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UPLAY

2022-12-08T14:18:28Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=UPLAY
|name=uplay
|version=März 2020
|version_beschr=März 2020
|stichworte=
numerische Simulation 
Hydrodynamik 
Visualisierung 
Lernprogramm 

|kurzbeschreibung=
Das Programm UPLAY ist eine Schale um [[UNTRIM2]] und [[NCPLOT]]. Der Anwender kann mit UPLAY interaktiv die Tiefen der Gitterelemente verändern, die hydrodynamische Wirkung mit UNTRIM2 berechnen lassen und die Berechnungsergebnisse anschauen.

Die Änderungen der Tiefen im Gitter erfolgt grafisch unterstützt. Es gibt eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Farbklassen, wobei jede Farbklasse einer Tiefe zugeordnet ist. Im Standardfall sind es 5 Farbklassen von "Blau" entsprechend 10 m unterhalb NHN über "Hellblau" (NHN-5m), "Grün" (NHN-2m), "Orange" (NHN0m) bis "Rot" entsprechend 2 m über NHN. Der Anwender aktiviert eine dieser vordefinierten Farbklassen und klickt die Gitterelemente an, die er auf diese Tiefe bringen möchte.

[[Bild:UPLAY1.png|thumb|250px|Bild 1: Oberfläche von UPLAY nach Änderung der Gittertiefen des "Sandkisten-Modells" durch den Anwender und Berechnung der resultierenden Strömungsgeschwindigkeiten.]]

Um die hydrodynamische Wirkung zu berechnen, macht UPLAY im Hintergrund folgendes, wenn der Anwender per Knopfdruck eine Simulation startet:
# Erzeugung der aktuellen Gitterdateien im Format [[UTRSUB_GRID.DAT|utrsub_grid.dat]] und [[PLTSUB_GRID.UPI|pltsub_grid.upi]]
# Bereitstellung der notwendigen Eingagsdateien für UNTRIM2 und Durchführung einer UNTRIM2-Simulation
# Bereitstellung der notwendigen Eingangsdateien für NCPLOT und Erzeugung der Bilder mit den Berechnungsergebnissen (Strömung und Wasserstand) für einen Berechnungs-Zeitpunkt

Die von NCPLOT erzeugten Vektor-Grafiken werden von UPLAY in ein Pixelformat ([https://de.wikipedia.org/wiki/Windows_Bitmap BMP]) konvertiert und dem Anwender präsentiert.

|eingabedateien=
Das Programm UPLAY wird standardmäßig ganz ohne Eingabe-Dateien gestartet. In diesem Fall bezieht UPLAY seine Eingabe-Dateien aus dem Ordner <tt>$PROGHOME/shellscripts/uplay/sandbox/</tt>. Der Anwender kann aber einen eigenen Ordner mit Eingabe-Dateien vorbereiten, wenn er nicht das "Sandkasten-Modell" nutzen möchte. Dann muss der Anwender die folgenden Dateien in seinem Eingangsordner bereitstellen und diesen Ordner mit der Option <tt>-userdir <name_userdir></tt> an das Programm UPLAY übergeben:
* Eingabe-Dateien für UPLAY:
** '''uplay.dat''': Eingabesteuerdatei für das Programm UPLAY. Es regelt insbesondere das Layout des Programms.
** '''Gitternetz''' (Format [[UTRSUB_GRID.DAT|utrsub_grid.dat]] und [[PLTSUB_GRID.UPI|pltsub_grid.upi]]): Lage der Gitterkanten und -elemente und Tiefe der Subkanten und Subelemente. Allerdings darf das Gitter in der aktuellen Version von UPLAY pro Gitterelement immer nur genau ein Subelement und pro Gitterkante eine Subkante enthalten.
* Eingabe-Dateien für das Simulationsprogramm [[UNTRIM2]]:
** '''[[UNTRIM2.DAT|untrim2009.dat]]''': Steuerdatei für [[UNTRIM2]]. Eine Kopplung mit dem K-Modell oder mit Sedimorph oder mit dem SV-Paket wird derzeit von UPLAY nicht unterstützt.
** '''utromp2009.dat''': Steuerdatei des hydrodynamischen Pakets UTROMP_2009. Die Beschreibung der Anfangs- und Randwerte muss einfach gehalten sein: Randwert-Dateien das Wasserstands oder eine ortsvariable Anfangsverteilung über eine IPDS-Datei werden von UPLAY derzeit nicht unterstützt.
** '''[[UNTRIM_EQS.DAT|eqs.dat]]''': Steuerdatei des Pakets EQS zur Berechnung der Dichte
** '''[[VERTICAL.DAT|vertical.dat]]''': Steuerdatei zur Definition der vertikalen Schichtung
** '''run_untrim2009_user.sh''': UNIX-Script zur Durchführung der [[UNTRIM2]]-Simulation

