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MIKE21水动力学模型应用研究进展

Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2020, 10(4), 510-515

Published Online August 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/c213299402.html,/journal/aep

https://https://www.wendangku.net/doc/c213299402.html,/10.12677/aep.2020.104061

Research Progress on Application

of MIKE21 Hydrodynamic Model

Qing Luo, Lihong Liu, Yumeng Wang

Department of Earth and Environment, Anhui University of Science & Technology, Huainan Anhui

Received: Jul. 15th, 2020; accepted: Aug. 4th, 2020; published: Aug. 11th, 2020

Abstract

MIKE21 model is a reliable means and an important basis for studying the movement of surface water flow. The model simulation of planar two-dimensional water flow is of great significance for the actual water condition verification, hydrological change calculation and future trend predic-tion. At present, many experts and scholars have carried out practical application of multi-angle, multi-level and different fields, and have repeatedly verified the accuracy and fit of the MIKE21 model. This paper mainly reviews the application of MIKE21 hydrodynamic model in river flood analysis, flood evolution in flood storage area, analysis of urban waterlogging risk and impact of water conservancy construction. The hydrological changes, general conclusions and application limitations, which are obtained, are discussed by the model under different simulation conditions.

On this basis, it elaborates and summarizes, and forecasts the application and development trend of MIKE21 hydrodynamic model.

Keywords

MIKE21 Hydrodynamic Model, River Flood, Flood Evolution in Flood Storage Area, Urban

Waterlogging, Water Conservancy Construction

MIKE21水动力学模型应用研究进展

罗庆，刘丽红，王雨蒙

安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南

收稿日期：2020年7月15日；录用日期：2020年8月4日；发布日期：2020年8月11日

摘要

MIKE21水动力学模型是研究地表水流运动的可靠手段和重要依据，模型关于平面二维水流的模拟，对

罗庆等

于实际水情验证、水文变化计算、未来趋势预测具有重要意义。目前，已有许多专家学者对此展开了多角度、多层次、不同领域的实际应用，并对MIKE21模型的精确度和拟合度进行了反复验证。本文主要综述MIKE21水动力学模型在河道行洪分析、蓄洪区洪水演进、城市内涝风险分析和水利工程建设影响等方面的具体应用，讨论模型在不同模拟条件下得到的水文变化、一般结论以及应用局限性。在此基础上进行阐述和概括，并对MIKE21水动力学模型的应用和发展趋势进行展望。

关键词

MIKE21水动力学模型，河道行洪，蓄洪区洪水演进，城市内涝，水利工程建设

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).

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1. 引言

随着地表水文现象研究的深入，地表水流数值模拟越来越成为当今学者研究的焦点。MIKE21模型是丹麦水力学研究所开发的二维数学模拟软件，在国内外水动力学模拟中受到了广泛运用，并且取得较为良好的效果。其模型简便、运算快捷、模拟精度高、模拟结果真实，是目前国际上较为先进的模型之一。MIKE21水动力学模型是平面二维自由表面流模型，强大的前、后处理和运算功能，可以模拟由于各种作用力的作用而产生的水位及水流变化[1]，为从事地表水工作技术人员提供可靠手段和重要依据，模型也在应用中不断发展和改进。

国内外对MIKE21水动力模型主要应用在河道行洪分析、蓄洪区洪水演进、城市内涝风险分析和水利工程建设影响等方面。河道行洪分析对河道安全运行[2]、河堤风险评价[3]具有重要意义；蓄洪区洪水演进[4]的模拟，可以得到在不同水情下的洪水影响；城市内涝是目前亟待解决的焦点问题，需要合理准确地模拟出大暴雨后的城市积水情况[5]，找出积水原因和对策；水利工程建设[6]在发挥巨大的社会、经济效益的同时，会对原始流场产生一定影响，影响程度依靠模拟计算。对此，本文主要综述国内外关于这些领域应用的实际问题和研究现状，总结MIKE21水动力学模型在各方面应用的研究方法和一般结论，旨在为MIKE21水动力学模型研究前景和方向提供参考借鉴。

2. 河道行洪分析

河床经过常年淤积加上河道发生演变，河道运行安全会受到影响，需定期对河道行洪能力进行验证，河道行洪安全要考虑河道堤防、行洪水位和河道流场。唐永[7]构建了关于大辽河河道的MIKE21水动力学模型，依据防洪标准，对大辽河研究区整体堤防进行了分析。类似的河道堤防安全评价，还发生在冯金鹏[8]对大洋河行洪能力进行检验时，在建立水动力学模型模拟计算后，发现岫岩城市段从铁路桥至雅河汇合口上游，右岸和左岸满足不同洪水标准。另外，马贵友[9]对海城河建立二维水动力学模型，计算分析设计洪水条件下河道行洪能力及其流场分布，对河岸岸堤安全性提出了要求。张志林[10]选取东风水库上游复州河附近河道为模拟区，运用MIKE21 FM水动力模块绘制了河道流场图，讨论其行洪安全。郭维东[11]为研究浑河河道交汇口处的水流特性，选取中间河段作为研究对象，采用MIKE21软件进行洪水演进计算，对此河段的水面形态、流速分布及交汇口处分离区、滞留区等位置做了定量分析。

河道的洪水演进过程可以在MIKE21水动力模型中完整重现，对河道历史洪水进行模拟时，可以利

罗庆等

用已有观测资料进行参数的率定和验证，如李艳[12]在珲春河洪水演算中，利用20天汛期实测资料进行糙率系数率定，再用1989年洪水资料进行验证，其实测水位、洪峰流量与计算值误差控制在较低水平，证明河道参数选取较为合理，模拟结果接近历史洪水。在洪水演进过程中由于河道地理形状不利，存在漫溢溃堤隐患时，需要人工改造河道，而在河道改造后水文要素必然发生改变，曹磊[13]在浏阳河朝正垸急弯河段(改造拓宽了弯曲段)建立二维模型，利用水面线和断面流速资料对参数率定和验证后，对设计洪水模拟后发现在凸岸水流流速增大，在凹岸局部水位出现壅高。

