HEC-RAS 使用手册翻译

美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读1第四章程序应用实例（ExampleApplication）这一章提供一个实例，说明如何运用HEC-RAS来计算稳定流水面线。用户可以通过一步一步的过程，来了解如何输入数据、执行计算，以及查看结果。为了获得本章之外的更多一些知识，你最好在自己的电脑上执行这一章的每一个步骤。当然，在你进行这个例子应用之前，你应该先阅读过本手册的前三章。译注：在这一章阅读后，你可能还是不能进行实际工程的运用，这个很正常。因为有一些具体的输入，到底是什么意思，在这一章中没详细讲解，详细讲解的章节在后面的5、6、7三章，看到7章结束，一般的计算就可以运用了。这些详细说明的重点内容在6、7两章，特别是6章输入“几何数据”，其内容打印出来的纸张数量1+2+3+4+7。这也可以看出，在计算机辅助设计中，几何数据的输入，或叫做数学模型的建立，是基础中的基础，重点中的重点。我们任何一个工程，要想利用计算机，都必须涉及到一个数学模型建立的问题，比如有限元分析，其建立模型所耗费的功夫很大，而实际耗费在“计算”上的时间则相对小得多。另外，第四章内容和第三章有一些重复，多读一边也好。言归正传，书接上回，呵呵～～～本章内容1、开始一个新工程（StartinigaNewProject）2、输入几何数据（EnteringGeometricData）3、输入稳定流数据（EnteringSteadyFlowData）4、执行水力计算（PerformingtheHydraulicCalculation）5、查看结果（ViewingResults）6、打印图表（PrintingGrahhicsandTables）7、退出程序（ExitingtheProgram）美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读21、开始一个新工程（StartinigaNewProject）开始这个例子，我们首先启动HEC-RAS程序，双击HEC-RAS在Windows中的图标。程序主窗口如图4.1（如果你第一次运行这个程序，里面将是空白的）。图4.1HEC-RAS主窗口注：本来第四章的图和第三章有很多是相同的，我并没有直接把我翻译的第三章中的图拿过来，而是把原版文档上的图截下来的。大家可以看出，如果是我自己运行的图片，和原版是不同的，因为操作系统不同，所以图片样子有点差别。截原版的图的原因是，大家可以根据原版的图来一步一步的做，包括文件名啊什么都一样，而如果是用我的图，可能会比较乱。建立HEC－RAS运行计算数据的第一步是建立一个新的工程。在主窗口的文件（FILE）菜单里选择新建工程（NewProject）。新工程窗口如图4.2（如果你是第一次调出这个窗口，那么将是空白的）。图4.2新建项目窗口美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读3首先选择驱动器（比如C盘）和你所需要的工作目录，然后输入项目标题和文件名，见图4.2。当你输入这些信息后，单击OK按钮让程序保存数据。2、输入几何数据（EnteringGeometricData）利用HEC-RAS来建立稳定流模型的第二个步骤，是输入几何数据，通过选择主窗口上“编辑”菜单（Edit）中的“几何数据”选项来进行。当你选择了几何数据选项，几何数据窗口将会弹出，如果你第一次调出这个窗口，那么将是空白的。图4.3几何数据窗口美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读42.1绘制河系图在这个例子中，我们将要建立一个由两条河流（包含三个水力计算段）组成的河系（atwo-river,threehydraulicreachs），见图4.3。注：图中可以看出一共有两条河流，图上的名字是“FallRiver”，流向是西北－东南，它分为两段：UpperReach和LowerReach；另外一条河流可以看作是支流，流向是东北－西南，河流名字叫做ButteCR，包含一个水力段Tributary。FallRiver的分段是以ButteCR汇入的那个地方作为界限的，汇流的地方在HEC-RAS中叫做接口（Junction）。我个人觉得这两个河流的英文名字比较有意思，呵呵～～绘制这个河系图需要进行如下步骤：（1）单击几何数据窗口RiverReach按钮。（2）移动鼠标指针进入绘图区，到达你所需要的河流河流起始位置。（3）单击左键开始绘制水力计算段，移动鼠标指针，然后继续单击鼠标左键添加线条，通过双击左键来结束绘制，而水力计算段的终点将被确定在你双击的位置上。所有的水力段都必须从上游到下游的方向来绘制，也就是水流的方向，因为程序接受这个绘图方向就是是水流方向。单击左键开始绘制水力计算段，移动鼠标指针，然后继续单击鼠标左键添加线条，通过双击左键来结束绘制，而水力计算段的终点将被确定在你双击的位置上。所有的水力段都必须从上游到下游的方向来绘制，也就是水流的方向，因为程序接受这个绘图方向就是是水流方向。（4）绘制完成后，程序会要求你输入河流的名称和水力段的名称。河流名可以使用32个字符长度，而水力段名则只允许12个字符长度。在这个例子中，有一条河流的名称是FallRiver，另一条河流的名称是ButteCR。FallRiver由两个水力段组成，水力段名称分别是UpperReach和LowerReach，ButteCR则只有一个水力段，水力段名称是Tributary。美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读5（5）对每一个水力段都要重复上述步骤，当完成ButteCR的输入后，你会被要求输入“接口”（Junction）的名称，HEC-RAS中的“接口”概念，是指这么一个位置：在这里，出现两条或多条水力段汇合，或者是水力段分流。当你完成河系图的绘制后，有几个选项可用来编辑这个图，这些选项包括：更改名称，移动对象（对象有：标签、接口、在水力段上的点），添加点到水力段，删除水力段上的点，删除水力段，以及删除接口。