* Eingabe-Dateien für die Erzeugung der Ergebnis-Darstellungen:
** '''[[NC2TABLE.DAT|nc2table.dat]]''': Steuerdatei für das Programm [[NC2TABLE]]. [[NC2TABLE]] muss die Strömungs- und Wasserstands-Ergebnisse nach ASCII konvertieren, damit der konkrete Wertebereich der Ergebnisse bestimmt werden kann.
** '''run_nc2table_user.sh''': UNIX-Script zur Durchführung des [[NC2TABLE]]-Programms
** '''[[NCPLOT.DAT|ncplot_velo.dat]]''': Steuerdatei für das Programm [[NCPLOT]] zur Darstellung der flächenhaften Strömungsergebnisse
** '''run_ncplot_velo_user.sh''': UNIX-Script zur Durchführung des [[NCPLOT]]-Programms zur Erzeugung der Strömungsdarstellung. Hier ist auch die Konvertierung der NCPLOT-Vektor-Grafik zu einem Pixelbild enthalten. Die Konvertierung muss ggf. angepasst werden, um in Abhängigkeit von der Lage der Ergebnis-Darstellung auf dem Bild den korrekten Bildausschnitt zu konvertieren.
** '''[[NCPLOT.DAT|ncplot_wlev.dat]]''': Steuerdatei für das Programm [[NCPLOT]] zur Darstellung der flächenhaften Wasserstandsergebnisse
** '''run_ncplot_wlev_user.sh''': UNIX-Script zur Durchführung des [[NCPLOT]]-Programms zur Erzeugung der Wasserstandsdarstellung. Hier ist auch die Konvertierung der NCPLOT-Vektor-Grafik zu einem Pixelbild enthalten. Die Konvertierung muss ggf. angepasst werden, um in Abhängigkeit von der Lage der Ergebnis-Darstellung auf dem Bild den korrekten Bildausschnitt zu konvertieren.
** '''[[NCPLOT.DAT|ncplot_wlev_zg.dat]]''': Steuerdatei für das Programm [[NCPLOT]] zur Darstellung der zeitlichen Entwicklung der Wasserstände. Dieses Bild wird von UPLAY nicht dargestellt, kann aber im Einzelfall nützlich sein, z.B. um zu prüfen, ob die von [[UNTRIM2]] gefundene Lösung (näherungsweise) stationär ist.
** '''run_ncplot_wlev_zg_user.sh''': UNIX-Script zur Durchführung des [[NCPLOT]]-Programms zur Erzeugung der Darstellung der zeitlichen Entwicklung der Wasserstände.

|ausgabedateien=
* siehe [[UNTRIM2]] und [[NCPLOT]]

|methode=
Für jeden durchgeführten Modelllauf wird im Arbeitsverzeichnis ein Unterordner angelegt. Im Unterordner einer Modellsimulation werden alle Ergebnisdateien von UNTRIM2 und NCPLOT aufbewahrt. Sie stehen somit auch nach der Erzeugung und Darstellung mit UPLAY weiter zur Verfügung. Die Namensgebung für die Unterordner setzt sich aus einem Buchstaben und 4 Ziffern zusammen: Bei einem Programm-Neustart von UPLAY wird ein Buchstabe gesucht, der bisher noch nicht verwendet worden ist. So können in einem Ordner die Simulationen von bis zu 26 UPLAY-Sessions aufbewahrt werden. Jede Simulation innerhalb einer UPLAY-Session lässt den vierstelligen Zähler um 1 erhöhen. So können 9999 Simulationen innerhalb einer UPLAY-Session durchgeführt werden.

Das Programm UPLAY kann ohne Steuerdatei und ohne Übergabe-Parameter aufgerufen werden. In diesem Fall wird ein vorbereitetes "Sandkisten-Modell" (ein 2,5 km langer und 500 m breiter Testkanal mit Rechteck-Elementen mit einer Auflösung von 500 m) verwendet. Dabei handelt es sich um ein 2D-Modell zur Berechnung der Hydrodynamik ohne den Einfluss der Dichte. Salz, Wärme, Schwebstoffe und Tracer sind im Modell nicht enthalten. Am oberstromseitigen Rand wird der Einstrom über einen FLOW-Rand mit konstant 2000 m3 s-1 gesteuert. Am unterstromseitigen Rand ist eine Wasserstands-Steuerung implementiert mit konstant +1m. Der Simulationszeitraum beträgt 1,5 Stunden mit einem Zeitschritt von 90 sec. Ziel der Simulation ist es, die resultierende stationäre Lösung zu berechnen. Deshalb ist der Implicitness-Faktor theta von [[UNTRIM2]] auch gleich 1. Verschiedene Tests haben gezeigt, dass der gewählte Zeitraum ausreichend lang ist, um am Ende des Zeitraums von einer stationären Lösung sprechen zu können. [[NCPLOT]] erzeugt ein Bild der Strömung und des Wasserstands für den letzten Ausgabezeitpunkt. Diese Bilder werden von UPLAY eingelesen und dargestellt.