运用MIKE21水动力学模型进行河道行洪分析时，会遭遇精确度和应用局限性问题：河道条件复杂未查明时，模型构建可能不够精确，选取的参数(糙率系数、干湿度和涡粘系数等)要经过反复率定和验证后，才能纳入模型使用中；河道洪水边界条件依据实测流量和水位资料或者设计资料给定，实际河道行洪过程较复杂，资料选取不一定适用河道模型。

3. 蓄洪区洪水演进

蓄洪区利用低洼地区分蓄河道超额洪水，削减河道洪峰流量，减低对河道两岸堤防的压力。利用历史洪水或设计洪水资料进行模拟时，不同的洪水条件得到洪水特征也不同，进而分析洪水演进特性、洪水风险区域，以及影响洪水演进的因素。常楚阳[14]利用MIKE21FM水动力学模块构建了杜家台分蓄洪区数值模型，分别对历史上不同频率洪水演进过程进行了模拟计算和分析，计算得到了杜家台地区遭遇不同频率汉江洪水时的分洪情况。在国外，Dushmanta [15]运用MIKE21水动力学模型成功地模拟了Carrathool和Hay之间区域的淹没深度，持续时间和在该洪泛区的淹没范围。冯畅[16]利用MIKE21水动力学模块，将澧南垸分洪闸流量过程作为边界条件，运用矩形结构化网格剖分计算域，对其分洪洪水演进过程进行数值模拟。孙东坡[17]应用MIKE21河流模拟系统，建立了黄河下游夹河滩–高村河段的水动力学数学模型。郭凤清[18]在成熟的MIKE21平台搭建了潖江蓄滞洪区洪水演进数值模型，应用MIKE21 FM模块中的有限体积法计算了潖江蓄滞洪区的洪水水位、滞洪时间、蓄洪量、流速的动态变化。

河道在时间、环境及人工修建缺陷因素影响下，河段里的险工险段会发生溃堤，侯海红[19]在新沂河标准洪水和超标准洪水出现溃堤情况下，建立了防洪保护区范围内的洪水演进水动力学数值模型，对不同水情下洪水风险集中区域进行了研究。刘冀[20]以碧流河水库下游为研究对象，利用二维非恒定流模型MIKE21对超标准洪水引起的淹没状况进行了模拟。

洪水演进会受到地质环境因素的影响，地形是一个重要因素，演进规模和程度在地形差异区域发生改变。蔡美营[21]以贾口洼蓄滞洪区为例，基于已有水文和地形资料，建立了洪水演进二维数值模型并验证，对大清河100年一遇设计洪水进行演进模拟，模型充分考虑了地面沉降因素的影响，分析了蓄洪滞区洪水在时间和空间上的分布特征，以及地面沉降状况对洪水特性的影响机制。

蓄洪区洪水演进模拟时，若洪水历时资料不全，模拟时长模糊难以确定，在给定短时段内就不能模拟出完整洪水过程；分蓄洪区、防洪保护区在要实际地理环境基础上进行模拟，在大坝、滩地范围内的蓄洪区与其余场地相比，地形条件和水力参数会有所差异，通过数据前处理对地形高程查验，模型参数依据实际情况选定，避免模拟与实际产生人为误差；洪水边界条件和地质情况依据实际资料插入，实际边界条件观测缺失或地质情况未查明，洪水演进模拟会受到较大影响。

4. 城市内涝灾害

近年以来，城市暴雨积水现象严重且频繁发生，研究暴雨积水和洪水演进过程，可以探清暴雨积水和洪水严重区域，查明内涝积水形成原因，为预防城市内涝和做好城市规划管理提供指导。麻蓉[22]以北京市朝阳区某规划小区为例，建立二维模型后，在典型降雨情况下模拟了研究区域内的积水过程。又采

罗庆等

用ArcGIS模型对该城市内涝工况模拟，两种模型计算结果对比分析后，MIKE21模型的计算结果满足规范要求，模拟效果更好、精度更高。吴思[23]运用DHI MIKE软件对武汉市几个典型雨水系统建立模型并模拟计算，针对模型建立、参数的设置、数据的选取、地形的设置、模块耦合等问题提出了要点指导。

城市内涝包括暴雨积水通常会受工程设施和地形环境影响，而且影响效果持续明显。李传奇[24]采用适宜的矩形结构网格，考虑到城区建筑物可能对水流运动造成的影响，建立了济南市城区水动力学模型，并利用特大暴雨实测资料对模型糙率进行率定，模拟了历史降雨积水过程。任梅芳[25]以2012年暴雨洪水为例，采用MIKE21 Flow Model模型模拟莲花桥处积水深度及流速，基于此又模拟了该区域不同降水情景的积水程度。刘绍青[26]运用MIKE21软件对济南市城区主要马路及河流进行数值模拟，通过建立的水动力学模型，利用历史实测降雨资料对模型参数进行率定和验证，得到的模型能够准确地模拟该区域内的地形及水流情况。

城市暴雨形成内涝，若城市化程度较高，城市建筑物、工程设施较多，只能利用模型进行局部加密，但实际水流情况较为复杂，不能精确得到局部工况；城市内涝模拟需要数据前处理，城市暴雨资料则显得至关重要，不能完整观测暴雨过程导致原始资料不全，这对输入模拟条件和验证内涝过程影响较大。

5. 水利工程建设影响

水利工程的修建会对原始流场产生一定影响，主要取决于修建工程的规模、位置，一般水利工程包括涉河桥梁、船闸和码头等水面工程，建成后会在水位、流向和流速等方面产生变化，考虑这些变化为防洪影响评价和水利工程正常运行提供依据。

杨新伟[27]研究的拟建跨河桥梁在模拟计算后发现，当采用300年一遇洪水标准时，桥梁修建后水位产生了壅高，流速基本没有受到影响，对桥梁修建以后两岸堤防、主槽、滩地安全提出了分析评价。叶楠[28]研究大型桥梁的建成对河道产生的影响，通过利用洪水标准模拟计算后，发现桥位所在河道上游均有壅水现象，河槽和桥位断面流速增大，洪峰流量发生减小。果有娜[29]用MIKE21模块对模拟河道进行非正交矩形和三角形网格剖分，对河道及圆形桥墩局部的流场进行了数值模拟。张利[30]利用大凌河入海口处地形地貌和边界的特点，进行了多方案的水动力模拟计算，分析不同桥长方案下河道水位、流速的变化规律。

