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SMS 13.3—地表水建模模擬軟件
SMS的英文全稱為“Surface Water Modeling System”，使用 SMS 可訪問全方位的沿海和河流解決方案。
一、模型概述
SMS為有效地管理整個地表水建模過程提供了完整的解決方案。
1、靈活的建模方法
SMS倡導(dǎo)概念模型的方法，構(gòu)建一個概念模型需要使用GIS對象（點、弧線和多邊形）構(gòu)造一個高層次表示模型。通過使用概念模型，可用一種簡單而有效的方式使得大型、復(fù)雜的模型得到應(yīng)用，而且可以輕松的更新或根據(jù)實際需要改變模型。
SMS還擁有強(qiáng)大的工具來構(gòu)建網(wǎng)格和網(wǎng)格。
2、優(yōu)越的三維可視化性能
SMS是可用于三維環(huán)境中最先進(jìn)的地表水模擬軟件系統(tǒng)之一。
? 作用于真實的三維系統(tǒng)
? 優(yōu)越的OpenGL圖形硬件升級
? 創(chuàng)建照片級真實感的表現(xiàn)
? 可生成動畫PowerPoint或Web演示文稿
? 圖像可懸垂在模型上且可控制透明度
? 可注釋添加指北針，比例尺，參考圖像，公司微標(biāo)等
3、可導(dǎo)入你所需要的圖像或數(shù)據(jù)
模型需要來自許多不同來源的數(shù)據(jù)。這就是為什么SMS建立能夠輕松地導(dǎo)入多種文件類型：
? 包含地理坐標(biāo)定位和投影支持的光柵圖像
? 地形圖和航拍圖
? 海拔和水深數(shù)據(jù)
? 類似TerraServer的Web數(shù)據(jù)服務(wù)
? ArcGIS數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)說明
? .dwg，.dgn，.dxf格式的CAD圖
? 包含直角坐標(biāo)和地理系統(tǒng)的全球投影支持
? 分離的文本文件和電子表格文件導(dǎo)入向?qū)?br>
4、先進(jìn)的河流及港口模型
SMS接口數(shù)值模型具有廣泛的應(yīng)用，包括：
? 河流模擬
? 污染物運(yùn)移
? 輸沙
? 粒子跟蹤
? 農(nóng)村與城市洪水
? 河口
? 沿海水體
? 波浪建模
二、基于SMS的河流和洪水建模
1、ADH（基于SMS的二維水流輸沙模型）
ADH是最先進(jìn)的自適應(yīng)液壓建模系統(tǒng)。ADH使用自適應(yīng)數(shù)值網(wǎng)格，可以在不犧牲效率的情況下提高模型精度。它還允許流快速收斂到穩(wěn)態(tài)解。ADH包含其他基本特征，如潤濕和干燥、完全耦合的沉積物傳輸和風(fēng)效應(yīng)。一系列模塊化庫使ADH能夠包括船舶運(yùn)動、摩擦描述以及許多其他關(guān)鍵功能。
2、SRH（基于SMS的二維流建模）
SRH-2D是一個由美國墾務(wù)局開發(fā)的水力模型，它將非常穩(wěn)健和穩(wěn)定的數(shù)值方案與無縫干濕算法結(jié)合在一起。該模型使用了一個靈活的網(wǎng)格，可以包含任意形狀的單元，包括四邊形和三角形單元，這提高了求解精度，同時最大限度地減少了計算需求。SRH-2D建模應(yīng)用包括具有流內(nèi)結(jié)構(gòu)的水流、通過彎道的水流、具有棲息河流的水流、帶有側(cè)溝和農(nóng)業(yè)回流的水流以及具有編織河道系統(tǒng)的水流。SRH-2D非常適合建模局部流速、渦流模式、流量再循環(huán)、橫向速度變化以及河岸和堤壩上的流量。
SRH-2D的特點和功能包括：
? 采用有限體積數(shù)值方法求解二維深度平均動態(tài)波動方程（標(biāo)準(zhǔn)St.Venant方程）。
? 可以模擬穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)流動。
