HEC-RAS使用简本

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有两点要说明，由于我本人英文不是很好，很多单词需要查字典，或者是凭着自己的理解来 翻译 阿房宫赋翻译下载德汉翻译pdf阿房宫赋翻译下载阿房宫赋翻译下载翻译理论.doc 的，比如“REACH”我翻译成“水力计算段”，“PROJECT”翻译成“项目”或者“工程”，都是同一个意思，看的时候明白就好，软件的翻译主要是结合软件的使用和我们一般在设计中的理解。大家不要介意，如果有好的翻译，希望和我一起讨论。第二点是，我翻译时使用的版本是3.0.1，见下图，以前有个台湾的兄弟也写了一个HEC-RAS的简单使用说明，他用的版本是2.0的，所以他的内容图片和我这个是不同的，大家注意区别。HEC-RAS不同版本的功能相差很大。我的QQ是12400654，EMAIL：CAD_SW@163.COM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2第一章介绍略。就是欢迎大家使用，Welcome～～～～呵呵。介绍了一下功能，主要是稳定流和不稳定流的水力分析，并且还有泥沙运动分析、水力设计功能。第二章软件安装略。对我们大家经常使用D版软件的兄弟来说，安装应该不是什么问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，况且这个HEC-RAS还是正版的，呵呵。第三章使用HEC-RAS概述HEC-RAS是一个综合性的水力分析软件包，软件使用的是图形界面(GUI)。能够计算稳定流、不稳定流的水面线，在将来的版本中，将包括泥沙运动和水力设计功能。HEC-RAS的结构中，“项目”（Project）是河流系统所有计算文件和数据的集合。建模者可以利用HEC-RAS进行各种形式的分析，分析成果作为项目的一部分。一个“项目”的数据文件由下列数据组成： 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 文件、几何数据、稳定流数据、不稳定流数据、泥沙数据和水力设计数据。学习的过程中，可能建模者需要比较几个相似的“计划”。每一个计划需要一套相应的几何数据和水流数据。当基础数据输入到HEC-RAS中后，建模者可以根据这些基础数据，很容易的进行一个新的计划（而不是又重新开始一个新的模型，并且这些“计划”都在这一个“项目”中）。这些不同的计划的结果，可以通过图或者表的形式表现出来，方便进行比较。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本章介绍了如何学习使用HEC-RAS，另外还有关于输入HEC-2软件的数据和重置HEC-2的结果，以及如何使用在线帮助。本章内容包括：1.1启动HEC-RAS1.2建立水力模型的步骤1.3输入HEC-2的数据1.4重置HEC-2的成果1.5获取和使用帮助1.1启动HEC-RAS当你安装了HEC-RAS之后，开始菜单——程序里将会自动增加一个程序组“HEC”，程序图标是“HEC-RAS”。如果用户安装时选择了创建桌面快捷方式，那么HEC-RAS的图标将会出现在桌面上，如下图：图3.1HEC-RAS图标（这个图是我自己的桌面图标）1.1.1启动HEC-RAS双击HEC-RAS图标。如果你没有快捷方式，那么从开始菜单——程序——HEC——HEC-RAS启动。当你第一次运行HEC-RAS，你会看到如下图的一个主窗口。用户手册原文中的图和这个图有点不同，原版中有一些工程名等等，并且也说明了你可能没有这些项目名称。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4图3.1.1HEC-RAS主窗口Edit编辑Options属性Help帮助几何数据程序设置 目录 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 稳定流数据默认参数使用HEC-RAS帮助不稳定流数据单位系统关于HEC-RAS泥沙数据转换项目单位File文件Run运行View视图新建项目稳定流分析横断面图打开项目不稳定水流分析水面线保存项目泥沙分析轮廓视图重命名项目水力设计功能率定曲线（这个词的翻译还有待讨论）删除项目X-Y-Z三维透视图项目比较StageandFlowHydrograhs（这两个我怎么翻译都觉得不合适）----------------------HydraolicPropertyPlots输入HEC-2数据--------------------------------------输入HEC-RAS数据表格详细输出输出GIS数据水面线摘要表输出HEC-DSS数据SummaryErr,Warn,Notes退出程序--------------------------------------DSS数据图3.3HEC-RAS主菜单结构美国陆军工程兵团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在主窗口的顶部是菜单（图3.3），这些菜单的功能解释如下：File：用于文件管理。