、开始时间输入1985年1月1日8:00:00； 5、时间步长输入1天； 6、时间步数输入5113（天）；
7、 在Item Information区内Name栏输入“水位”，类型选Water Level，单位为meter（缺省值）
8、 按Append，新添行，输入“流量”，类型选Discharge，单位为m3/s（缺省值）。按右上角OK按钮
9、 在出现的时间序列文件视窗内检查最后一列的时间是否为1998年12月31日8:00:00。如果不是，在左侧图像视窗内鼠标右击，选属properties..., 回到刚才窗口进行修改。如果是，在打开的Excel文件内选择该站的水位流量数据，复制（或Ctrl-C）后回到时间序列文件视窗，在右侧的表格视窗内选相应的列，按粘贴（或Ctrl-V），如果EXCEL内各站的排列顺序与dfs0的一样，可以一次性同时复制和粘贴所有 数据。
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保存文件，完成dfs0时间序列文件制作。记住文件制作过程中要随时保存。对于有同样时间轴的数据，即使是不同数据类型（如水位、流量、浓度）也都可以放在同一个时间序列文件内。 练习
1) 在图像窗口修改数据，注意在表格视窗内数据的变化。 2) 改变时间序列编辑器的显示属性。
3) 用工具栏中的“calculator…”功能改变时间序列数据。 4) 在Excel和时间序列编辑器之间进行数据交换。
7 边界文件生成（.bnd11）
所有外部边界条件和内部边界条件都在边界文件编辑器里设置。所谓外部边界就是模型中那些不与其它河段相连的河段端点（即自由端点）物质流出此处即意味着流出模型区域，流入也必然是从模型外部流入，这些地方必须给定某种水文条件（如流量、水位值），否则模型无法计算。所谓内部边界是指从模型内部河段某点或某段河长流入或流出模拟河段的地方，典型的例子包括降雨径流的入流、工厂排水、自来水厂取水，内部边界条件应根据实际情况设定，是否设定这些边界条件通常不会影响模型的运行，但显然会影响到模拟结果的可靠性。
所有dfs0文件完成后，可在边界文件编辑器里输入边界条件：
MIKE 11 ? New ? MIKE 11 ? Boundary Condition，? OK， 出现边界文件窗口，如图9。
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图9
以输入 流量边界条件为例：
1、 在边界描述Boundary Description栏选Open；边界类型Boundary Type栏选
Inflow；s输入河名（应与河网中的信息一致）；填入正确的里程数 (也应与河网文件匹配)。
2、 视窗中间区的边界计算内容只选Include HD Calculation。 3、 在接下来的水文边界信息区内TS类型选TS File，按
的时间序列文件的路径，并选择正确的项目。右侧的哪一项。
光确的河名和里程数。
4、 视窗中间区的边界计算内容只选I标返回到最上面区域，按TAB键，添加
所有其它边界条件。
再举例建立一个内部边界条件：在河道某处有工厂排水进入模型。 光标返回到最上面区域，按TAB键数次，再添加一个边界条件。 1、 在边界描述Boundary Description栏选Point Source；边界类型Boundary
Type栏选Inflow；输入正nclude HD Calculation。
找到存放刚才生成
是用于打开对
应的时间序列文件，而最后一栏的TS Info是显示刚才选中了dfs0文件中的
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2、 在相应的水文边界信息区内TS类型选TS file。 3、 引入相应的流量时间序列文件。
注意：当河网文件中某河段的流向设为positive（正向）时，若该河段上游边界为Inflow，则流量正值时为入流，负值时为出流；当流向设为negative（反向）时则正好相反。 练习
1）查看MIKE 11中可设置的各种边界类型 2）试着加入旁侧入流
8 参数文件生成（.HD11）
参数文件主要是定义模拟的初始条件和河床糙率。里面尽管有许多菜单，大部分内容不必去接触。 1、 设定初始条件
MIKE 11 ? New ? HD Parameters ? OK, 弹出参数文件窗口，如图10。
图10