? 一種用于時間積分的隱式方案，以實現(xiàn)解決方案的穩(wěn)健性和效率
? 使用非結(jié)構(gòu)化任意形狀的網(wǎng)格，其包括結(jié)構(gòu)化四邊形網(wǎng)格、純?nèi)切尉W(wǎng)格或兩者的組合。
? 所有流態(tài)，即亞臨界、跨臨界和超臨界流，都可以同時模擬，而無需特殊處理。
? 該模型結(jié)合了一個穩(wěn)健和無縫的潤濕-干燥算法。
? 輸出解包括水面高程、水深、深度平均速度、弗勞德數(shù)和河床剪切應(yīng)力。
3、TUFLOW（世界上最強(qiáng)大的用于洪水建模的1D/2D流體動力發(fā)動機(jī)）
（1）什么是TUFLOW？
TUFLOW是一種1D/2D洪水和潮汐模型，具有廣泛的應(yīng)用，與其他更昂貴的洪水模型具有相似的功能。與領(lǐng)先的洪水模擬模型相比，TUFLOW擁有改進(jìn)的數(shù)據(jù)處理和更快的計算速度。
TUFLOW提供穩(wěn)定、穩(wěn)健和高效的流體動力學(xué)建模，成本僅為其他高端模型的一小部分。
（2）TUFLOW的獨特之處是什么？
當(dāng)沿海水域、河口、河流、泛濫平原和城市排水環(huán)境中的水動力行為具有復(fù)雜的二維流動模式時，TUFLOW特別有益，而使用傳統(tǒng)的一維網(wǎng)絡(luò)模型難以表示。它適用于模擬主要河流的洪水，包括復(fù)雜的陸上和管道城市流量，以及河口和海岸水力學(xué)。
TUFLOW的一個強(qiáng)大功能是其2D/1D動態(tài)鏈接，最初于1990年推出，隨后得到了增強(qiáng)，提供了無與倫比的靈活性和穩(wěn)健性。TUFLOW不斷發(fā)展，以應(yīng)對流體動力學(xué)建模的挑戰(zhàn)。
（3）為什么TUFLOW與SMS結(jié)合？
SMS團(tuán)隊與TUFLOW開發(fā)人員密切合作，創(chuàng)建洪水和潮汐建模的首要解決方案。從開始到結(jié)束，在SMS中構(gòu)建您的TUFLOW模型。
? 卓越的數(shù)據(jù)處理
? 直觀的模擬管理
? CAD和GIS軟件的導(dǎo)入和導(dǎo)出功能
? 與其他模型耦合，如PTM（粒子跟蹤模型）
（4）TUFLOW可用于什么環(huán)境中？
? 干濕環(huán)境中快速、穩(wěn)定
? 1D和2D鏈接模型
? 多個2D域（可選）
? 在一維或二維表示水工建筑物
? 上行/下行自動流態(tài)切換控制
? 1D和2D超臨界流
? 高度靈活和高效的數(shù)據(jù)處理
? 基于GIS
? 高質(zhì)量輸出控制
? 強(qiáng)大的可視化和后處理工具，用于管理數(shù)據(jù)集，分析結(jié)果，以及創(chuàng)建演示文稿圖形
? 基于1D渠道或管道網(wǎng)絡(luò)的截面（雨水渠）
4、TUFLOW AD（TUFLOW的成分命運(yùn)與運(yùn)輸模型）
TUFLOW AD（平流擴(kuò)散）是一個用于模擬深度平均、二維和一維成分命運(yùn)和傳輸?shù)哪K。溶解成分和顆粒成分都可以模擬。
TUFLOW AD采用TUFLOW和ESTRY引擎計算的深度和速度場，并使用這些信息以及初始和邊界條件來模擬成分的平流和分散。TUFLOW AD專門針對沿海水域、河口、河流、泛濫平原和城市地區(qū)等系統(tǒng)進(jìn)行此類分析。
5、TUFLOW GPU（二維流體動力學(xué)TUFLOW建模-具有GPU的計算性能）
TUFLOW GPU是一個2D固定網(wǎng)格流體動力學(xué)數(shù)值模型，它使用GPU的計算性能來實現(xiàn)10到100倍的速度提升。
TUFLOW GPU具有TUFLOW卓越GIS功能的強(qiáng)大功能和靈活性，使用GPU模塊時，腳本和場景/事件管理觸手可及。顯式有限體積一階空間，一階或四階時間解是100%穩(wěn)定的。它求解了完整的二維自由表面方程，包括慣性和子網(wǎng)格湍流（渦流粘度）。