功能包括：新建项目、打开项目……等等（我就不写完了）。另外一个附加的是，最近打开的项目将会列表显示在这个菜单的底部，你可以快速打开你最近工作的项目。Edit：用于数据的输入和编辑。数据有这几个类型：几何数据、稳定流数据、不稳定流数据和泥沙数据。在当前版本中，泥沙数据是不可以用的（也就是不能选择的，是灰色，如前面说的，在新的版本中将增加这个功能）。Run：用于进行水力计算。菜单选择包括：稳定流分析、不稳定流分析……当前版本中不包括泥沙分析。Options：这个菜单可以让你更改软件属性设置：设置默认参数、单位系统（美国习惯也就是英制和公制）及转换项目的单位（美国习惯转换成公制或公制转换成美国习惯）。国外软件一般都有这个功能，就是关于单位转换的，比如大家熟悉的CAD，还有一个最近开始红火起来的AUTODESK公司的软件CIVILE3D，用在水利工程设计上比较舒服，我也在开始用这个来做水库的设计了。这是别的话题了，谁有兴趣也可以一起讨论，呵呵。Help：用户可以获得在线帮助，也显示了当前版本的信息。在HEC-RAS的主窗口上还有工具条，工具条的作用和别的软件一样，让你快速执行一些常用的功能，具体的描述见图3.4。原版中对工具条的描述和图3.3菜单一样，用箭头和文字来说明，这里我就不写这么详细了，因为你如果菜单功能知道了，工具条上的按钮也就明白了，把鼠标在上面停留一下，就会显示出说明，这几个单词在大家的使用的会经常碰到，慢慢的就熟悉了，如同“吐啊吐的就习惯了”一样，呵呵～～～我只给出截图，不写解释了。图3.4HEC-RAS工具条美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读61.2建立水力模型的步骤利用HEC-RAS建立水力模型主要有下面5个步骤：1.1.1开始一个项目1.1.2输入几何数据1.1.3输入水流数据和边界条件1.1.4执行水力计算1.1.5查看和打印成果1.1.1开始一个项目建立模型的第一步是建立一个工作目录，并且输入这个新项目的标题。要建立新的项目，可以在文件菜单（File）中选择NewProjct。操作的图片如下，图3.5：图3.5新建项目窗口注意这里有个概念是“标题”，标题不是文件名，而是一个说明或描述。大家如果使用过CIVIL3D软件或者在AUTOCAD里自定义过DWT文件，就比较清楚这个“描述”是什么意思，相当于一个关于项目大概说明吧。在图3.5中，你首先要选择你想工作的驱动器和路径，注意，在确认路径时，需要在目录列表中双击鼠标。这里我很奇怪，见过一些软件在路径列表时，总是使用这样的形式，而不是VB或者DELPHI语言那么直观的对话框控件。或许高手都用这种形式吧，呵呵～～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确定路径后，输入标题和文件名，文件名的后缀是PRJ，然后单击OK按钮确定这些数据（这些数据就是标题、文件名、路径）。如果觉得这些数据不对，那么就单击CANCEL，回去重新新建一个项目。注意：在输入几何数据和水流数据以前，可以选择你习惯位系统，对我们来说，就是公制了。在属性菜单里设置，图片如下：1.1.2输入几何数据下一个步骤是输入必要的几何数据，这些几何数据和你的河流系统相关联。具体包括：河系图（RiverSystemSchematic）、横断面（Cross-section）、水工结构数据（如桥梁、沟渠、堰坝等）。几何数据的输入在编辑菜单（Edit）—几何数据（GeometricData）里。执行这个菜单后，将会如下的一个图显示出来，图3.6。原版中的那个图，是一个例子文件，所以图中有一个河系，而且是两条支流汇流。我这里给的这个图是空白的，因为我们还没有开始绘制河系图。而且我在图中作了几个标记。输入几何数据首先是绘制河系图（RSS）。河系图是由一条一条的水力计算段（reach-byreach）为基础组成的。单击图中的RiverReach按钮开始绘制河流，注意，方向必须是从上游到下游。绘制好一个水力计算段后，你要输入“河流标记”和“水力段标记”（注意River和Reach的不同）。河流和水力段的标记最大可以有16个字符长度。当水流段连接到一起的时候，水利段的接头（Junctions）会自动在图上生成。而建模者也要输入接头的标记。更多的更详细的输入集合数据的内容，要到第六章“输入集合数据”中讨论。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图3.6几何数据窗口当河系图绘制完毕后，就是输入横断面和水工结构数据了。