与桥梁工程的修建造成的影响不同，船闸工程的修建往往是在主河道旁滩地进行的，其引航道的开挖，会引起主河道的分洪引流。枚龙[31]以船闸工程中闸室泄水过程模拟为例，充分展现了MIKE21软件建模在船闸泄水非恒定流中模拟的优势。王俊杰[32]在梁济运河长沟船闸防洪影响评价中发现，拟建船闸增大了工程所在河段的行洪断面，整体上有利于河道泄洪；以及由于拟建建筑物的阻水作用，在局部产生壅水，但是壅水高度较小的变化特点。齐庆辉[33]在对韩庄双线船闸下游引航道水力特性模拟研究时，船闸灌、泄水过程中会形成非恒定流，水流运动较为复杂，采用了MIKE21水动力模型对此进行研究。

河道范围内码头工程中桩基群的存在会导致阻水，对水位、流场等产生影响，码头下部桩基数量较多，影响相互叠加，形成“群桩效应”，构建MIKE21水动力学模型可以定量分析水位、流场变化。李坡[34]发现在100年一遇标准洪水条件下，由于受码头新建引桥桩基群的阻水效应以及码头港池的开挖影响，码头附近流速均出现有所减小的趋势。同时，研究了码头附近河段水位因受桩基阻水作用发生变化的规律。李彬[35]为研究码头群连体扩建对河道行洪的影响，应用MIKE21软件对码头群连体扩建前、后的河道水流流态进行了数值模拟分析，得到了在码头群连体扩建后，主河道水流壅水高度和范围变化特征，以及码头前沿的流场分布情况。

水利工程的建设可以通过地形高程局部加密处理，也可以通过MIKE21内部的卡片功能进行设置，属性设置依据工程类别而定，对工程的各项指标输入要求完整；工程建设后，原始条件发生改变，如局

罗庆等

部地形高程、糙率等都会随之改变，需要新一套资料构建模型；设施运行时，设计标准或者河道安全评价标准，不一定满足建设后实际情况，根据经验和模型结果进行调整。

6. 结论与展望

MIKE21水动力学模型在国内外的研究中取得了丰富成果，满足了大量生产实践需要，解决了应用区遇到的实际问题，并能对水情演进趋势进行预测。目前，针对国内外大量研究成果作为基础，可以预见，模型未来存在以下问题和应用趋势[36]：

1) 模型应用区域范围扩大。受限于实际工程需要和原始数据资料缺乏，模型往往只能在局部区域和

单一河道及其影响区域展开，研究区域范围较小，研究问题所得结论仅适用于小辐射范围。今后，可以逐步建立整个区块甚至整片流域范围内的大模型，对于把握整体内部演变规律，为规划管理以及评价大层面问题提供参考依据。

2) 多模块交互集成应用。本文主要综述了以往国内外水动力学模型应用实例，以平面二维水流运动

研究为主，模块仅单一使用，可以与其它模块进行耦合，对泥沙运输、风浪、潮汐、水质环境方面进行模拟，还可以一维、二维和三维模型以及地表水与地下水模块进行耦合计算，实现MIKE软件在“水系统”整体内所有相关内容的综合应用。

3) 原始资料和模型参数实时更新。MIKE21水动力学模型对原始资料和模型参数要求较高，需要对

研究区实际情况进行水文地质资料查明，模型构建时要将实际地理环境条件转化成模型要素，模型参数率定和验证要以丰富的历史实测资料作为基础，模型的精确度和拟合度也需要依据实测数据来论证。能够通过联网与地理环境情况和最新实测资料连接，实时更新地理高程数据和历史洪水资料，简化数据处理过程，使环境变化和数据处理误差造成的影响极大降低，对实际还原最大化。

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DHI MIKE11 水动力模块

02.MIKE 11 水动力模块页面介绍 ? DHI

MIKE 11 水动力学模块文件设置设置MIKE 11 模型需要以下文件: ?断面数据(.xns11) ?河道位置(.nwk11) ?河道连接(.nwk11) ?水工建筑物位置(.nwk11) ?边界条件(.bnd11) ?模型参数文件(.hd11) ? (时间序列文件) (.dfs0)

模型结构模拟文件.sim11 断面文件.xns11 参数文件.hd11 河网文件.nwk11 时间序列文件 .dfs0 边界文件.bnd11 MIKE 11 水动力学模块

数据名称说明流域数据河网形状，ArcGis或AutoCAD电子地图或流域纸图水工建筑物和水文测站的地理位置河道和滩区地形数据河道断面，间距视研究对象而定，应能反映沿程断面的变化若模拟滩区行洪，需滩区地形数据（或水位-蓄水量关系曲线）水工建筑物水工建筑物地理位置、设计参数及调度规则等水文测量数据用于设置边界条件用于模型率定和验证MIKE 11 水动所需数据资料

模拟文件编辑器 ?两大作用: ? 定义模拟设定 - 模拟类型, - 模拟时段, - 时间步长 - 输入输出结果文件名 ? 集成各编辑器文件信息文件扩展名: *.sim11 应用模块选择(HD/AD/WQ)? 非稳态/准非稳态? 哪些输入文件? 模拟时段及时间步长? 初始启动模式?