6、TUFLOW Multiple Domains（TUFLOW的多域建模）
多個域允許將任意數(shù)量的不同單元大小和方向的2D域構(gòu)建到模型中。2D域可以通過1D域鏈接，或者通過2D/2D鏈接特征進(jìn)行鏈接。每個域可以具有不同的單元大小、方向和范圍。
例如，河流系統(tǒng)的1D域可以嵌入幾個2D域，以表示需要更詳細(xì)的2D分析的幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。另一種情況是使用在感興趣區(qū)域上鏈接到更精細(xì)分辨率2D域的更粗糙的2D網(wǎng)格。1D元素可以在不同的2D域之間鏈接，例如，底層管網(wǎng)可以鏈接到任何數(shù)量的不同2D域。
7、TUFLOW FV（基于SMS的洪澇模擬建模）
TUFLOW FV是一個靈活的網(wǎng)格有限體積數(shù)值模型，用于模擬海洋、沿海水域、河口和河流中的水動力、沉積物輸送和水質(zhì)過程。該模型可用于沿海和近岸環(huán)境，包括海灘和海岸線，以及河口、河口、三角洲和泛濫平原等近海環(huán)境。
8、HydroAS（基于SMS的流體動力學(xué)流動與輸運(yùn)建模）
HydroAS是德國、瑞士和奧地利的市場領(lǐng)導(dǎo)者。它是基于淺水方程的有限體積法數(shù)值解。
HydroAS具有廣泛的應(yīng)用，包括河流動力學(xué)、沿海和強(qiáng)降雨/城市山洪建模。
HydroAS-FT附加模塊可用于12粒徑的床載輸送，可應(yīng)用洗滌負(fù)荷和污染/熱量輸送。他們使用兩步法進(jìn)行流量計算，這與顯式二階龍格-庫塔法相對應(yīng)。可以成功地模擬高度瞬態(tài)過程，例如潰壩波傳播的情況。
HydroAS GPU/MP-還提供針對顯卡或多處理器優(yōu)化的模擬并行執(zhí)行功能。
HydroAS提供英語和德語用戶界面。提供Windows和Linux版本。
9、RiverFlow2D by Hydronia（二維水力建模的下一個層次）
RiverFlow2D是河流和河口的二維水力模型，也可以模擬沉積物和污染物的輸送以及泥流。它提供了非常穩(wěn)定、準(zhǔn)確和快速的有限體積計算，使用精細(xì)的柔性三角形網(wǎng)格計算亞臨界和超臨界流。RiverFlow2D新的最先進(jìn)的有限體積引擎提供了許多高性能功能，包括在潮濕和干燥的河床條件下的2D洪水路由，以及用于更快模擬的并行計算引擎（基于GPU）。
10、RMA2 （基于SMS的二維流建模）
RMA2是一個支持亞臨界流動分析的流體動力學(xué)建模代碼，包括潤濕和干燥以及沼澤孔隙度模型。它是美國陸軍工程兵團(tuán)水道實驗站（USACE-WES）編寫的TABS分析包的一部分。TABS代碼使用的分析方法及其文件格式和輸入?yún)?shù)在其自己的文檔中進(jìn)行了描述。SMS支持RMA2的預(yù)處理和后處理。使用網(wǎng)格模塊在SMS中創(chuàng)建和編輯用于RMA2的網(wǎng)格。RMA2所需的建模參數(shù)將使用RMA2菜單中分組的命令生成并應(yīng)用于網(wǎng)格。RMA2生成的解決方案數(shù)據(jù)的后處理是使用SMS的通用可視化工具完成的。
應(yīng)用：
? 河網(wǎng)水流條件數(shù)值模擬
? 建筑物對河流流態(tài)數(shù)值模擬
? 河流航道整治工程效果數(shù)值評估
? 河道取水口對內(nèi)河航道通航的影響
? 河道防洪評價
? 河口及流動條件數(shù)值模擬
11、RMA4（基于SMS的水質(zhì)傳輸建模）