单击CrossSection按钮调出横断面编辑窗口，如图3.7。每一个横断面有一个河流名、水力段名、河流站点标记（RiverStation）和描述。河流名、水力段名、河流站点名是用来确定横断面在河系图中的位置的。其中河流站点标记（RiverStationIdentifier）不一定是断面在河道上的实际桩号，而是一个适当数字，比如1.1、2、3.5等，用来表示一个断面在河道或水力段上的合适位置顺序。注意，横断面的布置顺序必须从水力段的上游往下游。横断面的基础数据输入都在横断面编辑窗口里（图3.7）。附加横断面特征在图3.7上面的Options菜单里。功能包括：增加断面、复制断面……等等。注意，这个Options和主窗口的Options不同，这个是针对横断面而言的。具体的大家可以自己看一下，比如复制断面功能，我们建立了一个横断面以后，别的美国陆军工程兵团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断面如果相似，那么我们可以直接复制一下就可以了，不需要从头做断面。因为断面的输入是比较麻烦的。图3.7横断面编辑窗口另外，在这个窗口中，可以打印任何一个横断面。而在Editi菜单里还有剪切、复制、粘贴、插入、删除横断面坐标数据。比如一个横断面的坐标点有错误，可以进行修改。横断面数据输入完成后，接下来就是增加水工结构数据，比如桥梁、沟渠、堰坝、溢洪道（原文是Spillway，或许翻译成“溢流口”更合适）等。这些数据输入和横断面数据输入框类似。如果河道上有接头，那么还需要输入每个接头的数据，接头的数据在几何数据输入窗口中，在图3.6中，我用红色表示出来的。几何数据输入完成后，你要保存这些数据到硬盘的文件上。在几何数据输入窗口图3.6的File菜单里，有一项是“SAVEGEOMETRICDATAAS”。你执行这美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读10个命令后，可以输入几何数据标题，而几何文件数据名则是自动的，你不能修改，大家可以试试看。写好标题后，就保存吧，呵呵～～这里有个问题，FILE菜单中有一个“SAVEGEOMETRICDATAAS”，还有一个“SAVEGEOMETRICDATA”，大家可以研究一下有什么区别。好了，翻译了一部分。接下去的内容是1.1.3输入水流数据和边界条件1.1.4执行水力计算1.1.5查看和打印成果等我有时间，慢慢的来贴，还是那句话，大家多多讨论。我虚心接受大家的意见～～呵呵美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读1一直没时间写，现在接着前一部分，把第三章写完。前面已经介绍了建立几何模型的过程。现在第三章还有如下内容：输入水流数据和边界条件执行水力计算查看和打印成果输入HEC-2的数据重置HEC-2的成果获取和使用帮助我主要翻译前三点，后面红色的三小节不详细写了，是关于HEC-2软件的，一般我们都没有这个软件，也不会去用，如果有需要，可以和我联系，我再详细翻译出来。言归正传。————————————————————————————————————1.1.3输入水流数据和边界条件几何数据输入完成后，还需要输入稳定流或不稳定流数据。水流数据的类型取决于需要分析的类型（译注：也就是说你需要计算稳定流还是不稳定流）。在这一章的讨论中，举了一个稳定流计算的例子。（水流）数据的输入在HEC-RAS的主窗口的Edit菜单里。见下图：（原版里没有这个图，是我自己加上来的）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2稳定流数据输入的一个例子见图3.8，这个窗口叫做“稳定流数据编辑器”，图3.8中，稳定流数据包括如下三部分：需计算的水面线数目、流量数据、河系边界条件。河系上的每一个水力计算段（Reach）至少必须输入一组流量，此外，在河系的任何位置都可以更改流量数据，而且所有的水面线都需要输入流量数据。边界条件的输入是用以进行计算。如果要进行subcriticalflow分析，那么只需要输入下游边界条件；如果要进行supercticalflow分析，那么只需要输入上游边界条件；如果需要计算mixedflowregime计算，那么上游边界和下游边界两者都必须输入。边界条件的输入是通过这个图上的我标注为“2”的那个按钮实现。当边界条件输入以后，需要保存数据到硬盘上。在这个图的FILE菜单里选择“SaveFlowDataAs”。流量数据是保存在一个独立的文件里的，用户只需要给这个文件输入一个标题（title）就可以了，文件名则是自动生成的（这一点和几何数据文件相同，你不能修改文件名，而只能写一个标题或者描述说明）。