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进入初始条件Initial菜单，添加初始水位和流量。初始条件设定的一个很重要目的是让模型平稳启动，所以原则上初始水位和流量的设定应尽可能与模拟开始时刻的实际河网水动力条件一致。实践中，初始流量往往可以给个接近于0的值，而初始水位的设定必须不能高于或低于河床，否则可能导致模型不能顺利起算。山区性河道往往坡降很大，初始水位有时很难设定，往往须用其它方法解决这一问题，详见以下第九节“模拟文件生成”。 2、设定河床糙率
进入河床糙率Bed Resist菜单，设定河床糙率。河床糙率是率定参数，应根据对模拟河道的认识及模型计算结果确定。通常可以从n=0.03开始率定。各个河段设定不同糙率值的方法参见下图11。
曼 系 数
0.0 5000 10000 15000 20000 距离 [m] 宁M = 30 全域值 局部值 M = 30 M = 25 M = 20 图11
练习
1）总结MIKE 11 HD模块的河床糙率设定方法。
9 模拟文件生成（.sim11）
模拟文件编辑器的作用是集成以上所生成的所有文件的信息，让它们成为一个整体；同时定义模拟时间步长、结果输出文件名等。
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1、 打开模拟文件编辑器
MIKE 11 ? New ? MIKE 11 ? Simulation ? OK, 弹出模拟文件窗口，如图12。
图12
2、 选择模型类型。只选择HD模块。 3、 进入输入Input菜单
高亮框表示对于HD模拟需要这些文件。按
按钮引入刚才生成的所有文
编辑这
件：河网文件、断面文件、边界文件、HD参数文件。可以随时点击些文件。
如果从这里打开刚才做好的河网文件，可以发现许多刚才被禁用的功能键都已经被激活。这是因为通过模拟文件编辑器已经把所有文件链接起来，可以通过河网文件访问其它文件了，如断面文件、边界文件和参数文件。 4、 进入模拟simulation菜单
时间步长的确定经常要通过反复试算调整，与河床地形、边界条件和河网设置密切相关，并且原则上要满足克朗数(Courant Number)小于10。
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对于如山区河流等初始条件不易合理设定的情形，缩小时间步长是一个行之有效的方法。对于模拟时段内短时间有大量流量进出、而其它时期比较平稳的情形，选择可变时间步长比较合适，可大大缩短计算耗时。
接下来选择初始条件设定Initial Conditions。在HD参数文件里已设定初始条件。如果现在在此选择参数文件Parameter File，那么刚才的设置有效；如果现在选择稳态启动Steady State，那么MIKE 11就会关闭参数文件内有关初始条件的设定，而根据边界点上给出的水位流量数据（从边界文件中调用），利用稳态假设计算各计算节点上的初始水位流量；如果选择Steady + Parameter稳态＋参数，那么在参数文件中做过特别设定的河段节点上模型用这些设定值作为初始条件，其它点用稳态假定计算，如同选择了稳态方法；如果选择了热启动Hotstart，那意味着要用以前的模拟结果作为当前模拟的初始条件。还是用山区河流为例，其初始条件可能比较难设，但模型一旦运行一段时间后就很可能会比较稳定，即可以增加时间步长。用热启动就能解决这一矛盾：先用非常小的时间步长计算（如0.1秒），当计算稳定后（如计算一天）停止计算；重新计算模型，用大时间步长（如10分钟），用热启动模式，将刚才模拟结束时刻的计算结果作为当前模拟的初始条件。 5、 定义输出结果文件名和保存频率。
假定计算时间步长为10分钟，但我们不需要这么密的计算值，比如说一天一个结果数据已经足够，那么可以定义保存频率为144，即计算144个时间步保存一次结果（144×10＝1440分钟＝1天）。这样可以减小结果文件大小。 6、 准备计算
进入Start菜单，准备开始计算。如果验证状态Validation Status框内都是绿灯，那么就可以按Start键开始计算了；如果有红灯，那么在下面的验证信息Validation Message框内就会出现相应的出错信息，提醒修改。当然这只是初步检查，只能检出一些明显的模型设置错误。 7、 模型运行
如果出现如图13的运行进度框，那么表明模型设置成功，正在运行。 有时会出现警告信息（Warning Message），这是MIKE 11认为模型设置可能存在一些小问题，但这些问题还不至于影响到模型的运行，因此提醒去检查一下。若认
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为没有问题就可以要求MIKE 11继续运行下去。是否要给出警告信息可在位于MIKE 11安装目录中的MIKE.ini文件中设置。