'''Übergabe-Parameter'''

<tt>-h</tt>

Das Programm UPLAY zeigt nur einen Hilfetext. Das Programm wird nicht normal gestartet.

<tt>-userdir <name_userdir></tt>

Das Programm UPLAY bezieht seine Eingangsdateien standardmäßig aus dem Ordner $PROGHOME/shellscripts/uplay/sandbox. Der Anwender kann aber einen eigenen Ordner mit Eingangsdateien vorbereiten, wenn er nicht das "Sandkasten-Modell" nutzen möchte. Dazu muss der Anwender die folgenden Dateien in seinem Eingangsordner bereitstellen und diesen Ordner mit der Option -userdir <name_userdir> an das Programm UPLAY übergeben.

Wichtig ist, dass der Anwender in diesem Fall dafür verantwortlich ist, dass die Steuerdateien den "richtigen" Zeitpunkt zur Darstellung nutzen. Im "Sandkasten-Modell" ist dies der 61. und letzte Zeitpunkt in den netCDF-Ergebnis-Dateien von UNTRIM2. Das gleiche gilt für die Namen der Ergebnisdateien. Hierzu darf in den Steuerdateien der Platzhalter <RUN> verwendet werden. Dieser Platzhalter wird von UPLAY durch den aktuell gültigen Lauf-Namen (=Ordner-Name) ersetzt.

Falls der Anwender ein eigenes Gitternetz verwenden möchte, dann darf das Gitter pro Gitterelement immer nur genau ein Subelement und pro Gitterkante nur genau eine Subkante enthalten. Es ist auch darauf zu achten, dass die Tiefen der Gitterelemente und die Tiefen der vordefinierten Farbklassen zueinander passen, d.h. es darf kein Gitterelement existieren mit einer Tiefe, die nicht über die Farbklassen abgedeckt ist. UPLAY behandelt Tiefenwerte dann als gleich, wenn der Unterschied kleiner ist als 1 mm.

In den UNIX-Scripten muss ggf. die Konvertierung der Vektor-Grafik zu einem Pixelbild angepasst werden, um in Abhängigkeit von der Lage der Ergebnis-Darstellung auf dem Bild den korrekten Bildausschnitt zu konvertieren.

<tt>-adjusted_velocity_color_palette <yes no adjusted></tt>

Soll die Farbpalette für die Darstellung der Strömungsergebnisse an den konkreten Wertebereich der Modellergebnisse angepasst werden? Ist die Antwort="yes" oder "adjusted", dann wird eine auf den aktuellen Wertebereich angepasste Farbpalette verwendet. Ist die Antwort="no", dann wird eine Standardpalette verwendet. Default ist "no".

<tt>-adjusted_waterlevel_color_palette <yes no adjusted></tt>

Soll die Farbpalette für die Darstellung der Wasserstandsergebnisse an den konkreten Wertebereich der Modellergebnisse angepasst werden? Ist die Antwort="yes" oder "adjusted", dann wird eine auf den aktuellen Wertebereich angepasste Farbpalette verwendet. Ist die Antwort="no", dann wird eine Standardpalette verwendet. Default ist "adjusted".

<tt>-untrim2009_exe <name_und_pfad_zum_untrim2009_executable></tt>

Ausführbare Datei für das Programm [[UNTRIM2]]. Wird die Datei vom Anwender nicht angegeben, dann wird ein Standard-Executable aus $PROGHOME genutzt.

<tt>-nc2table_exe <name_und_pfad_zum_nc2table_executable></tt>

Ausführbare Datei für das Programm [[NC2TABLE]]. Wird die Datei vom Anwender nicht angegeben, dann wird ein Standard-Executable aus $PROGHOME genutzt.

<tt>-ncplot_exe <name_und_pfad_zum_ncplot_executable></tt>

Ausführbare Datei für das Programm [[NCPLOT]]. Wird die Datei vom Anwender nicht angegeben, dann wird ein Standard-Executable aus $PROGHOME genutzt.

'''Hinweise für Programmierer'''

Das Programm UPLAY besteht aus drei Komponenten. Erstens einem Fortran-Programm, welches als Front-End die Darstellung des Gitters, die Interaktion der Tiefenänderung durch den Anwender und die Darstellung der Modellergebnisse steuert. Zweitens einer UNIX-Shellscript-Suite als Back-End, welches eine hydrodynamische Simulation und die Erzeugung der Ergebnis-Bilder steuert. Der dritte Teil ist ein UNIX-Startscript für das Front-End, damit die notwendigen Bedingungen für eine erfolgreiche Nutzung des Fortran-Programms erfüllt sind.