RMA4是TABS-MD程序套件的一部分，用于跟蹤2D模型中的成分流。RMA4可以用于表示污染物或鹽度入侵在系統(tǒng)中的傳輸。RMA4只能在已經(jīng)初始運(yùn)行流體動力學(xué)解決方案之后運(yùn)行。目前，SMS僅將RMA4與來自RMA2的解決方案文件對接。因為RMA4是在跟蹤運(yùn)輸或成分，所以它本質(zhì)上是一個動態(tài)模型。。RMA4使用流動解來計算流經(jīng)網(wǎng)格時的成分濃度。RMA2計算的初始流體動力學(xué)解可以是穩(wěn)態(tài)解，也可以是動態(tài)解。RMA4將重復(fù)使用穩(wěn)態(tài)解，或者可以重復(fù)循環(huán)通過動態(tài)解的一部分，以模擬隨時間的傳輸。
12、FESWMS（基于SMS的水流輸沙模型）
FESWMS是一個流體動力學(xué)建模代碼，支持超臨界和亞臨界流動分析，包括區(qū)域潤濕和干燥。它是在美國聯(lián)邦公路管理局（FHWA）的資助下由Dave Froelich PE博士開發(fā)的。FESWMS特別適合對涉及流量控制結(jié)構(gòu)的區(qū)域進(jìn)行建模，例如在道路和水道的交叉口遇到的區(qū)域。具體而言，F(xiàn)ESWMS模型允許用戶將堰、涵洞、跌水口和橋墩包括在標(biāo)準(zhǔn)二維有限元模型中。SMS提供了用于定義這些結(jié)構(gòu)和使用FESWMS模型控制分析的圖形工具。預(yù)處理和后處理功能都包含在界面中。
應(yīng)用：
? 與RMA2相似
? 采用有限元進(jìn)行離散
? 數(shù)值方法與RMA2不同
? 可模擬多種建筑物形式對流的影響
? 可模擬急流、緩流及臨界流
13、PTM（基于SMS的Langarian粒子跟蹤）
粒子跟蹤模型（PTM）是一種拉格朗日粒子跟蹤器，旨在允許用戶模擬粒子傳輸過程。PTM由美國陸軍工程兵團(tuán)工程研究與發(fā)展中心（ERDC）的兩個研究項目、海岸進(jìn)水口研究項目（CIRP）和疏浚作業(yè)與環(huán)境研究項目（DOER）資助。
PTM已被開發(fā)用于疏浚和沿海項目，包括疏浚材料的分散和歸宿、沉積物路徑和歸宿以及成分運(yùn)輸。該模型包含適當(dāng)表示近岸波浪/水流條件下的運(yùn)輸、沉降、沉積、混合和再懸浮過程的算法。它使用通過其他模型產(chǎn)生的波和電流，并直接輸入到PTM作為強(qiáng)迫函數(shù)。
14、Generic Model Interface
SMS有一個通用接口，任何二維有限元或有限差分模型都可以使用SMS作為前置和后置處理器來運(yùn)行。
可以為通用模型定義以下內(nèi)容：
? 全局模型參數(shù)
? 邊界條件
? 材料特性
定義模型屬性后，用戶可以使用Map中的幾何工具以及mesh或Cartesian grid Modules生成網(wǎng)格或柵格。然后可以設(shè)置模型參數(shù)，指定邊界條件，并將材質(zhì)特性應(yīng)用于幾何數(shù)據(jù)并保存為通用文件格式。
通用模型接口當(dāng)前支持：
? TUFLOW FV
? HYDRO AS-2D
? RiverFlow2D
? SRH-2D的舊版本及更多
15、Dynamic Model Interface
動態(tài)模型接口是SMS多年來一直支持的通用模型接口的一種更靈活、更強(qiáng)大的替代方案。這種方法允許模型開發(fā)人員在XML文件中為特定模型定義接口的所有屬性。SMS將在啟動時讀取此文件，然后與模型交互。此架構(gòu)是在動態(tài)模型接口架構(gòu)中定義的。
動態(tài)模型界面包括：
? 特定于型號的菜單命令
? 型號特定參數(shù)
? 模型特定邊界條件
? 特定于型號的文件格式（用于讀取和寫入）
? 特定于模型的執(zhí)行過程，包括模型所需的不同預(yù)運(yùn)行實用程序或執(zhí)行步驟
1、ADCIRC(基于SMS的海岸環(huán)流建模)
高級環(huán)流模式（ADCIRC）是一個二維、深度集成、正壓時間相關(guān)長波的流體動力學(xué)環(huán)流模式。ADCIRC模型可應(yīng)用于包括深海、大陸架、沿海和小規(guī)模河口系統(tǒng)在內(nèi)的計算領(lǐng)域。ADCIRC的典型應(yīng)用包括潮汐和風(fēng)驅(qū)動環(huán)流建模、颶風(fēng)風(fēng)暴潮和洪水分析、疏?？尚行院筒牧咸幚硌芯?、幼蟲運(yùn)輸研究、近岸海洋作業(yè)。
