HEC-RAS能够在2D水流区域内添加水工结构。可通过使用SA/2DAreaConn工具在2D水流区内建立一个水工结构。水工结构类似于HEC-RAS中break line，用户可以沿着该水工结构线划分网格，并控制网格单元的大小。见图1。

图1 2D流动区域内的水工结构示例

SA/2D水力连接可用于模拟二维流动区域内的各种结构。越过结构顶部的流动可以用Weir Equation或Normal 2D Equation Domain来建模。此外，还可以选择为独立的出口添加闸门、涵洞、额定值曲线和流量的时间序列。这些出口类型的任何组合都可以被使用。此外，用户现在可以为每个水工结构出口（涵洞、闸门、额定值曲线和时间序列出口）的上游和下游端部指定X和Y的地理空间坐标。

要在二维流动区域内添加水工结构，请执行以下操作：

1.首先，选择标记为SA/2DAreaConn的几何数据编辑器顶部的绘图工具。然后直接在水工结构的中心画一条线(注意：这条线必须由左岸划到右岸，程序依据此来识别上游侧和背水侧)。这条线将代表水力结构，用于连接一侧的二维流动区域单元到另一侧的结构。该界面将要求定义水工结构的名称。这种结构的中心线也可以在HEC-RAS Mapper中绘制。

2.接下来，修改二维流区域网格，使网格单元沿水工结构线两侧分布。可左键单击水工结构中心线，并选择Edit Internal Connection  (Break Line) Cell Spacing选项。在之后弹出的窗口输入网格单元最小和最大间距。默认情况下，它将沿着水力结构中心线使用单元间距的标称单元尺寸，但用户可以改变沿着结构的单元间距，以获得沿着水力结构的更多细节。这一步是可选择的，一般来说，沿着结构中心线建立具有适当大小网格单元是一个好主意。接下来，左键单击水工结构中心线，并在二维流动区域中选择Enforce Internal Connection as Break Line in 2D Flow Area选项。单击此选项后，软件将使用根据结构中心线和单元间距信息来沿着结构的中心线创建沿中心线的网格单元。这是正确划分2D网格来加入水工结构数据（位置-高程数据；涵洞、闸门、缺口等）的必要步骤。

例如，如图3-43所示，在2D流动区域内一堤坝被建模为一个水工结构。2D流区网格单元被修改，使堤坝两侧的网格排列在堤坝的顶部。这需要沿着水工结构中心线增加足够小的单元间距，以获得更好的局部信息。可能你不希望这些网格太小，因为这可能会导致一些网格沿着堤坝分布，这样会使得这部分网格高程与下游相邻网格高程差距过大，当水流超过堤坝时，堤坝背面高程较大细胞可能会导致模型出现稳定性问题。所以，使网格大一点，以包围堤岸斜坡和部分远离堤底区域。

3.接下来，选择几何数据编辑器左侧面板上的 Storage Area/ 2D flow area Hydraulic Connection (SA/2D Area Conn)编辑器。这将打开图2中所示的编辑器。

图2 使用 SA/2D Area Conn将水力结构置于2D流动区域内的例子

用户可以使用 Weir/Embankment Editor编辑器为与自然地面相同或更高的结构定义高程数据。此外，还可以在水工结构中增加涵洞、闸门开口、额定值曲线和时间序列出口过程。用户进入的堰线（位置—高程数据）、涵洞和闸门开口不允许低于它们所连接网格单元最低高程。然而，缺口最小高程也可能比它所连接的网格单元要低（当这样设置时，会得到一个警告信息）。如果缺口也低于它所连接的单元，HEC-RAS 将在缺口侵蚀到地面高程以下时自动动态降低网格高度（上游和下游）。然而，它只会降低两侧结构中心线旁边的单元。

编辑器显示的黑线表示内部水力结构两侧网格的最小高程。这些线向用户展示了水工结构如何连接到结构两侧二维单元的高程和位置。用户可以点击其中任意一条线，获取连接的网格号码，以及单元格的位置（沿水工结构的位置）和高程。此外，该网格将在几何数据编辑器上突出显示，并可看到该网格在空间上的位置。

用户可以选择漫过结构顶部（溢出计算方法）是由 Weir Equation计算还是由 Normal 2D Equation Domain计算。如果选择 Weir Equation，则使用堰方程计算水力结构顶部的所有流量。如果选择 Normal 2D Equation Domain，则将结构顶部的流量计算为网格之间的正常二维流量。在任何一种情况下，通过涵洞和闸门的流量都要分别计算出来，并连接在涵洞或闸门两侧的单元之间。对于高度淹没的结构，其流量不像堰流，二维方程通常会得到更好的结果，但二维方程不适合传统的堰流。

注意：如果结构高度很高，则不应使用Normal 2D Equation Domain选项，这样流过结构的水就会进入自由落体（就像瀑布一样）。对于自由落体情况，Normal 2D Equation Domain不能求解。对于这种情况，用户需要使用 Weir Equation选项。HEC-RAS软件开发者计划研究让程序根据流量条件在Weir Equation和Normal 2D Equation Domain之间自动切换（当前未实现）。

要输入堤防结构数据，请选择 Weir/Embankment按钮。堤防编辑器会出现，用户可以输入与地形剖面相同的位置高程数据，也可以输入高于地形剖面的高程。

以下简单录制了一个在2D流区中设置堰的视频，其中堰顶高程为7m，堰宽取2.5m，堰流系数取默认值。转自（ 模型笔记community ）

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