Die Kommunikation zwischen dem Fortran-Programm einerseits und den UNIX-Scripten erfolgt über Steuerdateien und UNIX-Umgebungsvariable.

Das Fortran-Programm nutzt verschiedene PROGHOME-Pakete:
* h_grid zum Lesen und Schreiben von Gitterdateien
* dic-io für das Lesen der Eingabesteuerdatei von UPLAY
* base-library für einige Grundfunktionen (z.B. zum Lesen und Schreiben von Windows-Bitmap-Files (BMP))

Darüber hinaus braucht das Fortran-Programm zwingend die GKS-Installation (GKS=Graphical Kernel System) für Basis-Funktionen zum Zeichnen und die netCDF-Installation.

'''Einschränkungen'''

* Eine Kopplung von [[UNTRIM2]] mit dem K-Modell, mit Sedimorph und mit dem Sinkgeschwindigkeitspaket SV wird von UPLAY (noch) nicht unterstützt.
* Bei einer Nutzung von [[UNTRIM2]] mit Salz-, Wärme-, Schwebstoff- oder Tracertransport unterstützt UPLAY die Darstellung der entsprechenden Salzgehalts-, Temperatur- oder Konzentrations-Ergebnisse (noch) nicht.

|preprozessor=
[[CREATE_SIMPLE_UNTRIM2_GRID]], [[UTRPRE]]
|postprozessor=
[[DAVIT]], [[NCAGGREGATE]], [[NCANALYSE]], [[NCAUTO]], [[NCDELTA]], [[NCPLOT]], [[NC2TABLE]], [[UNTRIM2007MONITOR]]
|programmiersprache=Fortran90
|zus_software= GKS (Graphical Kernel System)
|kontakt_original=[mailto:jens.juerges@baw.de J. Jürges]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation= -
}}

UNTRIMMONITOR

2022-12-08T14:18:01Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=UNTRIMMONITOR
|name=UNTRIMMONITOR
|version=1.0 / Juli 2006
|version_beschr=Oktober 2006
|stichworte=
numerische Simulation 
Analyse von UNTRIM-Message-Dateien 
|kurzbeschreibung=
Das Programm UNTRIMMONITOR dient der grafischen Darstellung von Informationen aus der UNTRIM-Message-Datei. Dabei werden die Angaben '''iter''', '''ntres''' (Anzahl der Iterationen) und '''maxError''' (Maß für die Güte der Lösung) als Funktion über die Zeit dargestellt. Der Parameter maxError wird zusätzlich in einem XY-Koordinatensystem aufgetragen. Die beschriebenen Parameter liefern Hinweise auf die Performance und die Güte des Modells.
Eine Exportfunktion stellt die Parameter als Semikolon separierte Liste zur Verfügung, die anschließend weiterverarbeitet werden kann (z.B. mit EXCEL). Die Auswertung kann sowohl im Postprocessing, aber auch schon während der Simulation erfolgen, so dass Unzulänglichkeiten der Simulation frühzeitig erkannt werden können.

Bei den dargestellten Parametern handelt es sich um:

# '''iter''': Anzahl der Iterationen der freien Oberfläche
# '''ntres''': Anzahl der Iterationen für die Lösung der Transportgleichungen, getrennt für jeden Tracer (z.B. Salzgehalt, Temperatur, Schwebstoffgehalt)
# '''maxError''': maximaler Fehler des iterativ berechneten Wasserstands in dem gesamten Modellgebiet; dieser Wert ergibt sich aus der Differenz des iterativ berechneten Wasserstands von dem Wert für den Wasserstand, den man nach dem Einsetzen der berechneten Strömungsgeschwindigkeit in die Kontinuitätsgleichung erhält.

Die nachfolgende Abbildung zeigt für ein Simulationsbeispiel den mit UnTrimMonitor visualisierten zeitlichen Verlauf der o.g. Parameter und die synoptischen Geschwindigkeiten zu einem Zeitpunkt mit deutlich erhöhter Anzahl von Iteration. [[:Datei:Untrimmonitor.png|Abbildung]]
|eingabedateien=
# UNTRIM '''Messagedatei''' (Dateityp untrim.msg)
|ausgabedateien=
# (optional) '''Pixelgraphiken''' (Dateien des Typs untrimmonitor.png)
# (optional) '''ASCII-Datei''' Semikolon separierte Liste der Simulationszeitschritten mit den Parametern '''iter''', '''ntres''', '''maxError''' (Dateityp untrimmonitor.monitor)
|methode=
Zunächst werden die Werte der Größen '''iter''', '''ntres''' und '''maxError''' aus der UnTrim-Message-Datei gelesen. Anschließend können optional die Parameter graphisch dargestellt oder als Semikolon separierte Liste in eine Datei ausgegeben werden.
|preprozessor=
[[UNTRIM]]
|postprozessor=
EXCEL
|programmiersprache=java
|zus_software= -
|kontakt_original=[mailto:reiner.schubert@baw.de R. Schubert], [mailto:ulrike.schiller@baw.de U. Schiller]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation= -
}}