ADCIRC是一個高度開發(fā)的計算機(jī)程序，用于求解旋轉(zhuǎn)地球上運(yùn)動流體的運(yùn)動方程。這些方程是使用傳統(tǒng)的靜水壓力和Boussinesq近似公式化的，并且在空間上使用有限元（FE）方法離散，在時間上使用有限差分（FD）方法離散。
ADCIRC邊界條件包括：
? 指定高程（調(diào)和潮汐成分或時間序列）
? 指定的正常流量（諧波潮汐成分或時間序列）
? 零正常流量
? 速度的滑移或無滑移條件
? 外部屏障溢出域
? 域各部分之間的內(nèi)部屏障溢出
? 表面應(yīng)力（風(fēng)和/或波浪輻射應(yīng)力）
? 大氣壓力
? 波的向外輻射（Sommerfield條件）
ADCIRC可以強(qiáng)制使用：
? 高程邊界條件
? 正常流動邊界條件
? 表面應(yīng)力邊界條件
? 潮汐勢
? 土荷載/自吸潮
2、CGWAVE(基于SMS的波浪變換建模)
CGWAVE（Panchang&Xu 1995）是一個基于橢圓緩坡波動方程的二維有限元模型。它類似于波浪模型HARBD（Chen和Mei，1974）和PHAROS（Kostense等人，1986）。CGWAVE可以同時模擬折射、衍射、測深和結(jié)構(gòu)反射、摩擦和破碎引起的耗散以及非線性振幅色散的影響。CGWAVE模型的計算能力允許對大型沿海地區(qū)進(jìn)行建模。CGWAVE的控制方程在極限范圍內(nèi)適用于深水和淺水方程，使該模型適用于廣泛的頻率范圍，包括短風(fēng)浪、涌浪和超重力波。
3、CMS-Flow(基于SMS的海岸水流動力學(xué)建模)
流體動力學(xué)環(huán)流模型CMS-Flow是美國陸軍工程兵團(tuán)海岸和水力學(xué)實驗室開發(fā)的海岸建模系統(tǒng)的一個組成部分。CMS-Flow是一種二維有限差分?jǐn)?shù)值近似的深度積分連續(xù)性和動量方程。單元格定義在交錯的直線網(wǎng)格上，可以具有恒定或可變的邊長。首先以時間步進(jìn)的方式求解動量方程，然后求解連續(xù)性方程，其中應(yīng)用由動量方程計算的更新速度。該模型模擬了海岸帶的水流、水位、泥沙輸移和形態(tài)。CMS-Flow設(shè)計用于模擬航道性能以及入口和海岸帶相鄰海灘之間的沉積物交換。
CMS-Flow模型的特點和亮點：
? 強(qiáng)勁的浸水和干燥
? 高效的內(nèi)存網(wǎng)格存儲
? 時變風(fēng)和波浪應(yīng)力強(qiáng)迫
? 隨時間變化的水位、潮汐和流速強(qiáng)迫
? 可變間隔底部摩擦
? 獨立開啟或關(guān)閉平流項、混合項、鹽度、沉積物輸送、形態(tài)和淹沒/干燥計算
4、CMS-Wave(基于SMS的海岸波建模)
CMS-Wave 是美國陸軍工程兵團(tuán)海岸和水力學(xué)實驗室開發(fā)的海岸建模系統(tǒng)的一個組成部分。CMS波是一種二維波譜變換模型，采用向前推進(jìn)的有限差分方法求解波作用守恒方程。它是一個相位平均模型，在根據(jù)輸出的波浪信息計算波浪和其他近岸過程時忽略了波浪相位的變化。CMS-Wave包含理論上開發(fā)的波浪衍射和反射近似值，因此適用于在海岸入口處進(jìn)行波浪模擬。該模型在海岸半平面上運(yùn)行，因此初級波只能從向海邊界向海岸傳播。如果激活了向海反射選項，則在完成正向行進(jìn)計算后，模型還將執(zhí)行向海反射的反向行進(jìn)。
CMS-Wave模型的特點和亮點：
? 海浪漫頂和海浪在海灘表面的上升
? 可變矩形單元格
? 網(wǎng)格嵌套
? 非線性波浪相互作用
? 不透水結(jié)構(gòu)
5、BOUSS-2D(基于SMS的Boussinesq波變換)