图3.8稳定流数据编辑器美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读31.1.4执行水力计算输入几何数据和水流数据之后，用户就可以进行水力计算了。预先说明一下，在当前版本的HEC-RAS中，可以进行三种计算：稳定流分析、不稳定流分析、水力设计功能。使用者可以在主窗口的RUN菜单里选择适当的功能进行分析计算。在下图3.9中，模拟管理器窗口展示了一个稳定流分析的实例。图3.9稳定流分析窗口（我把这个图分成了5个部分，红色的）上图中，用户可以通过选择“特定的几何数据和水流数据集”（aspecificsetofgeometricdataandflowdata）来确定一个“计划”（plan）。一个计划的新建可以在上图中的FILE——NEWPLAN菜单实现。当计划的标题（Title）和标记（ShortID）输入以后，就可以选择你将要进行计算“水流模式”（FlowRegime），有三种模式：subcriticalflow、supercticalflow、mixedflowregime。（上面这段的说明分别对应于上图中的四个红色方框）。此外这个窗口的Options菜单里有一些其它的功能，包括：分洪河道淹没分析、设置流量分配、conveyancecalculationotions（传播计算设置？）、frictionsslopemethods（摩擦坡度？）、calculationtolerances（计算收敛性？）、criticaldepthoutput（临界水深输出？）、criticaldepthcomputationmethod（临界水深计算方法？）、splitflowoptimization（最优化分流）、数据检查、设置记录文件、查看输出记录文件。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4翻译这一段的时候，我很汗，呵呵～～所以都用了问号，有好的翻译希望大家和我联系（QQ：12400654）。关于前面的三种水流模式：subcriticalflow、supercticalflowandmixedflowregime，我也翻译不好。台湾的那个版本中，subcriticalflow翻译的是亚临界流，因为critical是“临界的”意思，那么是不是缓流呢？汗～～～用户选择好计划以及设置了所有计算选项后，就可以单击上图中的底部的那个“COMPUTE”按钮进行稳定流分析。也就是我上面那个图中的最下面一个红色框里的按钮。按下按钮后，HEC-RAS系统将把所有的为这个计划准备的数据文件打包，并保存到一个“运行文件”中，然后系统将进入稳定流分析模式，并把结果传递到那个“运行文件”。这个过程是在一个独立的窗口中进行的，因此，你可以在它进行稳定流分析时，同时做其他的事情。这里插入一个图，就是上面那段红色的，我翻译不好的那个菜单的图：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51.1.5查看和打印成果当你结束了所有的计算以后，就可以查看计算成果。在主窗口的VIEW菜单里有几种不同的输出功能。这个VIEW菜单包括如下功能：横断面视图、水面线视图、率定曲线视图、XYZ透视图、水位图（如果进行了不稳定流仿真的话）、特定位置的表格输出（详细表格输出，DetailedOutputTables）、多个位置的表格输出（简要表格，ProfileSummaryTables），以及简要的错误、警告和注释。图3.10展示了一个横断面视图。你可以在顶部的列表框中，选择适当的河流、水力计算段和位置（River、ReachandRiverStation），也可以通过使用上、下箭头来选择。在横断面视图的Option菜单里有几个选项：zoomin；zoomout；fullplot；pan；aimate（动态）；选择你要查看的计划；velocitydistribution（流速分）；查看插入断面以及控制线条、记号、标签、比例、栅格选项。（那几个ZOOM、PAN等，用过CAD的应该熟悉）。把图片输出到硬盘上有几个不同的方法，可以直接用HEC-RAS选择系统打印机，也可以把图片发送到剪切板上，这样就可以把这些图片粘贴到别的软件上，比如WORD。上述功能在横断面视图窗口的FILE菜单里。如下图，这个图在原版上没有：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我在写这段的时候才刚发现，还可以把断面图输出到CAD里，因为FILE里有一项是输出为DXF文件（WRITEDXFFILE），DXF文件是 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 图形交换格式，也是一种矢量格式图，如果用过矢量化软件，可能就比较清楚DXF格式，很多矢量化软件都是先把光栅图转换为DXF，再导入CAD里另存为DWG文件。