图13
练习：
1) 熟悉模拟文件编辑器结构，试着修改其中的各项设定。
2) 关闭模拟文件编辑器（不要保存），自己创建一个新的模拟文件，使之与
刚才关闭的文件完全一致。 3) 运行所创建的文件 4) 创建一个热启动文件
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10 MIKE VIEW
MIKE View用于演示和提取包括MIKE 11在内的一些DHI软件计算结果。对于协助率定和报告制作非常有用。 1、 装载结果文件
开始?程序?DHI软件?MIKE 11?MIKE View打开MIKE View。在MIKE View窗口内File ?Open，文件类型选MIKE 11结果文件类型（*.res11），出现如图14对话框，点击OK后进入MIKE View主窗口。
图14
2、 平面动态演示（以流量为例）
在平面视图上点击鼠标右键 ? Option... ? 弹出对话框，如图15? Draw Branches As选最后一列Water Level ? 在该列的下拉菜单中选Discharge ? 进入Symbols and Fonts菜单 ? 设置河段线条粗细及是否绘制流向箭头 ? 点击OK退出 ?在主窗口上方工具条内按播放键开始动态演示。
显示流量大小的各种颜色通过调节调色板实现（可以在主窗口上方工具条内按调色板工具显示调色板）：
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在调色板内点击鼠标右键 ? 选择各个菜单调节分级、色彩，还可以保存供将来调用。
图15
3、 剖面动态演示
在主菜单上方工具条内按
按钮，当光标回到平面视图内，接近河段时，光
标变形，表示已检测到河段，可以对之选择剖面显示。沿着你想显示的各河段前进，途中如果你选错了河段，按退格键BACK SPACE返回一次操作，按退出键ESC放弃所有选择。当想结束选择时按住Ctrl键点击鼠标左键，在回答有关提示后显示剖面的水位或流量，并可对之进行动态演示。 4、 模拟与实测结果的比较 －最常用的率定手段
1）绘制计算结果图。如果知道哪些河段节点有实测水文资料，可以用于率
定，那么有两种方法绘制这些点的结果：
a） 知道测站在地图上位置，但不清楚具体里程数。这时可以按工具条内
的
按钮，弹出数据类型选择Data Type Selection对话框，选择需要
比较的数据类型（水位或流量） 点击OK，当光标回到平面视图内后，靠近该河段节点时，光标变形，表示已检测到该节点，左击鼠标，就会出现该节点的计算结果曲线图。
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b） 知道节点里程数，但不清楚地图上的位置。这时可以按工具条内的
按钮，弹出数据类型选择Data Type Selection对话框，选择您想比较的数据类型（水位或流量） 点击List，弹出数据列表框后选择想显示的节点，按Draw Graph，就会出现该节点的计算结果曲线图。
2）引入实测数据曲线
在生成的计算曲线图内点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择External TS...，在弹出的外部时间序列对话框中按LOAD DFS0，选择要引入的实测数据（必须是dfs0格式），然后选择所要比较的项目（记住一个dfs0文件里可能有许多项目）
5、 模拟与模拟结果的比较 －率定或灵敏度分析手段
率定过程中还有一种方法也很常见，就是当前计算结果与以前计算结果的比较，查看参数值或边界条件变化对模拟结果的影响。MIKE View中的方法很简单。主窗口File?Add...，引入想与当前计算结果进行比较的其它结果文件；按工具条内的
按钮，弹出数据类型选择Data Type Selection对话框后，在选择您想比
较的数据类型之前，选择你需要进行比较的结果文件。 6、 保存MIKE View设定
如果已经在MIKE View窗口内打开了许多图－平面的、剖面的，以及许多率定比较曲线－一般总是有不少实测资料用于率定。每次新的计算结果出来后又要重新制作这些图，而其实图的数量和种类跟原先的一模一样。这时可以把这些布局保存下来，下次打开MIKE View后就可以直接调用这个布局了。方法是：在主平面视图内点击鼠标右键，选Save Complete layout...，保存后下次打开MIKE View时，File ?Load Complete Layout ...，就可以调出原先保存的布局了。 7、 结果数值提取