UNTRIM2007MONITOR

2022-12-08T14:17:26Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=UNTRIM2007MONITOR
|name=UNTRIM2007MONITOR
|version=1.3 / Januar 2017
|version_beschr=Januar 2017
|stichworte=
Numerische Simulation 
Analyse einer UNTRIM2007-Druckerdatei 
Ausgabe von Zeitserien 
|kurzbeschreibung=
Das Programm UNTRIM2007MONITOR extrahiert Zeitserien-Daten aus einer UNTRIM2007-Druckerdatei.
|eingabedateien=
# '''Druckerdatei''' mit Informationen zur Ausführung des Programms UNTRIM2007 (Dateityp untrim2007.master.sdr)
|ausgabedateien=
# '''Zeitserien-Dateien''' des Typs [[BOEWRT.DAT|boewrt.dat]]
# '''Positions-Dateien''' des Typs [[GEOM.DAT|geom.dat]]
|methode=
Extraktion von Zeitreihen aus einer UnTRIM2007-Druckerdatei untrim2007.sdr. Das Programm UNTRIM2007MONITOR sucht innerhalb der Druckerdatei nach Textbausteinen, um diejeniegen Zeilen zu erkennen, die die jeweiligen Kennwerte (s.u.) enthalten.

Beispiel:
Findet die Suche den Baustein "# CHECKED: CR_ext Max =", dann wird aus den Spalten
25 bis 34 dieser Zeile die max. Flow-Courantzahl dieses Zeitschritts gelesen.

Die Definition der Suchtexte und der dadurch auffindbaren Kennwerte erfolgt seit Version 1.3 über eine Konfigurationsdatei ('''untrim2007monitor.cfg.dat'''). Eine Standard-Konfigurationsdatei für knapp 100 Größen (Stand Januar 2017) ist unter $PROGHOME/cfg abgelegt und wird automatisch vom Programm verwendet, wenn im Arbeitsverzeichnis keine Konfigurationsdatei vorliegt.

Die Extraktion erzeugt so Zeitreihen mit einer zeitlichen Auflösung die der der Simulation entspricht.

Jede Zeitreihe wird in einer eigenen Datei des Typs [[BOEWRT.DAT|boewrt.dat]] geschrieben. Eine
graphische Ausgabe erfolgt nicht, aber das Programm [[GVIEW2D]] kann die erzeugten
Zeitreihen-Dateien lesen und darstellen.

Die extrahierbaren Kennwerte werden seit Version 1.3 zu Gruppen zusammengefasst, weil nicht mehr garantiert werden kann, dass die Extraktion aller verschiedenen Kennwerte mit einem Programmaufruf erfolgreich durchgeführt werden kann. Denn während eines Programmaufrufs sind die zu lesende und alle zu schreibenden Dateien gleichzeitig geöffnet. Die Datenwerte werden nicht im Memory zwischengespeichert. Vorteil: Die Anzahl zu extrahierender Zeitpunkte kann beliebig groß sein und ist nicht abhängig vom Arbeitsspeicher des Computers. Nachteil: Die Anzahl gleichzeitig geöffneter Dateien ist begrenzt, deshalb ist die Anzahl verschiedener Kennwerte, die mit einem Programmaufruf extrahiert werden können, auch begrenzt. Tests haben gezeigt, dass mehr als 200 zu schreibende Dateien gleichzeitig offen sein dürfen und dass derzeit noch alle Kennwerte mit einem Programmaufruf erfolgreich extrahiert werden können. Zukünftig könnte aber die Nutzung der Gruppenbildung notwendig werden, wenn weitere Kennwerte in der Konfigurationsdatei ergänzt werden.