图3.10横断面视图窗口（我这个横断面为了简单，建的是一个矩形断面）图3.11则是水面线视图的例子，横断面视图具有的选项，在水面线视图中也具有。此外，如果是建立了多水力计算段（multiple-reach）的河系，你可以选择某一个特定的水力计算段。图3.12则是一个三维透视图的例子。用户定义了延伸的起点、终点位置。这个视图可以上下左右旋转，以获得河系的不同方向的透视图（相当于CAD的三维动态观察器，功能当然和CAD差得很远，呵呵），计算的水面线被平铺在每个断面上。这个图也可以直接打印或者发送到剪切板上。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3.11水面线视图窗口（这个图是原版上的例子图，上面有三条线，分别是岸线、水面线和河床线）图3.12三维视图（这个图是原版上的例子图，上面的蓝色就是水面）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8表格的输出有两种不同的格式。第一种提供某一个横断面位置的详细的水力计算结果（DetailedOutputTable）。图3.13显示了一个例子。图3.13详细表格输出（这个图是原版上的例子图，是针对某一个具体的断面而言的，看上面的红色框就是RIVERSTATION）第二种表的格式类型是显示几个横断面或者多个水面线的某些的水力变量数据（ProfileSummaryTables）。见图3.14。在水面线视图窗口的TABLES菜单提供了预先定义的几个标准的表，你可以自己定义自己的表头，并可以保存，方便你自己以后作为标准表来使用。表的输出可以之间诶打印或者传递到剪切板上，和前面说的图片一样的方法，在表输出窗口的FILE菜单里进行（打印或剪切）。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图3.14水面线表格输出（这个图是原版上的例子图）水面线表格输出（这个图是我自己的图）注意这两个图在菜单上有一个重大区别，上面的有一个Std.table和Usertable，表示一个是标准表（系统定义的），一个是用户定义的。而在我自己的图上，只有一个Std.table，具体原因书上没说，我也弄不清楚，估计是版本问题。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10好了，上面的内容就是大概的操作过程，但看完这些可能大家仍然不知道如何使用，因为很多数据的输入还有问题，比如几何数据和水流数据窗口中每个具体输入地方的涵义。而具体的涵义，是在第6、7章中才详细解释。这一章下面的第4章是一个具体实例，对这些问题的涵义的解释也不是很详细，第5章是关于工程文件的说明。在本章内容中还有一部分是关于HEC-2软件的数据文件格式的，我前面说了，不详细翻译了，下面写个大概内容吧～～1.3输入HEC-2数据HEC-RAS的一个重要功能就是可以读取HEC-2的数据文件，这个功能让输入已经存在的HEC-2数据文件变得很容易，并能立即运行HEC-RAS。在输入HEC-2数据之前，有几个问题需要认识。首先，不是所有的HED-2的属性或选项都完全合并到当前版本的HEC-RAS中，下面这几个是当前版本的HEC-RAS中，没有被合并的HEC-2的选项：ComuteManning’snfromhighwatermarks(J1)和曼宁糙率有关的Archive(AC)档案FreeFormat(FR)自由格式StorgeOutflowforHEC-1(J4)以HEC-1格式存储水流数据HEC-2数据集中具有的这些选项仍可以被输入，但这些数据将被忽略。另外一个重要的问题是关于横断面如何标记。在HEC-RAS中，每个横断面是由河流名、水力计算段名和RiverStation来确定的，而且要求RiverStation必须是从上游到下游进行标记。当用户要输入HEC-2的数据时，系统会弹出一个对话框（图3.15），让你选择标记横断面的方式。如果你选择“UseHEC-2SectionID’s”，程序将从X1开始记录HEC-2的RiverStation。如果你采用这种方式的话，你必须确保在HEC-2的数据中，横断面是顺序从上游到下游命名的，而且没有两个断面具有相同的RiverStation标记。如果这两个要求不同时具备，那么程序将不能正确的输入数据。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11另外一个选择是“UseSequentialCounter”，这个方式使用简单的1、2、3等标记在HEC-2文件中查找到的RiverStation，当然，是从上游到下游进行标记的。图3.15选择输入HEC-2文件时标注RiverStation的方式（这个图是原版上的例子图）当HEC-2的数据输入到HEC-RAS中后，你可能还需要对数据进行一些编辑。