按工具条内的
按钮，弹出数据类型选择Data Type Selection对话框，选择想
提取的数据类型（水位或流量） 点击List，弹出数据列表框后选择想显示的所有节点，按Show Values，就会出现这些节点的整个模拟时段计算结果时间序列值。
DHI中国 25
选择所有列?按Ctrl+C?打开Excel?按Ctrl+V，计算结果就粘贴到Excel文件中了。 8、 导入底图
在MIKE View中导入底图使结果演示更加逼真。方法是： a) 准备一个覆盖河网范围和需要显示内容的BMP文件；
b) 生成一个.BMW文件，前缀名必须同BMP文件。该BMW文件为ASCII文件，由6行组成：
? 第一行：该BMP图像中X方向每个象素代表的长度（m） ? 第二行：0 ? 第三行：0
? 第四行：该BMP图像中Y方向每个象素代表的长度（m），负值表
示图像原点位于左上角（默认值）。
? 第五行：BMP图像左上角的X坐标值（坐标系统必须与河网文件一
致）
? 第六行：BMP图像左上角的Y坐标值（坐标系统必须与河网文件一
致）
? 例如：
719.7 0 0 -719.6 228520 2498502
c) 在平面视图上点击鼠标右键 ? Option... ? 弹出对话框，如图15 ?
Background Files?选中Bitmap Files ? 按Select Bitmap ?引入BMW文件
11 MIKE HD与NAM的耦合
假定现在已经有NAM模型的计算结果。耦合过程非常简单： 1、 在模拟文件中进入输入Input菜单，在最后一行按
件。
引入NAM计算结果文
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2、 打开河网文件的表格视窗， View?Tabular View... ? Runoff/groundwater
links ? Rainfall-runoff links，如图16。在子流域定义Catchment definitions内填入流入该河段的子流域名称及相应的分部面积，其右侧填入子流域名称、起始里程数和结束里程数；在光标移入下面的总览表内，按TAB键添加行，定义新的径流流入河道信息；依此类推，完成所有的定义。 至此已将MIKE HD与NAM耦合。
图16
12 水工建筑物
在MIKE 11模型中水工建筑物的设置一般非常直观，直接输入设计参数即可。水工建筑物类型包含堰、涵洞、桥梁、水泵等，还能计算用户自定义的其它各种水工建筑物。
13 可控水工建筑物（SO）
可控水工建筑物是指模拟过程中按照各种预设的调度规则，模型可自动判断调整运行方式（如闸门开启度、过闸流量等）的一类建筑物，包括水闸、橡胶坝、水泵等。该功能极大丰富和提高了MIKE 11对各类实际工程情况的模拟能力，使MIKE 11能非常灵活方便地模拟各种防洪和水资源调度方案。可控水工建筑物设计参数的设置直观而简单，而调度方式的设置手段则非常丰富。以下介绍MIKE 11中常用的调度设置方法。 1、调度方案及其优先度
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在调度规则设置的主菜单中（河网文件的图像视窗文件Tabular View ?Control Str.）首先需要设置调度规则的优先度，见图17中的调度方案设置区。
图17
每个可控建筑物都可能有许多调度方案。比如一座水闸既可用于防洪调度，也可用于灌溉、通航、水污染控制调度等等。这些调度方案之间存在一个优先度问题。比如一般防洪最优先，即当可能发生洪水时，所有其它调度方案必须让位于防洪调度；如果没发生洪水，则应尽量满足灌溉需要，其次是通航，最后是满足污染控制的需要。在MIKE 11中，这些调度方案的优先度是通过设定Priority值（第一列）来实现的。值越小（而不是顺序越靠前），优先度越高。在MIKE 11内部通过类似于Fortran程序中的条件判断语句来实现：
If (条件1) then (调度方案1) else if (条件2) then (调度方案2) else if (条件3) then (调度方案3) ... ... else
(最后一个调度方案) end if
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因此容易理解，当上面给出的所有判断条件全都没有满足时，无条件执行最后一个调度方案。对应的，在MIKE 11中最后一个调度方案无需设判断条件。
第二列给出对应的调度方案下模型的计算模式，分表格、迭代、关闭、全开等九种模式。表格模式是缺省选项，表示直接计算闸门开启高度或过闸流量。迭代模式用于间接控制闸门的情形，比如模型控制方案为闸上某点水位，模型通过迭代计算决定闸门应该的开启高度。