BOUSS-2D是一個基于Boussinesq型方程時域解的綜合數(shù)值模型，用于模擬波浪在沿海地區(qū)和港口的傳播和轉(zhuǎn)換?？刂品匠虖纳钏綔\水都是一致有效的，可以模擬近岸區(qū)和港口盆地中大多數(shù)感興趣的現(xiàn)象，包括可變地形上的變淺/折射、結(jié)構(gòu)附近的反射/衍射、波浪破碎和底部摩擦引起的能量耗散、非線性波波相互作用引起的跨譜能量傳遞，破碎誘導(dǎo)的沿岸流和激流、波流相互作用以及與多孔結(jié)構(gòu)的波相互作用。使用BOUSS-2D可以研究入口和港口的許多過程。
6、STWAVE(基于SMS的近岸波浪建模)
STWAVE是一個基于波浪作用平衡方程的穩(wěn)態(tài)有限差分譜模型。STWAVE模擬深度引起的波浪折射和變淺、電流引起的折射和變淡、深度和陡度引起的波浪破碎、衍射、風(fēng)輸入引起的波浪增長，以及在不斷增長的波浪場中重新分配和耗散能量的波浪-波浪相互作用和白帽。STWAVE的目的是為近岸風(fēng)浪的增長和傳播提供一個易于應(yīng)用、靈活和穩(wěn)健的模型。該模型最近的升級包括波流相互作用和陡度引起的波浪破碎。STWAVE由美國陸軍工程兵團(tuán)水道實驗站（USACE-WES）編寫。STWAVE代碼使用的分析方法以及文件格式和輸入?yún)?shù)在STWAVE文檔中進(jìn)行了描述。SMS支持STWAVE的預(yù)處理和后處理。
7、GENCADE(基于SMS的海岸泥沙輸移與形態(tài)建模)
GenCade模擬了海岸線相對于這些過程發(fā)生的區(qū)域形態(tài)約束的變化。還可以模擬多個相互作用的海岸項目、形態(tài)特征和路徑的演變，例如與進(jìn)水口和鄰近海灘相關(guān)的特征和路徑。該模型支持對強(qiáng)加的波浪條件、海岸結(jié)構(gòu)和其他工程活動（如海灘營養(yǎng)）的響應(yīng)。
建模項目的典型沿岸范圍和時間段可以分別在1到100公里和1個月到幾十年的范圍內(nèi)，并且可以表示幾乎任意數(shù)量的丁壩、獨立防波堤、海堤、碼頭和海灘填充物的組合。GenCade模擬了由沿岸沙運(yùn)輸?shù)目臻g和時間差異產(chǎn)生的海岸線變化。海岸線運(yùn)動，如海灘填充和河流沉積物排放產(chǎn)生的運(yùn)動也可以表示出來。建模系統(tǒng)的主要用途在于模擬海岸線對位于近岸的結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。與風(fēng)暴和波浪氣候的季節(jié)變化相關(guān)的跨海岸沉積物輸送產(chǎn)生的海岸線變化無法模擬；該模型的未來版本正在考慮對跨海岸過程的支持。
GENCADE的能力：
? 丁壩、碼頭、獨立防波堤、海灘填充物和海堤的幾乎任意數(shù)量和組合
? T形、Y形和丁壩等復(fù)合結(jié)構(gòu)
? 沙子的繞過和通過丁壩和碼頭的傳輸
? 分離式防波堤、防波堤和丁壩處的衍射
? 空間范圍廣的覆蓋范圍
? 任意高度、周期和方向的離岸輸入波
? 多波列（來自獨立的波浪發(fā)生源）
? 斜波入射和沿岸高度梯度引起的輸沙
? 分離式防波堤處的波浪傳播
8、WAM(基于SMS的波浪預(yù)測建模)
SMS中的WAM接口包含用于創(chuàng)建和編輯WAM模擬的工具。WAM是第三代全球海浪預(yù)測模型。該模型預(yù)測了方向譜以及波浪特性，如有效波高、平均波浪方向和頻率、涌浪高度和平均方向，以及通過包括選定輸出時間每個網(wǎng)格點的波浪誘導(dǎo)應(yīng)力和阻力系數(shù)校正的風(fēng)應(yīng)力場。
該模型不斷更新，以納入最新的研究結(jié)果。已經(jīng)在三個地區(qū)進(jìn)行了驗證，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）系泊浮標(biāo)可在全球電信系統(tǒng)（GTS）上使用。