Folgende Kennwerte können extrahiert und in einer Datei des Typs [[BOEWRT.DAT|boewrt.dat]] notiert werden:
* UnTRIM-Kern
** Genauigkeit Wasserauslenkung
** Genauigkeit Wasservolumen
** Genauigkeit Wasservolumen total
** Genauigkeit Wasserauslenkung U09
** Genauigkeit Wasservolumen U09
** Genauigkeit Wasservolumen total U09
** Anzahl CG-Iterationen
** Anzahl Transport-Subschritte
** UnTRIM-Spezies-Masse
** UnTRIM-Spezies-Massenfluss Oberfläche
** UnTRIM-Spezies-Massenfluss Boden
** maximale Courantzahl
** Anzahl Courantzahl >1 absolut
** Anzahl Courantzahl >1 relativ
** maximale interne Wellen-Courantzahl
** Anzahl interne Wellen-Courantzahl >1 absolut
** Anzahl interne Wellen-Courantzahl >1 relativ
** Fluid Volumen
** Wattfläche
** Wasserfläche
* SediMorph-Kern
** Erosionsvolumen
** Akkretionsvolumen
** Fraktionsvolumen
** minimale/mittlere/maximale x-Geschwindigkeit
** minimale/mittlere/maximale y-Geschwindigkeit
** maximale Sohlschubspannung
* SV-Modell
** minimaler/mittlerer/maximaler absoluter Geschwindigkeitsgradient
** minimale/mittlere/maximale turbulente Scherspannung
* K-Modell
** minimaler/mittlerer/maximaler Wasserstand
** minimale/mittlere/maximale bathymetrische Tiefe
** minimale/mittlere/maximale x-Geschwindigkeit
** minimale/mittlere/maximale y-Geschwindigkeit
* Randwerte offener Rand
** minimaler/mittlerer/maximaler Wasserstand
** minimaler/mittlerer/maximaler Salzgehalt
** minimaler/mittlerer/maximaler Schwebstoffgehalt
* Randwerte Atmosphäre
** minimale/mittlere/maximale Windgeschwindigkeit
** minimaler/mittlerer/maximaler Wind-Reibungskoeffizient
** minimaler/mittlerer/maximaler normierter Luftdruck
* Randwerte Boden
** minimaler/mittlerer/maximaler Bodenreibungsbeiwert
** minimale/mittlere/maximale Depositionsstromdichte
** minimale/mittlere/maximale Erosionsstromdichte
** minimale/mittlere/maximale Sedimentstromdichte Sohle
* Randwerte Wasserkörper
** minimale/mittlere/maximale normierte Wasserdichte
** minimale/mittlere/maximale horizontale turbulente Viskosität
** minimale/mittlere/maximale horizontale turbulente Diffusivität
** minimale/mittlere/maximale vertikale turbulente Viskosität
** minimale/mittlere/maximale vertikale turbulente Diffusivität
** minimale/mittlere/maximale Sinkgeschwindigkeit (wd und sv)

Folgende Kennwerte können extrahiert und in einer Datei des Typs [[GEOM.DAT|geom.dat]] notiert werden:
* Koordinaten derjeniegen Kanten mit der maximalen Strömungs-Courantzahl
* Koordinaten derjeniegen Kanten mit der maximalen Courantzahl für interne Wellen
Diese Dateien können mit [[JANET]] dargestellt werden.
|preprozessor=
[[UNTRIM2007]]
|postprozessor=
[[GVIEW2D]], [[JANET]]
|programmiersprache=Fortran90
|zus_software= -
|kontakt_original=[mailto:jens.juerges@baw.de J. Jürges]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=$PROGHOME/examples/untrim2007monitor/
}}

WARM

2022-12-08T14:04:36Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=WARM
|name=WARM
|version=V1.x/August 1999
|version_beschr=August 1999
|stichworte=numerische Simulation von Seegang 
zweidimensionales Energiedichtespektrum 
Ausbreitungswege von Seegang 
Shoaling 
Refraktion durch Topographie und Strömung 
Energieeintrag durch Wind 
Dissipation durch Turbulenz und Bodenreibung
|kurzbeschreibung=
Bei dem mathematischen Verfahren [[Mathematisches Verfahren WARM|WARM]] (Wave Ray Model) handelt es sich um ein Seegangsmodell, das auf der Grundlage der Energietransportgleichung das zweidimensionale Energiedichtespektrum im Frequenz-Richtungsraum berechnet. Das Modell berücksichtigt bei der räumlichen und zeitlichen Entwicklung des Seeganges die strömungs- und topographiebedingte Seegangsumformung durch
* Refraktion,
* Shoaling, sowie den
* dissipativen Effekt der entgegenkommenden Strömung.