第三列是对应的调度方案下该可控建筑物的调度控制类型。如通过河网中某一点水位控制时为H；通过河网中某两点水位差控制时为dH；通过时间控制时为time；等等，可选的控制类型非常丰富。
第四列为控制方案类型，最常用的是闸门开启高度和过闸流量。在选择迭代计算模式下，控制类型可选项很多，如河网中某一点水位、流量等等。
第五列用于控制目标值的比例调整方法。比如根据水库入流控制水库泄流的情形，汛期与旱季时同样的入库流量条件下，水库泄流量往往有很大差别。这时可制作一个时间序列文件，在整个汛期值都为1，旱季则为0.8。这样模型在计算时在汛期不作调整，即根据预设的入库流量与泄流量之间的关系出流，但在旱季，同样的入库流量下，出库流量只有汛期的80%。MIKE 11还可根据模型内部计算值来决定调整比例（Scale with internal variable），实现更复杂的调整模式。 2、调度控制设置
确定可控建筑物的所有调度方案和优先度后，接下来就要设置何时执行各调度方案的判断条件，以及当条件满足时（在该调度方案下）如何具体控制可控建筑物。每个调度方案需要分别设置相应的调度方式。对某个调度方案进行设置时，首先应选中该调度方案，然后点击Details...，打开新的窗口，见图18（此例子是对调度方案2进行设置）。
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图18
新窗口中包含了四个界面（图19）：
图19
? Logical Operands。此界面用于设置判断条件。当其中的所有条件同时满足
时，执行相应的调度方案，否则程序将跳至下一优先度的调度方案进行判断。
? Control- and Targetpoint。此界面用于设置在该调度方案下，具体执行调度
方案时控制点和目标点的位置。控制点也就是该可控建筑物具体调度操作的参照点。如某一水闸的开启高度是取决于河网中某一点的水位，这时控制点就是该水位点（用河名和里程数定义）；当某一水闸的开启高度是取决于闸上下游水位差时，控制点则有两个，分别为该闸上游某点的水位和
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下游某点的水位（如果所选择的水位是紧临水闸上下游的水位，此设置也可方便地选择ThisGate dH方式，模型即会自动去寻找该闸上下游的计算水位值）。
? Control Strategy。此界面用于设定对应于特定的控制点数值，闸门开启高
程或过闸流量。如控制点是河网某点水位，控制目标是可控建筑物的过流量（如水泵），这时在此界面中Control Point Value就是该点的水位值，Target Point Value就是对应于该水位值下的水泵流量，给出的这组值事实上即为水泵的水位－流量关系；如果控制类型是水位差，控制目标是闸门开启高度，那么Control Point Value就是该两点的水位差值（＝上游水位－下游水位），Target Point Value就是对应于该水位差值下的闸门开启高度。 练习：
实际动手操作是掌握可控建筑物调度设置方法的最佳途径。练习内容：
? 根据上游水位控制闸门启闭 ? 根据上下游水位差控制闸门启闭 ? 上游来水按比例分流到两条河道 ? 根据时间控制过流量 ? 根据时间控制闸门启闭 ? 利用水闸控制其上游水位 ? 根据上游总来流量决定过闸流量 ? 根据历史来流信息控制当前过闸流量 ? 根据其它闸门的调度情况决定此闸门运行方式 ? 等
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14 MIKE 11 GIS (Arcmap 9.3版本)
本培训课程的目的是向客户介绍并使其熟悉基于ArcMap 9.3 的MIKE 11 GIS。通过本课程的培训练习，用户可以单独使用MIKE 11 GIS，而不需要专人咨询人员的帮助。为了更好的学习MIKE 11 GIS的课程，您可以与授课者讨论模型结果。在此课程结束之后，您将独立地操作这些练习，真正掌握这些知识。共准备了5个练习:
练习1：导入及导出 nwk11 文件 练习2：断面 练习3：流域划分 练习4：追踪河流
练习5：定义MIKE 11的设置
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练习 1：导入及导出 nwk11 文件
导入MIKE 11 河网文件， 添加一个河道，然后导出文件回到nwk11 河网文件。
1 2
打开 ArcMap
确认扩展模块.