9、TUFLOW（世界上最強(qiáng)大的用于洪水建模的1D/2D流體動力發(fā)動機(jī)）
（1）什么是TUFLOW？
TUFLOW是一種1D/2D洪水和潮汐模型，具有廣泛的應(yīng)用，與其他更昂貴的洪水模型具有相似的功能。與領(lǐng)先的洪水模擬模型相比，TUFLOW擁有改進(jìn)的數(shù)據(jù)處理和更快的計算速度。
TUFLOW提供穩(wěn)定、穩(wěn)健和高效的流體動力學(xué)建模，成本僅為其他高端模型的一小部分。
（2）TUFLOW的獨特之處是什么？
當(dāng)沿海水域、河口、河流、泛濫平原和城市排水環(huán)境中的水動力行為具有復(fù)雜的二維流動模式時，TUFLOW特別有益，而使用傳統(tǒng)的一維網(wǎng)絡(luò)模型難以表示。它適用于模擬主要河流的洪水，包括復(fù)雜的陸上和管道城市流量，以及河口和海岸水力學(xué)。
TUFLOW的一個強(qiáng)大功能是其2D/1D動態(tài)鏈接，最初于1990年推出，隨后得到了增強(qiáng)，提供了無與倫比的靈活性和穩(wěn)健性。TUFLOW不斷發(fā)展，以應(yīng)對流體動力學(xué)建模的挑戰(zhàn)。
（3）為什么TUFLOW與SMS結(jié)合？
SMS團(tuán)隊與TUFLOW開發(fā)人員密切合作，創(chuàng)建洪水和潮汐建模的首要解決方案。從開始到結(jié)束，在SMS中構(gòu)建您的TUFLOW模型。
? 卓越的數(shù)據(jù)處理
? 直觀的模擬管理
? CAD和GIS軟件的導(dǎo)入和導(dǎo)出功能
? 與其他模型耦合，如PTM（粒子跟蹤模型）
（4）TUFLOW可用于什么環(huán)境中？
? 干濕環(huán)境中快速、穩(wěn)定
? 1D和2D鏈接模型
? 多個2D域（可選）
? 在一維或二維表示水工建筑物
? 上行/下行自動流態(tài)切換控制
? 1D和2D超臨界流
? 高度靈活和高效的數(shù)據(jù)處理
? 基于GIS
? 高質(zhì)量輸出控制
? 強(qiáng)大的可視化和后處理工具，用于管理數(shù)據(jù)集，分析結(jié)果，以及創(chuàng)建演示文稿圖形
? 基于1D渠道或管道網(wǎng)絡(luò)的截面（雨水渠）
10、TUFLOW AD（TUFLOW的成分命運(yùn)與運(yùn)輸模型）
TUFLOW AD（平流擴(kuò)散）是一個用于模擬深度平均、二維和一維成分命運(yùn)和傳輸?shù)哪K。溶解成分和顆粒成分都可以模擬。
TUFLOW AD采用TUFLOW和ESTRY引擎計算的深度和速度場，并使用這些信息以及初始和邊界條件來模擬成分的平流和分散。TUFLOW AD專門針對沿海水域、河口、河流、泛濫平原和城市地區(qū)等系統(tǒng)進(jìn)行此類分析。
11、TUFLOW GPU（二維流體動力學(xué)TUFLOW建模-具有GPU的計算性能）
TUFLOW GPU是一個2D固定網(wǎng)格流體動力學(xué)數(shù)值模型，它使用GPU的計算性能來實現(xiàn)10到100倍的速度提升。
TUFLOW GPU具有TUFLOW卓越GIS功能的強(qiáng)大功能和靈活性，使用GPU模塊時，腳本和場景/事件管理觸手可及。顯式有限體積一階空間，一階或四階時間解是100%穩(wěn)定的。它求解了完整的二維自由表面方程，包括慣性和子網(wǎng)格湍流（渦流粘度）。
12、TUFLOW Multiple Domains（TUFLOW的多域建模）
多個域允許將任意數(shù)量的不同單元大小和方向的2D域構(gòu)建到模型中。2D域可以通過1D域鏈接，或者通過2D/2D鏈接特征進(jìn)行鏈接。每個域可以具有不同的單元大小、方向和范圍。
