MIKE-SHE水文模型:如何将SZ流从较大模型导出到较小的嵌套模型中，以通知SZ边界条件

Question

我们正在为南非的一个小湿地研究MIKE-SHE耦合MIKE-Hydro模型。其中一个主要问题是它在饱和区(SZ)的模型域周围有零通量边界，因此忽略了它在SZ边界的任何流入。这是不现实的，因为这是一个非常精细的模型，而且很可能有水在地下进入湿地，这很可能是重要的。因此，我们需要修正SZ边界条件。

这样做的一个想法是使用嵌套方法，为流域建立一个更大的模型，然后旨在模拟较小模型域的边界条件。我们没有一开始就使用更大的模型的原因是，我们认为它可能掩盖了我们想要研究的小规模效应。我们认为这是最好的方法，但是我们不知道如何从大模型中输出SZ流，输入到小模型的边界中。考虑到这个模型的功能和我们能够导出的所有网格，这必须是可能的。但如何?我们可以输入一个shapefile并要求从大模型中为该域提取一个时间序列(dfs0)文件吗?然后把这个输入到较小模型的SZ边界?或者还有别的办法吗?

我附上了一个显示嵌套方法的感兴趣区域的地图，较小的模型域由黄色多边形表示，较大的模型域由蓝色多边形表示。地图的比例也标明了。

Answer 1

最合适的方法取决于可用的数据。如果有接近目标湿地上坡边界的地下水位数据，或景观中地下水梯度的信息，或横跨湿地本身的梯度，这些数据可用于确定湿地边缘的头部或梯度边界。这并不需要对整个贡献区域进行建模。如果有理由相信湿地和周边地区的地下水梯度或多或少遵循地形梯度，这可以用来分配湿地周围的梯度边界。

我假设你的地点没有这样的地下水数据，这就是为什么你想对周围地区建模。很难从图像中分辨出用来描绘目标湿地周围更大区域的是什么。对于较大的模型，我建议将湿地的贡献集水区建模至湿地的出口，或有水流数据的下游点。如果有地下水位数据来设定边界条件，就可以使用更小的周边区域。

地下水通量时间序列可由网格地下水模型输出中绘制的“横截面”线获得。如果存在梯度，这可用于确定跨越边界进入目标湿地区域的上梯度和离开目标湿地区域的下梯度的时间序列。或者，对于给定的横截面线，可以提取头部的时间序列，作为随时间变化的头部边界输入。可以对值求平均值，为不同的边界段创建dfs0时间序列。如果有来自钻孔或压电计的头部数据与模型值进行比较，在边界条件中使用头部值将是一个很好的选择。

MIKE-SHE手册v2的“11.18.22外部边界条件”部分指出，对于“Head”边界选项，可以输入一个“随时间变化的头部dfs2文件，该文件通常从区域结果文件中提取。这可以使用MIKE Zero工具箱提取工具:从3D文件中提取2D网格。然后，在每一个局部时间步，SHE在时间和空间上从.dfs2文件插值到局部头部边界。”(DHI)这不是我自己尝试过的事情，因此无法就如何使用工具箱进行此操作提供指导。

当对较大的集水区建模时，您可能还需要在集水区的下游端允许有水头、梯度或通量边界，以获得合理的结果。