选择Tools/Extensions， 确定DHI MIKE 11已经选中。MIKE 11工具条应变为可见的。如果没有，请选择View/Toolbar并且确认MIKE 11已经选中。
3
4
开始 MIKE 11 GIS 工程
选择 “MIKE11/New project”.
选择”Start a new project with a new database”. 确定模型的区域选择 “From nwk11 file”.
浏览并选择文件 “Data/MIKE11/Exercise_1wk11”
保存MIKE 11 GIS 数据库在一个新的文件夹，例如 C:/exercise1
当询问导入nwk11文件，点确认YES。(这可能会需要几分钟的时间). 调整图例
调整节点图层的图例以便节点可以比较容易地看清。(例如，将图层从SIZE 4缩小到SIZE 2).
5
导入 GIS 图层
从Data/Gis文件夹里导入下列的文件:
- catchment.shp - Basin.shp - River.shp
调整所有的图层的图例.
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提示: 在 ArcMap中使用“Add Data”功能填加新的数据
注意 River.shp中包含的河流比导入的 nwk11文件中的河流多.
增加河流到河网设置中
使用ArcMap 的“Identify” 工具找出名为 “Agh Soo River” 的河流在图层中的位置.
使用 数字化河流按钮来数字化这个河流，然后连接这个河流到主要河流。.
导出 nwk11文件
使用 MIKE11/Export nwk11 file 并且导出现有的河网到nwk11 文件.
在 MIKE Zero中打开文件
在MIKE ZERO中打开导出的文件 并且确认所添加的河流已经存在。
6
7
8
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练习 2：断面
本练习介绍如何导入一个DEM并添加断面信息到一个河网文件。
1
开始工程
继续使用与exercise 1相同的MIKE 11 GIS设置或着重复exercise 1中步骤1到步骤5的操作。
导入 DEM
使用MIKE11/Digital Elevation Model/Add/select DEM…
浏览文件 Data/ dem25.dfs2
检查 DEM,注意 水平网格分辨率。
注意: 这个文件是dfs2 格式, 但是ArcMap 可以直接导入这个文件。
2
3
断面设置
打开 MIKE 11设置对话框。
注意 MIKE 11 GIS 保存断面数据在一个特定的 xns11文件中。
即使这些数据是从xns11 文件直接导入的，也是如此。 (数据是不会直接地写入原文件中。).
在断面的数字化部分改变以下各项:
沿X方向的节点间距（Point spacing along X）为30米
最大节点数目（Max number of points）为 50 勾选“Create points within Dem-covered area only”，仅在DEM覆盖的区域中新建节点
评估这些参数的意义，并且在接着的练习中试着调整它们。
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4
确定手动数字化断面
沿着一些较小的河流手动地增加一些断面。在河流的上游和下游出流添加一个断面。
要添加一个新的断面，需完成下面的步骤: - 点击按钮并激活它.
