四、MIKEBASIN流域水资源规划和管理平台
MIKE BASIN是应用于流域或区域的水资源综合规划和管理工具。软件基于GIS平台，采用数学模型技术解决流域的地表水产汇计算，地下水资源的计算与评价，流域水环境状况分析等具体问题。
模型包含进行水库的优化调度（单库、多库联调）和对水力资源进行模拟计算，对农业灌溉用水、城市工业、生活供水进行计划调配等功能模块。该软件可对未来流域复杂的水资源计算和多目标开发利用、水环境保护、制定工程规划等专项研究提供有效工具。
以流域节点图为基础，把实际水资源系统中的一些基本规律抽象成为数学关系式，通过运行模型，追踪河道径流、水库蓄水、水质等变化过程，分析计算每个节点的物理指标，从而达到在时间上和空间上模拟流域各种水资源信息特征的目的。包括：
◆水量平衡模型
◆水文分析模型
◆地下水模型
◆综合水质模型
◆水库调度
◆水量分配模型
MIKEBASIN通用性强,适于大、小流域和行政区域各种复杂条件水资源问题研究。综合性强。可进行水量、水质综合平衡研究,单库，多库联合优化调度等多目标问题研究。
各种专业模型先进、实用，可便捷进行节点水平衡、缺水程度、保证率计算等。
基于GIS平台，建模快速，数据前处理灵活，后处理以多种形式直观表达，易于分析、统计等。
可视化操作界面，友好，方便。
五、MIKESHE——地下水、地表水综合性的规划管理软件工具
MIKESHE 是进行大范围陆地水循环研究的工具，侧重地下水资源和地下水环境问题分析、规划和管理。软件主要包括一维非饱和带，二、三维饱水带水量模拟模型和对流弥散模型、水质模型（包括水文地球化学模型如吸附和解吸、生化反应过程，农作物生长模型与氮、磷循环专业模块）。MIKESHE 还可以与MIKE11模型耦合计算，并包含坡面流、蒸散发模型，模型运算采用不同时间步长技术。
融入GIS技术，可视化的输入、编辑、分析，参数自动识别，局部重点计算区域剖分网格加密计算技术。并采用动态、三维计算结果表达、时间序列图等多输出方式。
MIKE SHE 是目前世界上综合性和功能最强、最优秀、应用范围最广的综合模型软件。
MIKESHE可用于流域或局部区域不饱和、饱和带二、三维地下水水资源计算、优化调度和规划，地表、地下水的联合计算和调度，供水井井网优化、湿地的保护、恢复和生态保护，氮、磷等常规污染组分、重金属、有害放射性物质迁移、甚至酸性水渗流等复杂问题的模拟、追踪和预报，地下水运动过程中的地球化学反应、生物化学反应的模拟分析、污染含水层水体功能的恢复与治理，农作物生长对水分和污染物质在非饱和带运移的影响等综合研究。
MIKESHE基于GIS的数据可视化前处理
MIKESHE计算结果表达
六、MIKEMOUSE——城市排水系统模拟软件
MOUSE是模拟城市排水，污水系统的水文, 水力学和水质等集成工程软件,它集成了城市下水系统中的表面流,明渠流,管流,水质,和泥沙传输等模型。
MOUSE的典型应用包括合流下水道溢出研究( CSO)，生活污水管溢出( SSO)，复杂RTC 计算和分析， 分析和诊断现有雨水和生活污水管系统问题。应用MOUSE可研究：
◆下水道系统的退水时间？
◆超负荷载的主要原因？
◆是否需要替换有问题的下水道,安装新的水槽和堰等？
◆运行规则的改变对环境将产生怎样的长期影响？
◆沉淀物会滞留在下水道中的什么位置,为什么会滞留？
◆ 暴雨之后,在溢流堰和污水处理厂的污染物状况？
七、MIKENET----新一代城市供水系统管理专业软件
◆ 内嵌先进水力专业模型
采用EPANET模拟压力管道系统内水力和水质，跟踪每根管道内水的流动、节点的水压力、水池的水位和网络内化学物的浓度。
◆ 强大数据管理功能
内嵌 SQL Server数据库管理系统，对大量的供水系统空间和属性数据进行有效管理、编辑、查询和输出。
◆ 便捷的供水网络模型建立方式
使用MIKE NET内置工具可以很快地建立模型。网络图可以直接导入MapInfo, ArcInfo 或ArcView数据格式，或使用鼠标简单地点击生成。
◆ 实时控制功能
管网自动监控系统（压力、水质等），用任何SCADA系统实现供水取水水源到用户的实时监测和操作运行模拟。实时控制和掌握供水系统运行状况。
◆ 逼真的动态演示
MIKE NET提供多种平面图和剖面图表示方式，动态演示平面、剖面管网压力分布、水质变化等模拟结果。
MIKE11是一个基于丹麦水力研究所的软件，用于模拟任何河流流量、水位、泥沙输送的软件系统。MIKE 11功能较为齐全，包括多种模型。主要有：
(1)水动力学模型(HD model)
(2)对流扩散及粘性输沙模型
(3)非粘性沙传导模型
(4)NAM降雨径流模型(NAM model)
(5)单位线模型
(6)洪水实时预报模型(FF)
(7)地理信息系统
在本次合作项目中，主要进行NAM、HD、FF模型的应用研究。以下将对此三个模型进行主要介绍。