文件扩展名: *.nwk11 河网文件编辑器河道定义: ? Topo ID ?河道名 ?上游端点里程 [m] ?下游端点里程 [m] ?河道类型（常规或其它特殊渠道） ?上游与其它河道的连接信息 ?下游与其它河道的连接信息 ?最大 x

弹簧阻尼系统动力学模型ams仿真

弹簧阻尼系统动力学模型a m s仿真集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

震源车系统动力学模型分析报告一、项目要求 1）独立完成1个应用Adams软件进行机械系统静力、运动、动力学分析问题，并完成一份分析报告。分析报告中要对所计算的问题和建模过程做简要分析，以图表形式分析计算结果。 2）上交分析报告和Adams的命令文件，命令文件要求清楚、简洁。二、建立模型 1）启动admas，新建模型，设置工作环境。对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View菜单栏中，选择设置（Setting）下拉菜单中的工作网格（WorkingGrid）命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的X和Y分别设置成750mm和500mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成50mm。然后点击“OK”确定。如图2-1所表示。图2-1设置工作网格对话框 2）在ADAMS/View零件库中选择矩形图标，参数选择为“onGround”，长度（Length）选择40cm高度Height为1.0cm，宽度Depth为30.0cm，建立系统的平台，如图2-2所示。以同样的方法，选择参数“NewPart”建立part-2、part-3、part-4，得到图形如2-3所示，图2-2图2-3创建模型平台 3）施加弹簧拉力阻尼器，选择图标，根据需要输入弹簧的刚度系数K和粘滞阻尼系数C，选择弹簧作用的两个构件即可，施加后的结果如图2-4 图2-4创建弹簧阻尼器

4）添加约束，选择棱柱副图标，根据需要选择要添加约束的构件，添加约束后的模型如2-5所示。图2-5添加约束至此模型创建完成三、模型仿真 1)、在无阻尼状态下，系统仅受重力作用自由振动，将最下层弹簧的刚度系数K设置为10，上层两个弹簧刚度系数均设置为3，小物块的支撑弹簧的刚度系数为4，阻尼均为0，进行仿真，点击图标，设置EndTime为5.0，StepSize为0.01，Steps为50，点击图标，开始仿真对所得数据进行分析。选择物块的位移、速度、加速度与时间的图像如图3-1、3-2、3-3所示，经过傅里叶变换之后我们可以清楚地看到系统的各阶固有频率。图3-1位移与时间图像以及FFT变换图像图3-2速度与时间图像以及FFT变换图像图3-3加速度与时间图像以及FFT变换图像通过傅里叶变换，从图中可以看出系统为三阶系统，表现出三阶的固有频率，通过测量得到w1=2.72，w2=4.29，w3=6.15.。 2）为了更进一步验证系统的各阶固有频率，我们给系统施加一定频率的正弦激振力，使系统做受迫振动，观察系统的振动情况，（a）F1=50*sin(2*3.14*w1*time)时，物块振动的速度与时间的图像如3-4所示。图3-4 F1作用下速度与时间图像以及FFT变换图像

一维水量水质模型

第七章一维非恒定河流和河网水量水质模型对于中小型河流，通常其宽度及水深相对于长度数量较小，扩散质（污染物质、热量）很容易在垂向及横向上达到均匀混合，即扩散质浓度在断面上基本达到均匀状态。这种情况下，我们只需要知道扩散质在断面内的平均分配状况，就可以把握整个河道的扩散质空间分布特征，这是我们可以采用一维圣维南方程描述河流水动力特征或水量特征（水位、流量、槽蓄量等）；用一维纵向分散方程描述扩散质在时间及河流纵向上的变化状况。特别地，对于稳态水流，可以采用常规水动力学方法推算水位、断面平均流速的沿程变化；采用分段解析解法计算扩散质浓度沿纵向的变化特征。但是，在非稳态情况下（水流随时间变化或扩散质源强随时间变化）解析解法将无能为力（水流非恒定）或十分繁琐（水流稳态、源强非恒定），这时通常采用数值解法求解河道水量、水质的时间、空间分布。在模拟方法上，无论是单一河道还是由众多单一河道构成的河网，若采用空间一维手段求解，描述水流、水质空间分布规律的控制方程是相同的，只不过在具体求解方法上有所差异而已。 7.1 单一河道的控制方程 7.1.1 水量控制方程采用一维圣维南方程组描述水流的运动，基本控制方程为： (1) 023/42 2=+-++R Q u n g x A u x Z gA x Q u t Q ???????? (2)

式中t 为时间坐标，x 为空间坐标，Q 为断面流量，Z 为断面平均水位，u 为断面平均流速，n 为河段的糙率，A 为过流断面面积，B W 为水面宽度（包括主流宽度及仅起调蓄作用的附加宽度），R 为水力半径，q 为旁侧入流流量（单位河长上旁侧入流场）。此方程组属于二元一阶双曲型拟线性方程组，对于非恒定问题，现阶段尚无法直接求出其解析解，通常用有限差分法或其它数学离散方法求其数值解。在水流稳态、棱柱形河道条件下，上述控制方程组退化为水力学的谢才公式，可采用相应的方法求解水流特征。 7.1.2 扩散质输运控制方程描述河道扩散物质运动及浓度变化规律的控制方程为：带源的一维对流分散（弥散）方程，形式如下： S S h A KAC x c AE x x QC t AC r x ++-???? ??=+????????)()( (3) 式中，C 为污染物质的断面平均浓度，Q 为流量，为纵向分散系数，S 为单位时间内、单位河长上的污染物质排放量，K 为污染物降解系数，S r 为河床底泥释放污染物的速率。此方程属于一元二阶偏微分方程，对于非恒定水流问题，微分方程位变系数的偏微分方程，现阶段尚无法直接求出其解析解，通常用有限差分法或其它数学离散方法求其数值解。在水流稳态、污染源源强恒定条件下，可按水动力特征将河道分为若干子段，在每个分段上，上述控制方程简化为常系数的常微分方程，可采用解析方法秋初起理论解。 7.2 单一河道一维水量水质模型

系统动力学模型部分集

第10章系统动力学模型系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型第1节系统动力学概述 1.1 概念系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室”； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算

机仿真语言DYNAMIC的支持，如：PD PLUS，VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表；系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（JAY.W.FORRESTER）提出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。在我国关于系统动力学方面的研究始于1980年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1）人才培养

系统动力学模型

第10 章系统动力学模型系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型第1 节系统动力学概述 1.1 概念系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室” ； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算机仿真语言DYNAMIC勺支持，如：PD PLUS VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计