这些编辑功能在几何数据窗口的编辑（EDIT）菜单里。注：当你首先绘制你的图时，图上并不存在用来描述横断面的短横线标记，这些短横线需要当你定义了横断面数据后才会出现。（译注：在图4.3上，可以看到在FallRiver上有一些小横线，并标记有10、9.9等等，另一条支流上也有，这是横断面的位置标记）2.2输入横断面数据接下来的步骤是输入横断面数据。通过图4.3几何数据窗口上的“横断面”按钮（CrossSection）来实现。单击这个按钮之后，会弹出横断面编辑器，见图4.4（你有可能是空白的）。图4.4本例的横断面数据窗口美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读6按照如下步骤输入横断面数据：（1）选择河流和水力段，在本例中，选择的是FallRiver，UpperReach。（2）到“选项”菜单（Options）里，选择“添加一个新横断面”（AddanewCrossSection），将会弹出一个输入窗口，要求你输入断面桩号（RiverStationidentifier）。对新的横断面而言，这个ID并不一定是一个实际的河流位置，但是必须是一个数字，这个数字描述了这个横断面在这个水力段上，与其它横断面的之间的相对位置关系。横断面编号需要从上游向下游（数字也就从高到低），本例中，这个横断面输入10。（译注：也就是断面编号RiverStation为10，这里有个问题，“实际的河流位置”原文为：actualriverstation，开始我这个地方翻译总是觉得有问题，后来慢慢理解了，这里，原文的意思是，比如你有一个横断面，这个横断面的RiverStation你写为10，另外一个断面的RS为9.5，这就表示了10#断面在9.5#断面的上面，而这个10和9.5并不一定是这条河流上的确切的桩号，也就是说10断面和9.5断面并不是桩号在10+000与9+500的地方。另外，在下面你会发现其实这两个断面之间的长度将会被输入的，而和这个断面的编号数字没有任何关系。）（3）按照图4.4输入这个横断面的所有数据。（4）当所有的数据输入完成后，单击“应用”按钮（ApplyData），这个按钮的功能是告诉程序这些数据将要被存储，而并不是进行保存。需要保存这些数据，你必须使用几何数据窗口上的文件（File）菜单。（5）查看这个横断面来检查数据，在图4.4的上面的PLOT菜单里，选择PlotCrossSection。这个横断面将如图4.5显示出来：一般而言，上述5步需要重复进行以输入所有的横断面。本例中为了减少输入数据的次数，我们通过复制当前断面，并调整其数据之后，用来描述这个河系中的其它横断面。美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读7图4.5河流的10#横断面查看译注：这里需要细细的比较一下，断面图和断面输入窗口之间的数据的关系，特别是断面的点的距离和高程，另外还有糙率，这个断面图可以明显的看出，河道分为主槽和两侧的滩地，并且糙率不同。接下来，通过如下步骤复制当前横断面：（1）进入横断面编辑器的Option菜单，选择“复制当前横断面”（CopyCurrentCrossSection）。会弹出一个对话框要求你选择河流和水力段，然后输入新断面的位置编号（RiverStation，简写为RS）。本例中，保持河流和水力段名称不变，即FallRiver和UpperReach，然后输入新的RS为9.9，单击OK按钮，新的横断面就出现在编辑器里了。（2）更改这个横断面的描述为“RiverMile9.9ofRallRiver”。（3）调整横断面的高程降低0.5英尺：选择断面编辑器的Option菜单上的AdjustElevations选项来调整。美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读8（4）调整滩地减小10%：选择断面编辑器的Option菜单上的AdjustStations选项，然后选择MultiplybyaFactor。会有一个输入框出现，有三个可以输入的区域，用来分别调整左岸滩地、主槽、右岸滩地（原文为：leftoverbank，channel，andtherightoverbank）。对左岸和右岸输入0.9，主槽仍保持空白。浙江让这个断面左右两岸减小10%，而主槽没有改变。（5）下游水力段长度（DownstreamReachLengths）保持不变。（6）单击ApplyData按钮。（7）查看（Plot）这个断面检查数据。这7步需要重复进行，以输入FallRiver的所有断面，包括UpperReach和LowerReach。这些必要的调整列表如下，见表4.1。请确保你是按照这个表所显示的调整了复制的横断面。确认更改了各断面的“描述”和调整之后，单击ApplyData按钮。表4.1复制横断面并调整这样就完成了FallRiver的UpperReach和LowerReach上的所有横断面，下面接着就是在ButteCrtributary上进行工作。输入ButteCrtributary的第一个横断面如下：美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读9（1）在横断面编辑器中，进入River列表，选择ButteCr河流，水力段tributary会自动被选择，因为ButteCr只有一条水力段：tributary。（2）进入Option菜单选择AddanewCrossSection，在弹出的输入框里输入新的RS，这里输入0.2。（3）按照图4.6输入这个横断面所有数据。（4）这个断面输入完成后，单击ApplyData按钮（5）查看（Plot）这个横断面检查数据。图4.6ButteCr河流的0.2断面在ButteCrtributary中，有另外两个横断面需要输入。我们也通过复制并调整数据来得到另外两个横断面的数据。必要的调整项目见表4.2，请确保你是按照这个表所显示的来调整的，确认更改了每个断面“描述”和数据之后，单击