1.HD模型(水动力学模型)
MIKE 11 HD是用以模拟河流及河口水流的隐式有限差分模型。也适合于支流、河网及准二维的洪泛平原区水流的模型。MIKE 11 HD是一个一维一层(垂向均质)的水力学模型。其差分格式采用了六点中心隐式格式(Abbott Scheme)，其数值计算采用传统的“追赶法”，即“双扫”算法。该模型还可根据不同地区的水流条件调整差分计算模式，以描述超临界水流条件及亚临界水流。模型也可用于从陡峭的山区河流到感潮河口的各种垂向均质水流条件。此外，在进行完全水动力学模拟的同时，也可进行各种简化的水流条件的水流模拟，如：扩散波、运动波及准稳定流的计算。目前，该系统已在世界各地各种工程研究中得以运用。
2．NAM模型
NAM是丹麦语"Nedbr-Afstrmnings-model"的缩写，意为降雨径流模型。该模型最初由DHI和丹麦技术大学联合研制，后经DHI对其进行不断完善。NAM是一个确定性概念性的集总性模型。是由一系列用简单定量格式描述水文循环中各种陆相特征的模型上连接起来的。
模型类似于我国的“新安江模型”，将土壤含水量分成地表层(Surface Storage)、浅层(Lower Zone Storage)、地下水(ground water Storage)三个部分，分别进行连续计算，以模拟流域中各种相应的物理成分。
NAM模型的输入为：降水、蒸发能力及温度(仅在融雪中使用)。
NAM模型也在世界各地不同气候类型地区得以应用。除在丹麦应用外，还在格陵兰、坦桑尼亚、津巴布韦、印度、孟加拉、泰国、印度尼西亚及菲律宾等国和地区得到不同程度不同目的的使用。
3.MIKE 11 FF
FP是Flood Forecasting的缩写，是MIKE 11的一个重要组成部分。是—个满足模拟系统实时运行需要的预报系统。由以下几部分组成：
(1)实时管理系统，用以直接管理数据库及用户设计的数据键入系统。
(2)流域中各子流域面平均雨量的计算。
(3)水位～流量关系的转换。
(4)NAM预报，由降雨预报径流。
(5)HD河流演算及水库入库流量计算。
(6)自生成预见期内上、下边界及其它边界的时间层序列过程。
(7)预见期内定量降雨的处理及边界入流计算。
(8)预报结果表格生成、统计分析。
MIKE11包含如下基本模块功能：
（1）水动力学模块（HD）：采用有限差分格式对圣维南方程组进行数值求解，模拟水文特征值（水位和流量），包含自动匹配次临界流和超临界流计算， 可以模拟多种水工建筑物，包括堰、箱涵、桥梁和自定义建筑物，灵活运行洪水控制和水库构筑物（如闸和泵）。
（2）降雨径流模块（RR）：对降雨产流和汇流进行模拟。包括用于连续降雨径流模拟，单一暴雨事件无河流流量记录的地区，月度土壤湿度计算模型，英国CEH Wallington开发的洪水估算手册等。
（3）SO结构物操作模块：根据用户定义的操作规则来模拟水工结构物的运行，包括闸、堰、抽水泵、水库等水工结构物。
（4）ST非粘性泥沙输运模块：对泥沙在水中的输移现象进行模拟，研究河道冲淤状况。
（5）AD对流扩散模块：包括求解溶解物或悬浮物在水体中的对流扩散过程，能精确计算较大浓度梯度，模拟粘性泥沙的侵蚀和沉积。
（6）EcoLab水质模块：用于河流、湿地、湖泊、水库等的水质模拟，预报生态系统的响应、简单到复杂的水质研究工作、水环境影响评价及水环境修复研究、水环境规划和许可研究、水质预报。
（7）DB溃坝模块 ：主要模拟河系中一处或多处溃坝。
MIKE11除上述基本模块外，还有各种附件模块如洪水预报（FF）模块、GIS模块等。
（8）MIKE BASIN流域水资源规划和管理平台：
MIKE BASIN是应用于流域或区域的水资源综合规划和管理工具。软件基于GIS平台，采用数学模型技术解决流域的地表水产汇计算，地下水资源的计算与评价，流 域水环境状况分析等具体问题。模型包含进行水库的优化调度（单库、多库联调）和对水力资源进行模拟计算，对农业灌溉用水、城市工业、生活供水进行计划调配 等功能模块。该软件可对未来流域复杂的水资源计算和多目标开发利用、水环境保护、制定工程规划等专项研究提供有效工具。
水动力学模块（HD）：采用有限差分格式对圣维南方程组进行数值求解，模拟水文特征值（水位和流量）。
降雨径流模块（RR）：对降雨产流和汇流进行模拟。包括NAM，UHM，URBAN，SMAP模型
对流扩散模块（AD）：模拟污染物质在水体中的对流扩散过程。
水质模块（WQ）：对各种水质生化指标进行物理的、生化的过程进行模拟。可进行富营养化过程、细菌及微生物、重金属物质迁移等模拟。
泥沙输运模块（ST）：对泥沙在水中的输移现象进行模拟，研究河道冲淤状况。
MIKE11除上述基本模块外，还有各种附件模块如洪水预报（FF）模块、GIS模块、溃坝分析模块（DB）、水工结构分析（SO）模块、富营养化模块（EU）、重金属分析模块（WQHM）等。
程序设计