算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表；系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（JAY.W.FORRESTERI出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。在我国关于系统动力学方面的研究始于1980 年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1 ）人才培养自从1980年以来，我国非常重视系统动力学人才的培养，主要采用“走出去，请进来”的办法。请进来就是请国外系统动力学专家来华讲学，走出去就是派留学生，如：首批派出去的复旦大学管理学院的王其藩教授等，另外，还多次举办了全国性的讲习班。 2 ）编译编写专著

(完整版)系统动力学模型案例分析

系统动力学模型介绍 1.系统动力学的思想、方法系统动力学对实际系统的构模和模拟是从系统的结构和功能两方面同时进行的。系统的结构是指系统所包含的各单元以及各单元之间的相互作用与相互关系。而系统的功能是指系统中各单元本身及各单元之间相互作用的秩序、结构和功能，分别表征了系统的组织和系统的行为，它们是相对独立的，又可以在—定条件下互相转化。所以在系统模拟时既要考虑到系统结构方面的要素又要考虑到系统功能方面的因素，才能比较准确地反映出实际系统的基本规律。系统动力学方法从构造系统最基本的微观结构入手构造系统模型。其中不仅要从功能方面考察模型的行为特性与实际系统中测量到的系统变量的各数据、图表的吻合程度，而且还要从结构方面考察模型中各单元相互联系和相互作用关系与实际系统结构的一致程度。模拟过程中所需的系统功能方面的信息，可以通过收集，分析系统的历史数据资料来获得，是属定量方面的信息，而所需的系统结构方面的信息则依赖于模型构造者对实际系统运动机制的认识和理解程度，其中也包含着大量的实际工作经验，是属定性方面的信息。因此，系统动力学对系统的结构和功能同时模拟的方法，实质上就是充分利用了实际系统定性和定量两方面的信息，并将它们有机地融合在一起，合理有效地构造出能较好地反映实际系统的模型。 2.建模原理与步骤

(1)建模原理用系统动力学方法进行建模最根本的指导思想就是系统动力学的系统观和方法论。系统动力学认为系统具有整体性、相关性、等级性和相似性。系统内部的反馈结构和机制决定了系统的行为特性，任何复杂的大系统都可以由多个系统最基本的信息反馈回路按某种方式联结而成。系统动力学模型的系统目标就是针对实际应用情况，从变化和发展的角度去解决系统问题。系统动力学构模和模拟的一个最主要的特点，就是实现结构和功能的双模拟，因此系统分解与系统综合原则的正确贯彻必须贯穿于系统构模、模拟与测试的整个过程中。与其它模型一样，系统动力学模型也只是实际系统某些本质特征的简化和代表，而不是原原本本地翻译或复制。因此，在构造系统动力学模型的过程中，必须注意把握大局，抓主要矛盾，合理地定义系统变量和确定系统边界。系统动力学模型的一致性和有效性的检验，有一整套定性、定量的方法，如结构和参数的灵敏度分析，极端条件下的模拟试验和统计方法检验等等，但评价一个模型优劣程度的最终标准是客观实践，而实践的检验是长期的，不是一二次就可以完成的。因此，一个即使是精心构造出来的模型也必须在以后的应用中不断修改、不断完善，以适应实际系统新的变化和新的目标。 (2)建模步骤系统动力学构模过程是一个认识问题和解决问题的过程，根据人们对客观事物认识的规律，这是一个波浪式前进、螺旋式上升的过程，因此它必须是一个由粗到细，由表及里，多次循环，不断深化的过程。系统动力学将整个构模过程归纳为系统分析、结构分析、模型建立、模型试验和模型使用五大步骤这五大步骤有一定的先后次序，但按照构模过程中的具体情况，它们又都是交叉、反复进行的。第一步系统分析的主要任务是明确系统问题，广泛收集解决系统问题的有关数据、资料和信息，然后大致划定系统的边界。第二步结构分析的注意力集中在系统的结构分解、确定系统变量和信息反馈机制。第三步模型建立是系统结构的量化过程(建立模型方程进行量化)。第四步模型试验是借助于计算机对模型进行模拟试验和调试，经过对模型各种性能指标的评估不断修改、完善模型。第五步模型使用是在已经建立起来的模型上对系统问题进行定量的分析研究和做各种政策实验。 3.建模工具系统动力学软件VENSIM PLE软件 4.建模方法因果关系图法在因果关系图中，各变量彼此之间的因果关系是用因果链来连接的。因果链是一个带箭头的实线(直线或弧线)，箭头方向表示因果关系的作用方向，箭头旁标有“+”或“-”号，分别表示两种极性的因果链。

地下水动力学(专升本)

地下水动力学(专升本) 填空题 1. 博尔顿第一模型主要是考虑了___(1)___ ；第二模型主要考虑了___(2)___ 。(4分) (1). 标准答案是: 井附近水流垂直分速度(2). 标准答案是: 潜水的弹性释水和迟后给水 2. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时，介质的渗透系数越大，则折射角就越___(3)___ 。(2分) (1). 标准答案是: 大 3. 第一越流系统是指考虑___(4)___ 和忽略___(5)___ 的越流系数；第二越流系统是指考虑___(6)___ 而不考虑 ___(7)___ 的越流系统；第三越流系统是指考虑___(8)___ 而忽略___(9)___ 的越流系统。(12分) (1). 标准答案是: 弱透水层的弹性释放(2). 标准答案是: 补给层水头变化 (3). 标准答案是: 弱透水层弹性释水(4). 标准答案是: 补给层水头变化 (5). 标准答案是: 补给层水头的变化(6). 标准答案是: 弱透水层弹性释水 4. 渗透系数在各向同性岩层中是___(10)___ ，在各向异性岩层中是___(11)___ 。在三维空间中它由___(12)___ 组成，在二维流中则由___(13)___ 组成。(8分) (1). 标准答案是: 标量(2). 标准答案是: 张量 (3). 标准答案是: 九个分量(4). 标准答案是: 四个分量 5. 均质与非均质岩层是根据___(14)___ 的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据___(15)___ 的关系划分的。 (1). 标准答案是: 岩层透水性与空间坐标(2). 标准答案是: 岩层透水性与水流方向 6. 在各向异性岩层中，水力坡度与渗透速度的方向是___(16)___ 。(2分) (1). 标准答案是: 不一致的; 问答题 7. 如下图所示的水文地质条件，已知水流为稳定一维流，画出1、2断面间的水头曲线。 (18分)

