水文學的案例
【CFD仿真算例】防洪保護區淹沒風險仿真
水文學和水力學的區別
“洪水風險圖導則”中推薦使用3種方法進行洪水風險分析，即水力學法、水文學法和歷史水災法。那到底“水文學”和“水力學”有什么區別？
水文學（hydrology）是地球物理學和自然地理學的分支學科。研究存在于大氣層中、地球表面和地殼內部各種形態水在水量和水質上的運動、變化、分布，以及與環境及人類活動之間相互的聯系和作用。
水力學是研究以水為代表的液體的宏觀機械運動規律，及其在工程技術中的應用。水力學包括水靜力學和水動力學。
洪水風險圖的內容要求
1、1：5萬基礎地理數據為測繪標準數據，按測繪標準分層；
2、水利工程類,包含了基礎地理（如若不具備5萬基礎地理數據時使用，地圖表達參考5萬數據模型）水利工程、防汛抗旱工程設施及搶險救災與避險轉移路線等要素內容；
3、洪水風險專題要素，包括潰口、淹沒范圍、淹沒水深、水深等深線、洪水流速、到達時間及淹沒歷時；
4、水利工程與洪水風險專題類圖形數據以一定方式分層（數據分層及編碼規范依據：地形圖圖式國標、防汛抗旱用圖圖式）。
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展開 講講帥氣的MIKE
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主要產品
MIKE 21 －海岸和海洋 2D 建模
MIKE 3 －海岸和海洋 3D 建模
MIKE 11 －無限河流建模
MIKE FLOOD －城市、海岸及河流洪水建模
MIKE SHE －- 綜合水文學
MIKE HYDRO Basin －綜合流域管理
LITPACK －海岸地貌活動和海岸線動力學
MIKE URBAN －城市水務建模
WEST －廢水處理廠的建模和模擬
FEFLOW －高級地下水建模
MIKE 21 FM軟件包
MIKE 21是一個專業的工程軟件包，用于模擬河流、湖泊、河口、海灣、海岸及海洋的水流、波浪、泥沙及環境。
MIKE 21為工程應用、海岸管理及規劃提供了完備、有效的設計環境。高級圖形用戶界面與高效的計算引擎的結合使得MIKE21在世界范圍內成為了一個專業河口海岸工程技術人員不可缺少的工具。ECO LAB/Oilspill環境/溢油模塊的加入使得MIKE 21還是一個有效的環境、溢油模擬及評價工具。
1. 水動力學模塊(HD)
該模塊模擬由于各種作用力的作用而產生的水位及水流變化。它包括了廣泛的水力現象，可用于任何忽略分層的二維自由表面流的模擬。HD模塊是MIKE 21軟件包中的基本模塊，它為泥沙傳輸和環境水文學提供了水動力學的計算基礎。
HD模塊模擬湖泊、河口和海岸地區的水位變化、和由于各種力的作用而產生的水流變化。
展開 積鼎CFDPro水文水動力模型，專為中小流域洪水“四預”研發的流體仿真技術
水動力模型與水文模型是水利工程與水文學研究中不可或缺的兩大工具。水動力模型著重于流體運動的動力學機制，通過一系列方程組捕捉水流的時空變化，而概念性水文模型則側重于流域尺度的水文循環過程，利用物理概念與經驗關系進行近似模擬。兩者相互補充，共同構成了現代水文學與水資源管理領域的核心分析手段。積鼎科技結合了水文的產流機制和水動力的對流動的準確計算，創新研發CFDpro—水文水動力模型，這是一種充分適用于中小流域洪水四預的基于二維不規則網格的精細化產匯流模型。
CFDPro水文水動力模型：適用于中小流域洪水四預的精細化產匯流模型
經過多年研發和實踐打磨，積鼎科技結合了水文的產流機制和水動力的對流動的準確計算，創新研發CFDpro—水文水動力模型，這是一種充分適用于中小流域洪水四預的基于二維不規則網格的精細化產匯流模型。針對中小流域的暴雨洪水具有洪水反應快，洪水空間分布及推進反應真實等特點，能夠一次計算同時完成洪水預報和淹沒分析，可通過雨量站的實測數據和數值氣象預報的網格數據進行預報和演進計算。具體特征如下所述。
· 二維不規格網格空間劃分
在研究對象的集水范圍內，通過二維網格的形式對空間進行離散，網格的節點保存高程值。
圖1 研究區域影像圖
圖2 研究區域網格離散圖
· 針對不同土地特征的下墊面設置
下墊面根據降雨到產流的不同特征分為水體、水泥地、裸土、草地以及林地等多種土地特征。根據相關的土地利用性質影像圖資料就可方便快捷的進行自動映射到網格上，如下圖所示。
圖3 土地屬性網格圖
整個垂直空間的降雨截流、產流及下滲架構如下表
· 靈活精準的面雨量計算
面雨量的計算是根據監測雨量的點的位置關系進行空間距離權重插值。
展開 【EDF開源CAE】基于TELEMAC-MASCARET對航道下游PLC系統故障導致閘門開關失常的影響研究
02
軟件介紹
TELEMAC-MASCARET是法國電力集團（EDF）的法國國立水利與環境實驗室開發的一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。基于有限元法，使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口的描繪更為精確。該軟件可以構建1D，2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播, 波浪振動特性，水質污染，泥沙輸運和海床形態變化等問題，擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