HEC-RAS是一个全新的软件，从HEC-RAS的发展过程来说，我们（指软件编制人员）劲力提供力所能及的各种水力计算功能。这样的提高，需要一些必备的、更多的数据信息，或者是针对某个特殊类型计算的一些不同的数据信息。下面这几个是在HEC-2数据输入到HEC-RAS中后被更改，或者需要用户编辑的数据：SpecialRridge(SB)特殊桥SpecialCulvert(SC)特殊沟渠NomalRridge(X2,BT)一般桥EncroachmentsandFloodwayDeterination(X2,ET)淹没和分洪河道汇流IneffectiveFlowAreas(X3)无效水流区域当桥的数据输入之后，用户必须特别注意这些数据是否正确的描述了桥，在HEC-RAS中，桥的数据比HEC-2要详细，因此你可能需要编辑一些或者另外输入一些附加数据。当你输入了HEC-2的桥的数据集时，必须仔细的查看每一座桥。在用户手册第六章中，说明了HEC-RAS所需要的桥的数据。在用户手册附录C中，说明了HEC-RAS和HEC-2计算的不同之处。接下来是一些分析和具体步骤，以及重置HEC-2的结果，最后是获得帮助，内容是关于在线帮助和使用F1。不写了，第三章完毕！后面是第四章，具体的例子及步骤（CHAExampleApplication）。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ApplyData按钮。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10表4.2ButteCr河流的复制横断面并调整现在所有的横断面数据都输入完毕，在计算之前保存一下。在几何数据窗口的File菜单里，选择“SaveGeometryDataAs”选项，选择之后，你需要给这个几何数据文件输入一个标题（Title），本例中我们输入“BaseGeometryData”，然后单击OK按钮。几何数据的文件名是自动生成的，它是依赖于你这个项目（Project）的名字。2.3输入接口（Junction）数据下一步是输入接口数据。接口数据由“描述”和“接口处水力段长度”组成。本例中仅有一个接口，接口标签是Suter。要输入接口数据，单击几何数据窗口上的Junction按钮，接口数据输入窗口见图4.7。图4.7接口数据编辑器，Suter接口的数据美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读11接口处的水力段长度是在接口编辑器中输入的（也就是在这里），而不是在横断面编辑器中输入，这样的安排，就能够输入非常复杂的水流情况（比如分流）。在横断面数据中，每个水力段的最后一个断面的“水力段长度”，就设置为空白或者是0。（注：这里可参考一下“横断面数据窗口”，里面有个地方是需要你填入水力段长度的，并且左岸和右岸分别输入，下图中红色地方，原文中没有这个图）本例中，我们采用能量方程来计算通过接口处的水面线。如果选择的是动量方程，那么需要输入一条或者多条水力段流进或者流出接口的角度。当输入完所有的接口数据之后，单击OK按钮提交数据并关闭窗口。2.4保存几何数据本例到此，已经完成了所有的几何数据的输入。在我们继续本例之前，你需要保存数据到硬盘上。通过几何数据窗口上的FILE菜单里的SaveGeometryData选项来保存。现在我们继续输入稳定流数据。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123、输入稳定流数据（EnteringSteadyFlowData）为了执行稳定流水面线计算所需要的下一个必要内容，是输入稳定流数据。要调出稳定流数据编辑器，通过选择HEC-RAS主窗口上的EDIT菜单里的SteadyFlowData选项，稳定流数据编辑器如图4.8。图4.8稳定流数据编辑器，本例的数据输入数据的第一部分是，需要计算的水面线数目。本例中输入3，见图4.8。第二步是输入流量数据，流量数据的输入是从每一个水力段的上游向下游。河系中的每个水力段至少需要输入一个流量数据。只要在某个水力段的终点的上游，输入了一个流量值，那么这个流量将保持，直到另外的流量进入到这个水力段为止。而附加流量的输入，可以在水力段的任意一个横断面进行。本例中，流量是在每个水力段的上游输入的。一个附加流量的更改位置是在FallRiverLowerReach的9.6英里处。增加一个附加流量进这个表，首先在水力段下拉列表中选择FallRiver，LowerReach，然后在RS列表中选择位置（本例是选择9.6），最后单击AddaFlowChangeLocation按钮，一个新的流量将会在表中出现。现在如图4.8输入所有的流量数据。水面线的标签是自动的，默认的标记是“PF#1”、“PF#2”等等，你可以任意改变这些标签。