MIKE21水动力学模型应用研究进展

Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2020, 10(4), 510-515 Published Online August 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/c213299402.html,/journal/aep https://https://www.wendangku.net/doc/c213299402.html,/10.12677/aep.2020.104061 Research Progress on Application of MIKE21 Hydrodynamic Model Qing Luo, Lihong Liu, Yumeng Wang Department of Earth and Environment, Anhui University of Science & Technology, Huainan Anhui Received: Jul. 15th, 2020; accepted: Aug. 4th, 2020; published: Aug. 11th, 2020 Abstract MIKE21 model is a reliable means and an important basis for studying the movement of surface water flow. The model simulation of planar two-dimensional water flow is of great significance for the actual water condition verification, hydrological change calculation and future trend predic-tion. At present, many experts and scholars have carried out practical application of multi-angle, multi-level and different fields, and have repeatedly verified the accuracy and fit of the MIKE21 model. This paper mainly reviews the application of MIKE21 hydrodynamic model in river flood analysis, flood evolution in flood storage area, analysis of urban waterlogging risk and impact of water conservancy construction. The hydrological changes, general conclusions and application limitations, which are obtained, are discussed by the model under different simulation conditions. On this basis, it elaborates and summarizes, and forecasts the application and development trend of MIKE21 hydrodynamic model. Keywords MIKE21 Hydrodynamic Model, River Flood, Flood Evolution in Flood Storage Area, Urban Waterlogging, Water Conservancy Construction MIKE21水动力学模型应用研究进展罗庆，刘丽红，王雨蒙安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南收稿日期：2020年7月15日；录用日期：2020年8月4日；发布日期：2020年8月11日摘要 MIKE21水动力学模型是研究地表水流运动的可靠手段和重要依据，模型关于平面二维水流的模拟，对

一维水量水质模型

采用一维圣维南方程组描述水流的运动，基本控制方程为： ????Q x B Z t q W += (1) 023/42 2=+-++R Q u n g x A u x Z gA x Q u t Q ???????? (2) 式中t 为时间坐标，x 为空间坐标，Q 为断面流量，Z 为断面平均水位，u 为断面平均流速，n 为河段的糙率，A 为过流断面面积，B W 为水面宽度（包括主流宽度及仅起调蓄作用的附加宽度），R 为水力半径， q 为旁侧入流流量（单位河长上旁侧入流场）。此方程组属于二元一阶双曲型拟线性方程组，对于非恒定问题，现阶段尚无法直接求出其解析解，通常用有限差分法或其它数学离散方法求其数值解。在水流稳态、棱柱形河道条件下，上述控制方程组退化为水力学的谢才公式，可采用相应的方法求解水流特征。 7.1.2 扩散质输运控制方程描述河道扩散物质运动及浓度变化规律的控制方程为：带源的一维对流分散（弥散）方程，形式如下： S S h A KAC x c AE x x QC t AC r x ++-??? ? ??=+????????)()( (3)

系统动力学模型

1.1 海洋资源可持续开发研究综述海洋可持续发展包括三层含义，即海洋经济的持续性、海洋生态的持续性和社会的持续性，海洋的可持续发展以保证海洋经济发展和资源永续利用为目的，实现海洋经济发展与经济环境相协调，经济、社会、生态效益相统。运用海洋可持续发展理论和海域承载力理论研究海洋资源开发的可持续性，从我国的海洋产业入手，分析我国海洋资源开发利用的状况，从海洋产业结构和产业布局、海洋管理和海洋开发技术等方面总结我国海洋开发的问题，并针对这些问题，提出切实可行的实现海洋可持续发展的途径和措施。国外学者对海洋资源的发展和研究进行研究，建立相应的模型，认为技术在海洋资源发展过程中起到极其重要的作用。国内学者则以具体省份为例研究海洋资源可持续发展，对辽宁省所拥有的海洋资源进行概述后，分析了辽宁海洋资源开发与海洋生态环境保护之间的关系，提出开展海域资源价值折损评估，采用政策调控和市场机制保护海洋生态环境。利用我国重要海洋产业数据，分析我国海洋资源开发利用的状况，并从海洋产业结构和布局及管理等角度总结海洋资源开发存在的问题，提出实现海洋资源可持续发展的途径。学者从海洋资源与环境保护角度分析，研究开发海洋的过程中，存在着海洋环境污染、海洋渔业资源衰退等问题。 1.2 系统动力学模型研究综述到20 世纪70 年代初系统动力学被用来解决很多领域的问题，成为比较成熟的学科，系统动力学到20 世纪70 年代初所取得的成就使人们相信它是研究和处理诸如人口、自然资源、生态环境、经济和社会等相互连带的复杂系统问题的有效工具。基于市场均衡论和信用风险理论，完善运用于分析代际消费计划的系统动力学机制模型，并提出可替换选择。国内学者将系统动力学运用于研究资源与

水动力

?互动百科 ?新知社 ?小百科 ?HDWIKI建站 ?移动 ?帮助 ?免费注册 ?登录 ?首页 ?IN词 ?图片 ?任务 ?锐人物 ?WE公益 ?积分换礼 ?百科分类 ?知识官网 ?词条 ?图片水动力学实验正文 > 查看版本 ?历史版本：1 ?编辑时间：2006-01-18 03:42:21 ?作者：buzhidaole1 ?内容长度：6349字 ?图片数：13个 ?目录数：4个