03
案例展示
從空間尺度上來說，河流的總長度一般遠大于河流的寬度。對于這樣的河流，法國電力集團（EDF）的水利工程中心常用一維水動力學模塊Mascaret來進行建模和研究。
展開 
WMS 簡介
隨著WMS7版本發布，軟件現在通過HEC-1,TR-20,TR-55,Rational方法,NFF,MODRAT,HSPF支持水文學模型HEC-RAS,SMPDBK,CE QUAL W2,2維水文綜合（包括渠道水力，地下水交互）支持現在可以GAHA模擬的水力模型。所有的這些以地理信息數據處理為框架，它將會使分水嶺模型的建立和制圖更加簡單。
這個工程模型具有使用戶能夠選擇過去是結合在一起的模型，允許用戶僅選擇那血需要的分水嶺建模能力。同時WMS模塊可以在任何時候被購買和填加。這個軟件在運行時可以很好的和以后的軟件鏈接，在軟件中自動增加填加模型的能力。
【絕對干貨】TELEMAC-MASCARET快速安裝教程上線！
軟件介紹：
TELEMAC-MASCARET是法國電力集團（EDF）的法國國立水利與環境實驗室開發的一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。基于有限元法，使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口的描繪更為精確。該軟件可以構建1D，2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播, 波浪振動特性，水質污染，泥沙輸運和海床形態變化等問題，擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
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招聘專業
地質工程、水文學與水資源
21
河南省有色金屬地質礦產局第三地質大隊
單位簡介
河南省有色金屬地質礦產局第三地質大隊是隸屬于河南省有色金屬地質礦產局的正處級事業單位。
【EDF開源CAE】使用TELEMAC-MASCARET模擬平坦河床條件下的三維懸沙遷移
TELEMAC-MASCARET是法國電力集團（EDF）的法國國立水利與環境實驗室開發的一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。基于有限元法，使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口的描繪更為精確。該軟件可以構建1D，2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播, 波浪振動特性，水質污染，泥沙輸運和海床形態變化等問題，擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
研究背景
有關
三維懸沙遷移的模擬一直是一個非常具有挑戰性的任務。
這主要是由于一方面當前科學界對復雜條件下泥沙與湍流間相互作用情況的認識相對匱乏，另一方面當前的數值模擬技術對流場和泥沙大梯度分布情況的計算本身具有一定的困難。
在本案例中，我們將嘗試使用TELEMAC-MASCARET進行這項挑戰，并用三維數值模擬的結果和實驗數據進行對比驗證。
研究目的
為了區分粒子在湍流場中的影響，在實驗設計上我們選擇進行
饑餓河床實驗
，即流體在初始條件下的泥沙含量為0，而在實驗過程中不斷加入泥沙直至飽和。
計算工具方面，本次數值模擬將由TELEMAC-MASCARET軟件下的
TELEMAC-3D模塊
進行。
湍流模型
對復雜流體條件下流場和泥沙分布的預測以及泥沙傳輸速率的準確計算起著至關重要的作用。最簡單的湍流模型是基于湍流黏度與局部流速或特征長度成比例的假設，由此可見湍流黏度的值十分取決于局部流動條件。
除此之外，廣泛使用的k-ε湍流模型可以通過計算一個二元方程組來確定湍流動能k以及耗散率ε，再以此計算湍流黏度。
使用k-ε湍流模型的好處在于其已經在浮力項中考慮到了泥沙誘導的分層效應，因而簡化了設定的流程。
展開 EDF開源CAE軟件介紹
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TELEMAC-MACARET總體介紹TELEMAC-MASCARET是一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。MASCARET（1980）和 TELEMAC（1987）最初是由法電集團所屬的法國國立水利與環境實驗室開發，隨后整合為TELEMAC-MASCARET并由法英德三國，六個研究團隊進行開發與維護。基于有限元法，TELEMAC-MASCARET使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口被描繪的更為精確。該軟件可以構建1D，2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播，水質污染，地表水文，泥沙遷移等問題。自該軟件誕生就持續服務于法電的能源工業，它擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
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Salome平臺總體介紹