Das mathematische Verfahren [[Mathematisches Verfahren WARM|WARM]] wurde auf der Grundlage bestehender Modelle im Auftrag der Bundesanstalt für Wasserbau, Außenstelle Küste, vom [http://www.gkss.de/ GKSS-Forschungszentrum Geesthacht] entwickelt.
|eingabedateien=
# Datei mit Eingabesteuerdaten (Dateityp [[WARM.DAT|warm.dat]])
# Modelltopographie oder Gitternetz:
#* bei Simulation stationären Seegangs (Dateityp [[TOPO.BIN|topo.bin]])
#* bei Simulation instationären Seegangs mit Beeinflussung durch zeitlich veränderliche Wasserstände und Strömungen (Dateityp [[GITTER05.DAT und GITTER05.BIN|gitter05.dat/bin]] oder [[UNTRIM_GRID.DAT|untrim_grid.dat]])
# (optional) Berechnungsergebnisse (Zeitserien) zur Hydrodynamik (Dateien des Typs [[DIRZ.BIN.R|dirz.bin.r]], [[DIRZ.BIN.I|dirz.bin.i]] und [[DIRZ.BIN|dirz.bin]]) '''Hinweis''': werden Zeitserien der Hydrodynamik verwendet, so muß auch die zugehörige Gitternetzdatei des Typs gitter05.dat/bin bereitgestellt werden.
# (optional) Windfeld (Dateityp [[TR2.MET.BIN.I|tr2.met.bin.i]] und Dateityp [[TR2.MET.BIN|tr2.met.bin]])
|ausgabedateien=
# Ausbreitungswege (Dateityp [[INSEL.DAT|insel.dat]])
# (optional) Datei mit Testausgaben (Dateityp warm.trc)
|methode=
Unter Berücksichtigung der Strömungsrefraktion werden die Ausbreitungswege des Seegangs auf einem aus Dreiecken aufgebauten Gitternetz ermittelt. Entlang dieser Wege werden die Komponenten des Seegangsspektrums durch Lösen der Energietransportgleichung berechnet.
|preprozessor=[[FDGITTER05]], [[FD2MET]], [[TR2GEOM]], [[ZEITR]]
|postprozessor=[[FDGITTER05]], [[HVIEW2D]]
|programmiersprache=Fortran77
|zus_software= -
|kontakt_original=[http://www.gkss.de/ GKSS-Forschungszentrum Geesthacht]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=siehe $PROGHOME/examples/warm/; 
siehe hierzu außerdem den Beitrag Anwendung des Seegangsmodells WARM in Heft 1/1998 der Supercomputing News.
}}

UNTRIM2007

2022-12-08T14:02:56Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=UNTRIM2007
|name=untrim2007
|version=Februar 2020
|version_beschr=Januar 2022
|stichworte=
numerische Simulation 
Finite Differenzen 
Finite Volumen 
unstrukturiertes orthogonales Gitter 
zwei-dimensional, drei-dimensional 
instationär, nichtlinear 
hydrostatisch, nicht-hydrostatisch 
reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS) 
Tidedynamik (lange Wellen) 
Transport konservativer Substanzen (Salz, Temperatur, Schwebstoff, Tracer) 
Zwei-Gleichungs Turbulenzmodellierung 
mathematisches Verfahren UNTRIM2007 
Sub-Modell Dichteberechnung EQS 
Sub-Modell Mischungswegmodellierung MIX 
Sub-Modell Sinkgeschwindigkeitsmodellierung SV 
Sub-Modell Morphodynamik SEDIMORPH 
Sub-Modell Baggern und Verklappen DredgeSim 
Sub-Modell kurze Wellen (Seegang) K-Modell 
portable SMP-Programmierung mit [http://openmp.org/wp/ OpenMP] 
Ablage des Inhalts der ASCII-Eingabesteuerdateien in [[CF-NETCDF.NC|netcdf.nc]] (als Variable) 
Ablage der [https://de.wikipedia.org/wiki/Message-Digest_Algorithm_5 MD5-Hash]-Werte von Eingabedateien in [[CF-NETCDF.NC|netcdf.nc]] (als Variable) 

Danksagung: ''This project took advantage of netCDF software developed by UCAR/Unidata ([http://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/ www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/]).''

|kurzbeschreibung=
'''Methode'''

Das auf der Methode der Finiten Differenzen / Finite Volumen basierende zwei- und drei-dimensionale mathematische Verfahren UNTRIM2007 dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche. Im Gegensatz zu klassischen Finite Differenzen Verfahren arbeitet UNTRIM2007 auf einem unstrukturierten orthogonalen Gitter.

'''Physikalische Prozesse'''

Die folgenden physikalischen Prozesse werden von UNTRIM2007 derzeit berücksichtigt:

* reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS)
** lokale Beschleunigung (Massenträgheit)
** advektive Beschleunigung
** Coriolisbeschleunigung
** barotroper Druckgradient
** barokliner Druckgradient
** hydrostatische oder nicht-hydrostatische Druckverteilung
** horizontale turbulente Viskosität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
** turbulente Viskosität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
** Bodenreibung
** Impulseintrag durch den Wind
** Quellen und Senken
** zeitvariable Bodenevolution
** Körperkräfte durch Seegang
* Transport konservativer Substanzen
** lokale Veränderung
** advektiver Transport durch die Strömung
** optionaler flux limiter : Minmod, van Leer oder Superbee
** horizontale turbulente Diffusivität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
** turbulente Diffusivität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
** Sinkgeschwindigkeit, Deposition und Erosion (bei Schwebstoffen)
** Quellen und Senken
** Senken mit unmittelbarer Wiedereinleitung an einem anderen Ort, mit der Möglichkeit zur Abwandlung der Einleitungstemperatur sowie des Einleitungssalzgehalts gegenüber den entsprechenden Entnahmewerten.
* Turbulenzmodellierung
** konstant
** Mischungsweg (verschiedene Ansätze)
** Zwei-Gleichungs-Modell (turbulente kinetische Energie, verallgemeinerte turbulente Längenskala)