?修改原因：创建 ?评审意见：目录 ? 1 水动力学实验 ? 2 正文 ? 3 配图 ? 4 相关连接液体动力学研究工作的一个组成部分。用仪器和其他实验设备测定表征水或其他液体流动及其同固体边界相互作用的各种物理参量，并对测定结果进行分析和数据处理，以研究各种参量之间的关系。实验的目的是揭示各种水流运动规律和机理，验证理论分析和数值计算结果，为工程设计和建设提供科学依据，以及综合检验工程设计质量和工作状态。水动力学实验是从观测自然界和工程设施中的实际流动过程开始的，这种观测即所谓原型实验。进行原型实验，难于分别控制各种参量，而且费用高，有时甚至不可能进行，如一个水利工程或水中航行器在建成前就没有实验对象。后来，水动力学实验大都是在专门设计的实验室或实验场内用模型进行，这就是所谓模型实验。实验模型一般比原型小，也有与原型相等或比原型大的。水动力学模型实验是要研究流体某一流动特性参量同边界形状参量、流体特性参量、作用力参量之间的函数关系。在水动力学中，有些问题可用理论分析或数值计算方法求解；有些问题因物理现象复杂，基本规律还不清楚，或因边界形状复杂，而只能用实验方法研究。水动力学实验理论水动力学实验理论包括力学过程的模拟、实验方案的优化、测试系统的设计、实验数据的处理等问题。以下只论述第一个问题。力学过程的模拟理论（又称模型理论）是模型实验的理论依据。模型实验的正确提法，模型实验结果转用到原型上去，都是以量纲分析和相似律为基础的。水动力学实验主要涉及惯性力(见达朗伯原理)、重力和粘性力。假定所考虑的问题可用特征长度L、特征速度U、流体密度ρ、重力加速度g和流体的动力粘性系数μ来表征，则上述三种力的数量级就分别为ρU2L2、ρgL3和μUL。三种力大小的比例关系将随着模型尺寸而改变。但是，只有上述三种力相对大小不变，模型流动才能与原型流动相似。根据量纲分析，在具有独立量纲的物理参量的数目为5的情况下,可组成两个独立的无量纲参数。在以上所考虑的问题中，两个独立的无量纲参数是弗劳德数Fr＝U2/gL和雷诺数Re＝ρUL/μ＝UL/ν(其中ν＝μ/ρ)。前者代表惯性力同重力量级之比，后者代表惯性力

地下水动力学(全)

地下水动力学复习资料名词解释 1. 地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、和喀斯特岩石中运动规律的科学。它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程，对地下水从数量和质量上进行定量评价和合理开发利用，以及兴利除害的理论基础。。 2. 流量:单位时间通过过水断面的水量称为通过该断面的渗流量。 3. 渗流速度:假设水流通过整个岩层断面（骨架+空隙）时所具有的虚拟平均流速，定义为通过单位过水断面面积的流量。 4. 渗流场:发生渗流的区域称为渗流场。是由固体骨架和岩石空隙中的水两部分组成。 5. 层流:水质点作有秩序、互不混杂的流动。 6. 紊流:水质点作无秩序、互相混杂的流动。 7. 稳定流与非稳定流:若流场中所有空间点上一切运动要素都不随时间改变时，称为稳定流，否则称为非稳定流。 8. 雷诺数:表征运动流体质点所受惯性力和粘性力的比值。 9. 雷诺数的物理意义:水流的惯性力与黏滞力之比。 10.渗透系数:在各项同性介质（均质）中，用单位水力梯度下单位面积上的流量表示流体通过孔隙骨架的难易程度，称之为渗透系数。 11. 流网：在渗流场中，由流线和等水头线组成的网络称为流网。 12. 折射现象:地下水在非均质岩层中运动，当水流通过渗透系数突变的分界面时，出现流线改变方向的现象。 13.裘布依假设：绝大多数地下水具有缓变流的特点。 14. 完整井:贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。 15. 非完整井:未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。 16.水位降深:抽水井及其周围某时刻的水头比初始水头的降低值。 17.水位降落漏斗:抽水井周围由抽水（排水）而形成的漏斗状水头（水位）下降区，称为降落漏斗。 18. 影响半径:是从抽水井到实际观测不到水位降深处的径向距离。 19. 有效井半径:由井轴到井管外壁某一点的水平距离。在该点，按稳定流计算的理论降深正好等于过滤器外壁的实际降深。 20. 井损水流经过滤器的水头损失和在井向上运动至水泵吸水口时的水头损失，统称为井损。 21. 水跃:在实验室砂槽中进行井流模拟实验时发现，只有当井中水位降低非常小时，抽水井中的水位与井壁外的水位才基本一致，当井中水位降低较大时，抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象。

第四章系统动力学仿真模型

第四章系统动力学仿真模型由于上海地区的汽车市场只是全国市场的一部分，其供应系统除了上海本地汽车生产企业之外，还有全国各地的汽车企业。随着加入WTO ，汽车产业逐步放开，将使我国的汽车市场成为国际市场的一部分，而价格也将与国际市场接轨。另外世界汽车市场上潜在的生产能力极大，总体上已经形成生产过剩的卖方市场。因此上海地区的汽车市场主要是需求问题。研究上海市私车发展的主要问题也将是需求问题。本文建立上海地区私车变化的系统动力学模型，从需求方面来研究上海市的私车发展。 §4.1 系统分析 §4.1.1 系统边界的确定系统动力学分析的系统行为是基于系统内部要素相互作用而产生的，并假定系统外部环境的变化不给系统行为产生本质的影响，也不受系统内部因素的控制。因此系统边界应规定哪一部分要划入模型，哪一部分不应划入模型，在边界内部凡涉及与所研究的动态问题有重要关系的概念模型与变量均应考虑进模型；反之，在界限外部的那些概念与变量应排除在模型之外。图4-1 上海市私家车系统组成结构图根据系统论原理，一个完整的城市居民私家车消费系统不仅包括汽车的流通、交换和消费等环节，而且还包括城市人口、经济、社会环境和消费政策、公交等其他指系统，它是一个复杂的社会经济大系统（图4-1）。只有建立一个适合于该系统的动态分析模型，才可能全面准确地研究系统中各因素间的相互作用关系和它们对系统行为的影响。根据系统建模的目的，本文研究系统的界限大体包括以下内容：私车的需求量私车的报废量私车的市场保有量私车的价格私车的使用费用私车的上牌费用牌照限额居民人均可支配收入上海市人口数量上海市总户数私车发展系统城市公交系统城市市政系统汽车市场系统人口经济系统