Salome是一款由法國電力集團（EDF）、法國原子能和替代能源委員會（CEA）和Open CASCADE三方合作開發的開源工業仿真平臺，包含仿真前處理和后處理所需的多種數值工具。Salome仿真平臺可以提供一套完整的解決方案，涵蓋從原始輸入數據導入、幾何與網格模型建立、到計算結果可視化和后處理分析的一整套流程，在此過程中實現各個輔助性分析模塊（如數據同化輔助模擬，不確定性分析,計算流程管理，計算資源定義等）與求解模塊的實時數據交換和多物理場求解器耦合運行。
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展開 【更新準確時間安排】遠算學院2021下半年仿真軟件培訓計劃預告
TELEMAC-MASCARET是法國電力集團（EDF）的法國國立水利與環境實驗室開發的一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。基于有限元法，使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口的描繪更為精確。該軟件可以構建1D，2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播, 波浪振動特性，水質污染，泥沙輸運和海床形態變化等問題，擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
Salome是一款由法國電力集團（EDF）、法國原子能和替代能源委員會（CEA）和Open CASCADE三方合作開發的開源工業仿真平臺，包含仿真前處理和后處理所需的多種數值工具。平臺提供一套完整的解決方案，涵蓋從原始輸入數據導入、幾何與網格模型建立、到計算結果可視化和后處理分析的一整套流程，在此過程中實現各個輔助性分析模塊（如數據同化輔助模擬，不確定性分析,計算流程管理，計算資源定義等）與求解模塊的實時數據交換和多物理場求解器耦合運行。
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展開 【環境仿真專題第六講】使用TELEMAC-MASCARET研究影響法國Laita河口流域水體中大腸桿菌濃度變化的主要因素
02
軟件介紹
TELEMAC-MASCARET是法國電力集團（EDF）的法國國立水利與環境實驗室開發的一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。基于有限元法，使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口的描繪更為精確。該軟件可以構建1D，2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播, 波浪振動特性，水質污染，泥沙輸運和海床形態變化等問題，擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
03
模型建立
位于法國大西洋海岸線的拉伊塔河口，其上游的農廠、工廠以及污水處理廠排放的污水中含有大量的污染物。為了能夠保證拉伊塔河口下游的水質可以達到貝類養殖的標準，當局希望能夠研究影響水質的主要因素。在本次案例中，水質模型的主要研究對象為大腸桿菌。
水動力學及水質模型
使用Telemac-3D針對拉伊塔河口上游及河口下游處的海域建立了一個高精度的3D模型，網格采用非結構化的三角形網格。水動力模型建立好后，首先模擬2017年2月觀測到的該區域大小潮的水動力變化情況。模擬結果與實測數據吻合，水動力模型的精確性得到驗證。 水動力模型驗證無誤后，開始建立水質模型，水質模型在TELEMAC-MASCARET軟件中的WAQTEL模塊建立。
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05
研究結論
本項研究針對法國拉伊塔河口建立三維水動力模型和水質模型，研究了在不同季節的豐水期和枯水期大腸桿菌的濃度分布及最高濃度變化，以此來分析造成污染的主要因素。
展開 
智能數據建模軟件DTEmpower 2025R3版本發布
二、新增突變分析功能
數據管理模塊的時間序列分析板塊同步新增突變分析功能，集成曼 - 肯德爾檢驗（序貫）核心算法，區別于整體趨勢檢驗，可精準追蹤趨勢演變過程并識別突變點，廣泛適配氣候學、水文學、生態學等突變檢測場景。
支持自定義選擇時間變量、序列變量及顯著性水平，執行分析后可在統計分析頁面查看包含突變分析圖、UF-UB 統計量折線圖、序列 / 時間變量匯總、假設與結果的完整報告，精準定位時間序列數據的異常突變節點。
三、新增質量控制功能
數據管理模塊新增質量控制板塊，內置 I-MR 圖質量控制核心方法，由單值控制圖（I 圖）和移動極差控制圖（MR 圖）組成，適配連續變量的過程穩定性監控與異常識別。
支持自定義選擇目標變量、子組變量、標識變量，并配置對應的參數與判異規則，滿足不同生產 / 業務場景的質量管控需求；執行分析后可在統計分析頁面查看包含單值圖、單值判異規則違例信息及結論的質量控制報告，助力高效開展全流程質量管控。
四、時序預測新增LSTM模型
時序預測模塊新增長短時記憶網絡（LSTM）模型，專門針對傳統算法難以處理的長序列數據場景優化。通過獨特門控機制有效捕捉時間序列中的長期依賴關系，解決梯度消失問題，在能源負荷、氣象變化、生產產能等復雜預測任務中表現更優，預測精度較傳統模型提升顯著。