例如，河流系統(tǒng)的1D域可以嵌入幾個2D域，以表示需要更詳細(xì)的2D分析的幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。另一種情況是使用在感興趣區(qū)域上鏈接到更精細(xì)分辨率2D域的更粗糙的2D網(wǎng)格。1D元素可以在不同的2D域之間鏈接，例如，底層管網(wǎng)可以鏈接到任何數(shù)量的不同2D域。
13、TUFLOW FV（基于SMS的洪澇模擬建模）
TUFLOW FV是一個靈活的網(wǎng)格有限體積數(shù)值模型，用于模擬海洋、沿海水域、河口和河流中的水動力、沉積物輸送和水質(zhì)過程。該模型可用于沿海和近岸環(huán)境，包括海灘和海岸線，以及河口、河口、三角洲和泛濫平原等近海環(huán)境。
14、PTM（基于SMS的Langarian粒子跟蹤）
粒子跟蹤模型（PTM）是一種拉格朗日粒子跟蹤器，旨在允許用戶模擬粒子傳輸過程。PTM由美國陸軍工程兵團(tuán)工程研究與發(fā)展中心（ERDC）的兩個研究項目、海岸進(jìn)水口研究項目（CIRP）和疏浚作業(yè)與環(huán)境研究項目（DOER）資助。
PTM已被開發(fā)用于疏浚和沿海項目，包括疏浚材料的分散和歸宿、沉積物路徑和歸宿以及成分運(yùn)輸。該模型包含適當(dāng)表示近岸波浪/水流條件下的運(yùn)輸、沉降、沉積、混合和再懸浮過程的算法。它使用通過其他模型產(chǎn)生的波和電流，并直接輸入到PTM作為強(qiáng)迫函數(shù)。
15、Generic Model Interface
SMS有一個通用接口，任何二維有限元或有限差分模型都可以使用SMS作為前置和后置處理器來運(yùn)行。
可以為通用模型定義以下內(nèi)容：
? 全局模型參數(shù)
? 邊界條件
? 材料特性
定義模型屬性后，用戶可以使用Map中的幾何工具以及mesh或Cartesian grid Modules生成網(wǎng)格或柵格。然后可以設(shè)置模型參數(shù)，指定邊界條件，并將材質(zhì)特性應(yīng)用于幾何數(shù)據(jù)并保存為通用文件格式。
通用模型接口當(dāng)前支持：
? TUFLOW FV
? HYDRO AS-2D
? RiverFlow2D
? SRH-2D的舊版本及更多
16、Dynamic Model Interface
動態(tài)模型接口是SMS多年來一直支持的通用模型接口的一種更靈活、更強(qiáng)大的替代方案。這種方法允許模型開發(fā)人員在XML文件中為特定模型定義接口的所有屬性。SMS將在啟動時讀取此文件，然后與模型交互。此架構(gòu)是在動態(tài)模型接口架構(gòu)中定義的。
動態(tài)模型界面包括：
? 特定于型號的菜單命令
? 型號特定參數(shù)
? 模型特定邊界條件
? 特定于型號的文件格式（用于讀取和寫入）
? 特定于模型的執(zhí)行過程，包括模型所需的不同預(yù)運(yùn)行實用程序或執(zhí)行步驟
操作系統(tǒng)：Windows 10
RAM：16 GB或更高
CPU：SMS軟件占用CPU。一些與SMS集成的模型和實用程序可以同時利用多個處理器核心。我們建議您使用預(yù)算允許的最快CPU。
存儲：建議的存儲量會因個別數(shù)據(jù)要求而異。最新版本的SMS非常占用磁盤I/O。
-機(jī)械硬盤驅(qū)動器：基本性能
-SATA固態(tài)驅(qū)動器：更好的性能
-NVMe固態(tài)硬盤：最佳性能
顯卡：專用顯卡比集成顯卡更好。專為游戲設(shè)計的基本或中端nVidia卡效果最佳。
分辨率：1920 x 1080或更高
北京友萬信息科技有限公司，英文全稱：Beijing Uone Info&Tech Co.,Ltd ( Uone-Tech )是中國大陸領(lǐng)先的教育和科學(xué)軟件分銷商，已在中國300多所高校建立了可靠的分銷渠道。擁有最成功的教學(xué)資源和數(shù)據(jù)管理專家。如需申請軟件采購及老版本更新升級請聯(lián)系我們，咨詢熱線：010-56548231 ,咨詢郵箱：info@uone-tech.cn 感謝您的支持與關(guān)注。