系统动力学模型

具体思路如下： 1.系统动力学的思想、方法系统动力学对实际系统的构模和模拟是从系统的结构和功能两方面同时进行的。系统的结构是指系统所包含的各单元以及各单元之间的相互作用与相互关系。而系统的功能是指系统中各单元本身及各单元之间相互作用的秩序、结构和功能，分别表征了系统的组织和系统的行为，它们是相对独立的，又可以在—定条件下互相转化。所以在系统模拟时既要考虑到系统结构方面的要素又要考虑到系统功能方面的因素，才能比较准确地反映出实际系统的基本规律。系统动力学方法从构造系统最基本的微观结构入手构造系统模型。其中不仅要从功能方面考察模型的行为特性与实际系统中测量到的系统变量的各数据、图表的吻合程度，而且还要从结构方面考察模型中各单元相互联系和相互作用关系与实际系统结构的一致程度。模拟过程中所需的系统功能方面的信息，可以通过收集，分析系统的历史数据资料来获得，是属定量方面的信息，而所需的系统结构方面的信息则依赖于模型构造者对实际系统运动机制的认识和理解程度，其中也包含着大量的实际工作经验，是属定性方面的信息。因此，系统动力学对系统的结构和功能同时模拟的方法，实质上就是充分利用了实际系统定性和定量两方面的信息，并将它们有机地融合在一起，从而合理而又有效地构造出能较好地反映实际系统的模型。 2.建模原理与步骤 (1)建模原理用系统动力学方法进行建模最根本的指导思想就是系统动力学的系统观和

方法论。系统动力学认为系统具有整体性、相关性、等级性和相似性。系统内部的反馈结构和机制决定了系统的行为特性，任何复杂的大系统都可以由多个系统最基本的信息反馈回路按某种方式联结而成。系统动力学模型的系统目标就是针对实际应用情况，从变化和发展的角度去解决系统问题。系统动力学构模和模拟的一个最主要的特点，就是实现结构和功能的双模拟，因此系统分解与系统综合原则的正确贯彻必须贯穿于系统构模、模拟与测试的整个过程中。与其它模型一样，系统动力学模型也只是实际系统某些本质特征的简化和代表，而不是原原本本地翻译或复制。因此，在构造系统动力学模型的过程中，必须注意把握大局，抓主要矛盾，合理地定义系统变量和确定系统边界。系统动力学模型的一致性和有效性的检验，有一整套定性、定量的方法，如结构和参数的灵敏度分析，极端条件下的模拟试验和统计方法检验等等，但评价一个模型优劣程度的最终标准是客观实践，而实践的检验是长期的，不是一二次就可以完成的。因此，一个即使是精心构造出来的模型也必须在以后的应用中不断修改、不断完善，以适应实际系统新的变化和新的目标。 (2)建模步骤系统动力学构模过程是一个认识问题和解决问题的过程，根据人们对客观事物认识的规律，这是一个波浪式前进、螺旋式上升的过程，因此它必须是一个由粗到细，由表及里，多次循环，不断深化的过程。系统动力学将整个构模过程归纳为系统分析、结构分析、模型建立、模型试验和模型使用五大步骤这五大步骤有一定的先后次序，但按照构模过程中的具体情况，它们又都是交叉、反复进行的。第一步系统分析的主要任务是明确系统问题，广泛收集解决系统问题的有关数据、资料和信息，然后大致划定系统的边界。第二步结构分析的注意力集中在系统的结构分解、确定系统变量和信息反馈机制。第三步模型建立是系统结构的量化过程(建立模型方程进行量化)。第四步模型试验是借助于计算机对模型进行模拟试验和调试，经过对模型各种性能指标的评估不断修改、完善模型。第五步模型使用是在已经建立起来的模型上对系统问题进行定量的分析研究和做各种政策实验。 3.建模工具系统动力学软件VENSIM PLE软件 4.建模方法因果关系图法在因果关系图中，各变量彼此之间的因果关系是用因果链来连接的。因果链是一个带箭头的实线(直线或弧线)，箭头方向表示因果关系的作用方向，箭头旁标有“+”或“-”号，分别表示两种极性的因果链。 a．正向因果链 A→+B：表示原因A 的变化(增或减)引起结果B 在同一方向上发生变化(增或减)。 b．负向因果链A→-B：表示原因A 的变化(增或减)引起结果B 在相反方向上发生变化(减或增)。如图

基于系统动力学的突发事件演化模型

30 3 2015 6 JOURNAL OF SYSTEMS ENGINEERING V ol.30No.3 Jun.2015 1, 1, 2, 1 (1. , 300071;2. , 300072) : , , ; . , , , . , . : ; ; ; ; :C931;X913.4 :A :1000?5781(2015)03?0306?13 doi:10.13383/https://www.wendangku.net/doc/c213299402.html,ki.jse.2015.03.003 Modeling the evolution of emergency based on system dynamics Li Yongjian1,Qiao Xiaojiao1,Sun Xiaochen2,Li Chunyan1 (1.Business School,Nankai University,Tianjin300071,China; 2.School of Science,Tianjin University,Tianjin300072,China) Abstract:Due to the special characteristics like explosive,uncertainty of evolution and environmental com-plexity,this paper de?nes the evolution model of emergency chain and describes four basic evolution modes. Based on the emergency structural description framework,it investigates the evolution of unconventional earth-quake under the collected earthquake cases.Then with the data of Tangjiashan dammed-lake derived from the Wenchuan Earthquake,this paper performs a numerical simulation by using system dynamics.The research results verify the feasibility and validity of this study.Finally,some suggestions are proposed to deal with dammed-lake. Key words:emergency;emergency evolution;system dynamics;unconventional earthquake;dammed-lake 1 , , , . . , , . , , , , : [1]; [2?4]; , [5,6]; , [7?11]; ,

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