在本例中，它们本更改为美国陆军工程兵团HEC-RAS软件用户手册孤竹为萧日有瑶琴美酒夜有娇妻伴读13“10yr”、“50yr”、“100yr”，分别描述了每个事件发生的回归周期（注：原文是staticalreturnpiriod，直译是“统计回归周期”，实际上就是我们平常所说的10年一遇、50年一遇和100年一遇）。下一步是输入每一项必要的边界条件。要输入边界条件，在稳定流编辑器的顶部单击EnterBoundaryConditions按钮。边界条件编辑器如图4.9所示，你第一次调出它时是一片空白。图4.9稳定流边界条件为了在河流的末端建立起算水面，边界条件是必须的，而起算水面，则是程序进行计算的基础条件。在缓流模式（subcriticalflowregime）中，边界条件只需要在河流末端的下游输入，如果是要计算急流模式（supercriticalflowregime）则只需要在河流末端的上游输入边界条件，而如果是要计算混合流态模式（mixedflowregime），则需要在河流的每个末端都需要输入边界条件。原文中subcriticalflow，台湾版本的说明中译为“亚临界流”，从我们的水力学中对应“临界流”的有关流态概念来看，我译为“缓流”，我记得网易水利中也曾经有个帖子也讨论到这个问题，大家说法不一，有人说是“次临界流”，而对supercriticalflow，也有翻译成“超临界流”，我这译为“急流”，具体的译法和流态的差异，恳请大家指教。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14边界条件编辑器由一个列表组成，表中列有每个水力段和每条河流，每个水力段都具有上游边界条件和下游边界条件，而接口则被作为内边界条件。内边界条件会被自动的列入这个表，其依据是几何数据中的河系连接情况。用户只需要输入必要的外边界条件。本例中，假定河系中的水流是缓流。因此，我们只需要在FallRiver的LowerReach的下游输入必要边界条件就可以了。边界条件的输入，首先是选择你要输入边界条件的单元格，然后从列表的顶上所列出的4种边界条件类型中选择一个类型。这4种边界条件类型是：已知水面高程（KnownWatersurfaceelevations）临界水深（Criticaldepth）正常水深（Normaldepth）率定曲线（Ratingcurve）本例中，采用临界水深条件，选择FallRiverLowerReach的下游，单击临界水深（Normaldepth）按钮，将会弹出一个对话框要求你输入FallRiver的下游末端的平均水力坡降，我们输入0.0004，然后单击Enter。现在就完成了所有的必要边界条件数据的输入。单击边界条件编辑器上的OK按钮以确认数据。执行稳定流计算的最后一个步骤是来保存这些数据，方法是，选择稳定流编辑器上File菜单中的SaveFlowDataAs选项，会有一个对话框要你输入水流数据的描述，本例中，我们输入“10，2，and1%chanceevents”。保存之后，关闭稳定流编辑器。这一句“描述”的实际意思就是10%、2%、1%的频率。我们前面输入了水面线数目是3条，每条水面线所需要计算的流量的周期（频率）是不同，正如我们输入的水面线标签一样，是10年一遇、50年一遇和100年一遇，与这里对应。这里提前说一下，在一个工程中，很多数据文件的文件名都是自动的，你不能改名，只能通过“描述”来区别，因此，“描述”的写法最好是和你的实际计算的内容有一定的关系，这样以后看起来比较方便，关于“工程”以及与工程有关的数据文件的详细内容在第五章。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154、执行水力计算（PerformingtheHydraulicCalculation）现在，所有的数据都已输入完毕，我们可以进行稳定流水面线的计算了。要执行这个功能，回到HEC-RAS的主窗口，在运行（Run）菜单上，选择稳定流分析（SteadyFlowAnalysis）选项。稳定流分析窗口如图4.10所示，你的这个窗口可能还没有显示计划的标题（plantitles）。图4.10稳定流分析模拟窗口第一步是建立一个计划（Plan）。“计划”是由那些将要被使用到的几何数据文件和水流数据文件定义而成，此外还需要一个的标题（titles）和一个名称（shotidentifier）以便运行。要建立一个Plan，在稳定流分析窗口的File菜单上，选择NewPlan选项，输入计划标题“ExistingConditionsRun”然后单击OK按钮，在ShotID框里输入“Existing”。下一步是选择需要计算的水流模式，本例中，我们将仅执行缓流（subcriticalflow）模式，请确认你选择了缓流模式。在Options菜单里有一些附加的任务控制功能的设置，但本例不需要这些设置。当你完成“