其靈活參數配置，適配多元場景。支持用戶根據數據特性自主定制模型參數，滿足不同復雜度預測需求，核心可配置項包括基礎配置、網絡結構、正則化和訓練配置。
LSTM具備可視化監控界面，全程掌握訓練狀態。
展開 【EDF開源CAE】使用TELEMAC-MASCARET模擬城市降雨造成的內澇沖淹
TELEMAC-MASCARET是法國電力集團（EDF）的法國國立水利與環境實驗室開發的一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。基于有限元法，使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口的描繪更為精確。該軟件可以構建1D、2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播、波浪振動特性、水質污染、泥沙輸運和海床形態變化等問題，擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
研究背景
近期河南省遭遇百年難遇的極端強降雨，鄭州市最大小時降雨量達到了201.9毫米，打破了36年前的河南林莊創造的歷史極值。今年以來，洪澇災害頻發，導致多處水庫垮壩、管涌、漫壩，數個城市出現嚴重內澇，多條河流堤防發生決口，已造成3481萬人次受災、200多人死亡失蹤，直接經濟損失高達1230億元。
那怎樣才可以最大限度的降低人員傷亡和損失呢？
21世紀以來，人類采取了各種措施來抗御洪水，洪水風險分析是至關重要的一環。根據洪水風險分析的結果，人們可以進行防洪規劃，合理分配防洪減災力量，將洪水造成的損失降到最低，甚至做到零人員傷亡。
目前洪水風險分析常采用的方法有地貌學方法、歷史洪水類比方法、水文水力學方法。
展開 【EDF開源CAE】使用TELEMAC-MASCARET模擬達特港水域污水溢流造成的細菌傳播過程
TELEMAC-MASCARET是法國電力集團（EDF）的法國國立水利與環境實驗室開發的一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。基于有限元法，使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口的描繪更為精確。該軟件可以構建1D，2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播, 波浪振動特性，水質污染，泥沙輸運和海床形態變化等問題，擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
01
研究背景
達特港是位于英格蘭西南部德文郡的天然港口，屬于強潮灣。大潮期間的最大潮差可達5.2米，小潮期間最大潮差可達1.8米。達特港作為地區重要的旅游中心，盛產雙殼綱軟體動物（主要是太平洋牡蠣和貽貝），以這些貝類為主食材而制成的達特美食在當地食譜中存續了好幾個世紀。
然而，近年來市政排水管網中的溢流污水（Sewage Overflows - SOs）已經對達特港水域的水質和水生生物繁衍產生了嚴重影響。
環境署監測當地水質，并于2013年發布通告稱“達特港水質不能達到國家規定的雙殼貝類養殖水域（bivalve mollusc production areas - BMPAs）的微生物含量指標（G Standard，以大腸桿菌作為指示微生物），長期污染使得此片水域生長的雙殼類軟體動物周身總積聚著微生物菌群。為實現2027年達特港水域G指標達標的計劃，當地水資源管理部門需要采取相應的污染修復措施。
在本研究中，TELEMAC-MASCARET軟件的主要用途就是通過對于不同的溢流條件和潮汐狀況的數值模擬，評估達特港污水溢流對貝類養殖水域水質產生的影響。
展開 【EDF開源CAE】使用TELEMAC-MASCARET對法國西海岸風暴潮的模擬
TELEMAC-MASCARET是法國電力集團（EDF）的法國國立水利與環境實驗室開發的一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。基于有限元法，使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口的描繪更為精確。該軟件可以構建1D，2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播, 波浪振動特性，水質污染，泥沙輸運和海床形態變化等問題，擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
01
研究背景
風暴潮是由熱帶氣旋或溫帶氣旋等強烈的天氣系統所帶來的強風或氣壓驟變等對海面的作用而導致水位非正常上升的現象，持續時間從幾分鐘到幾天不等，會造成傾覆海上船只、破壞海上設施、影響海上交通、淹沒城鎮村莊農田、造成人員傷亡等危害。
作為風險評估的一部分，我們可以使用數值仿真軟件來模擬風暴潮事件，以研究所涉及的不同物理變量和過程。而為了絕對的安全著想，這樣的模擬必須適用于極端風暴潮情況，特別是其產生的最大風暴潮高度，這也是本案例中我們最感興趣的變量。
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