- 在所需添加的断面的最左侧单击。 - 移动鼠标至断面最右侧再单击一次。 此时，一个断面线现在就会出现在图形预览中，并且断面数据从DEM中自动提取出来。如果断面线段与河流相交，它将会自动的继承此河流的河流名和河流里程。使用工具栏按钮MIKE 11
Feature Properties，您可以查看和编辑已经提取出来的断面。
查看断面
使用鉴别工具在断面编辑器里来查看断面
5
6
删除一个单独的断面
使用编辑工具选中一个断面
按DELETE键删除选中的断面。
使用停止编辑按钮“Stop Editing button” 存所做的编辑。
选择河流中的所有断面
来保
7
使用这个按钮可以较容易地选择在一个河流中的
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8
所有断面。
这个工具的使用是在河流上单击一次或者是单击属于此河流的一个断面。这样将会选择在此河流上的所有段面。在多个河流上来选择断面可以通过选择断面的同时按住
试着删除一条河流中的所有断面。
确定河网位置
9
这个按钮是用来方便地确认河流名称和河流里程。这个工具的使用方法如下：
- 点击这个命令按钮，对话框”Network
Locations”将会出现。
- 在图形预览中，移动光标到河流上的任何
一处，并且单击。
- 点击处的的河流名称和河流里程将会在
Network Locations对话框中显示出来。
单击Network Locations对话框,按
自动地生成断面
现在我们要生成沿着主流Madarsoo每隔1000米的断面．
每个断面应该是５００米宽．
使用Mike11/Auto-Generate Cross Sections.
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10 查看并且修改断面
查看一些断面．如果断面宽度太小的话，手动修改断面．
11 输出断面到xns11文件
打开MIKE 11 设置对话框并且按 “save Now” 按钮 保存 xns11文件.
12 在 MIKE ZERO 中打开xns11文件
找到xns11 文件的位置 并且在 MIKE ZERO 打开
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它(双击这个文件).
13 练习总结
这个练习是用来演示MIKE 11 GIS是如何用来生成并编辑断面数据．
与您的授课者讨论所做的练习．
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练习3：流域划分
这个练习的重点是在MIKE 11 GIS中进行流域划分。
1
新建工程
这个练习沿用练习2的基本设定。
如果练习2没有作完，先完成练习2的步骤1和2，再继续当前练习。
2
处理DEM
在MIKE 11菜单中选择“Process DEM”来处理导入的DEM
3
计算水流方向
点击“Calculate Flow Direction“键
这个操作可能耗时很长，而且ArcMap也不会显示进度条。
4
添加流域节点
点击“Digitize Catchment”按钮，在您已有的河网上插入流域节点。
插入流域节点之后，河网上会出现暂时的缓冲区域。如果您接下来执行“delineate catchment”操作，这些缓冲区域将会被依据地形勾画的子流域
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所代替。 点击“ 划分流域
“按钮，停止编辑。
5
在计算完水流方向后，按钮会被激活。
点击这个按钮，MIKE 11 GIS 将会根据水流方向图和流域节点勾画出流域的边界。
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练习4：追踪河流
这个练习的目的是让用户了解MIKE 11 GIS追踪河流的功能。
1
新建工程
这个练习沿用练习3的基本设定。
如果练习3没有作完，先完成练习2的步骤1和2，再继续当前练习。 处理DEM
在MIKE 11菜单中选择“Process DEM” 来处理导入的DEM。
注意：如果在练习3里已经做过这一步了，就无需重复了。
2
3
计算水流方向
点击“Calculate Flow Direction“键
这个操作可能耗时较长，而且ArcMap也不会显示进度条。
注意：如果在练习3里已经做过这一步了，就无需重复了。
追踪河流功能
这个功能可以根据DEM追踪河流。在“Trace River”按钮激活前，您必须先处理DEM和计算水流方向。MIKE 11的追踪河流功能可以根据DEM自动追踪河道，它是除了手工数字化河道外在MIKE 11河网中添加河道的另一种方法。这个功能使用起来非常简单，点击一下您想要添加的河流的上游。河道就可以自动向下游追踪直至DEM的出口，如果途中发现已有河道，追踪的河道就会在某一点和已有河流汇合。这样追踪可能会造成河道突然45度或者45度的倍数转弯。这种现象可能会影响水动力的模拟，因为追踪出来的河
4
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5
道比真实河道长；而且，由此自动生成的断面的角度可能是错误的（断面所在的线和河道垂直）。为了避免这些错误，用ArcMap的平滑功能来平滑追踪出来的河道。
追踪河流
添加文件Data/GIS/River.shp, 用追踪河流的功能追踪出不在现有河网上的几条河流。
可以看到，追踪出来的河道已经添加到河网文件中了。
讨论河网的变化和造成这种变化的原因。
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练习5：定义MIKE 11的设置
这个练习将会向您介绍如何使用前面介绍过的工具定义MIKE 11的设定。
1 2
打开ArcMap
打开扩展模块
打开Tools/Extensions，确认DHI MIKE 11被选上。如果DHI MIKE 11已经被选上了，MIKE 11的工具栏应该显示。如果没有显示，打开View/Toolbar，确认MIKE 11已被选上。
启动MIKE 11 GIS工程
点击“MIKE11/New project”, 选择“Start a new project with a new database”。定义模型范围：点击“From nwk 11 file”, 导入河网文件 “Data/MIKE11/Exercise_5wk11”
把新的MIKE 11 GIS数据库存在一个新的文件夹下，譬如，C:/exercise1。
在导入nwk11文件时，系统会询问是否确认，选择确认。（导入可能需要好几分钟） 调整图例
调整节点图例便于查看该层元素（譬如，将节点的大小从4改为2）
3
4
5
导入GIS图层
从Data/Gis文件夹导入以下文件：
- catchment.shp - Basin.shp - River.shp
调整所有图层的图例。
提示：用ArcMap的“添加数据”功能添加新的文件
注意River.shp文件比导入的河网文件nwk11文件包含更多的河流。 追踪河流
6
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根据River.shp文件,用“Trace River “追踪河网文件中缺失的河流。
用和练习4一样的DEM文件（dem25.dfs2）
注意：步骤和练习4一样
在重点放在大河上，把追踪的结果和底图river.shp比较。
7
生成断面
用自动生成断面功能生成所有河流的断面
断面之间的间距至少在1000米以上。
注意：步骤和练习2一样
把生成的断面导出为断面文件xns11文件
注意：这个步骤通过MIKE 11 settings对话框完成
9 把河网导出为nwk11文件
注意：这个步骤通过MIKE 11/export nwk11菜单实现
10 创建sim 11文件
现在我们尝试把在MIKE 11 GIS中生成的文件用在MIKE 11模型中。
新建一个sim 11文件：
1- 打开MIKE ZERO
(Start/programs/dhisoftware/mike11/mike11)
2- 点击“File/New/MIKE 11/sim 11
3- 把nwk11和xns11文件引入到sim 11中 4- 打开河网文件（nwk11）并确定您能在河
网上看到断面的位置
11 新建HD文件
通过File/new file/MIKE 11/HD11，新建一个HD文件
把HD11文件也引入到sim 11文件中
8
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注意：查看初始条件并考虑如何设定初始条件
12 新建边界条件文件
我们需要对所有河流的始末端设定边界条件
一般而言，我们会给上游的起始点设定一个流量边界而给下游终点设定一个水位边界。
试着打开河网编辑器，点击“Network/Auto Boundary free branch ends…”
注意：与老师讨论，给水位和流量边界赋合适的定值。
13 模拟时间长度和结果文件
设置模拟时间间隔为一年（1990），先尝试以5分钟作为时间步长。
定义结果文件的路径。
注意：选择合适的时间步长，考虑如何能设定最大的时间步长
14 在MIKE VIEW里查看结果
用MIKE View查看模拟结果
15 为模型添加一个简单的降雨径流(RR)子流域
返回到MIKE 11 GIS的设定，查看名字为basin的shape文件：Data/GIS/basin.shp
这个图层显示的是整个流域的子流域划分。
选择两个以上的子流域，用ArcMap算出这些子流域的面积。注意这些子流域的出口（因为我们需要把每个子流域和MIKE 11的模型文件连接起来） 16 为模型添加一个简单的降雨径流(RR)子流域
通过选择File/new file/MIKE 11/rainfall runoff，打开一个新建降雨径流文件的对话框。
把新的降雨径流文件存在当前练习所在的文件夹。
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17 定义流域
在降雨径流模型“Catchments“一栏，添加两个子流域。
18 NAM参数
不改变NAM中参数的默认值
19 时间序列
在“Timeseries”对话栏中，导入以下时间序列文件：
降雨: Data/Climate/NAMRain
蒸发: Data/Climate/ NAM_ET.dfs0
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