'''Primäre Berechnungsergebnisse'''

* Wasserspiegelauslenkung der freien Oberfläche
* Lage der Gewässersohle und Bodenevolutionsrate
* Strömungsgeschwindigkeit
* Substanzkonzentration (Salzgehalt, Temperatur, Schwebstoffgehalt, Tracer)
* turbulente kinetische Energie und turbulente Längenskala
* hydrodynamischer Druck

|eingabedateien=
# allgemeine '''Eingabedaten''' (Datei des Typs [[UNTRIM2007.DAT|untrim2007.dat]])
# alle anderen Eingabedateien werden in der vorgenannten Eingabesteuerdatei sowie den dort weiter benutzten Steuerdateien beschrieben.
# (optional) '''DMQS-Metadaten''' werden sowohl in den Batch-Dateien eines Simulationslaufes als auch zentral in einem Auftragsskript gesetzt. Details finden sich unter http://wiki.baw.de/de/index.php/Erfassung_der_Metadaten_einer_Simulation.
# (optional) Alternativ zu den DMQS-Metadaten können '''globale Metadaten''' in einer Datei des Typs [[NC_META.DAT|nc_meta.dat]]) gesetzt werden. Falls die Datei ''nc_meta.dat'' in dem Arbeitsverzeichnis vorhanden ist, so wird sie automatisch gelesen. Anderenfalls wird auf die gleichnamige Datei in dem Verzeichnis $PROGHOME/cfg zurückgegriffen.
|ausgabedateien=
# alle Ergebnisdateien werden in der Eingabesteuerdatei [[UNTRIM2007.DAT|untrim2007.dat]] sowie den dort weiter benutzten Dateien beschrieben.
# Es können optional auch [[CF-NETCDF.NC]] Dateien erzeugt werden.
# Es können optional auch integrale Größen und Flüsse über den definierten Ausgabezeitraum in der [[CF-NETCDF.NC]] Datei ausgegeben werden.
# Druckerdatei mit Informationen zum Programmablauf (Datei des Typs untrim2007.master.sdr).
# (optional) Datei mit Testausgaben (Datei des Typs untrim2007.trc).
|methode=
-
|preprozessor=
[[NCDVAR]], [[NCMERGE]], [[UTRPRE]], [[UTRRND]]
|postprozessor=
[[ABDF]], [[BATCHPLOT]], [[DATACONVERT]], [[DAVIT]], [[DIDAMINTQ]], [[GVIEW2D]], [[HVIEW2D]], [[NCAGGREGATE]], [[NCANALYSE]], [[NCAUTO]], [[NCCHUNKIE]], [[NCCUTOUT]], [[NCDELTA]], [[NCDVAR]], [[NCMERGE]], [[NCPLOT]], [[NCPOLO]], [[NC2TABLE]], [[NETCDFRASTERTOOL]], [[UNTRIM2007MONITOR]], [[VTDK]], [[VVIEW2D]], [[XTRLQ2]], [[ZEITR]]
|programmiersprache=Fortran90
|zus_software= -
|kontakt_original=[mailto:info.hamburg@baw.de V. Casulli], [mailto:guenther.lang@baw.de G. Lang]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=
* siehe $PROGHOME/examples/untrim2007/
}}

UNTRIM

2022-12-08T14:02:03Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=UNTRIM
|name=UNTRIM
|version=2.x / April 2005
|version_beschr=November 2013
|stichworte=
numerische Simulation 
Finite Differenzen 
Finite Volumen 
unstrukturiertes orthogonales Gitter 
zwei-dimensional, drei-dimensional 
instationär, nichtlinear 
hydrostatisch, nicht-hydrostatisch 
reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS) 
Tidedynamik (lange Wellen) 
Seegang (kurze Wellen, Seegangs-Spektrum) 
Transport konservativer Tracer (Salz, Temperatur, Schwebstoff) 
mathematisches Verfahren UNTRIM 
morphodynamisches Sub-Modell SediMorph 
portable SMP-Programmierung mit [http://openmp.org/wp/ OpenMP] 
|kurzbeschreibung=
'''Methode'''

Das auf der Methode der Finiten Differenzen / Finite Volumen basierende zwei- und drei-dimensionale [[Mathematisches Verfahren UNTRIM|mathematische Verfahren UNTRIM]] dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche. Im Gegensatz zu klassischen Finite Differenzen Verfahren arbeitet UNTRIM auf einem unstrukturierten orthogonalen Gitter.

'''Physikalische Prozesse'''

Die folgenden physikalischen Prozesse werden von UNTRIM derzeit berücksichtigt:

* reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS)
** lokale Beschleunigung (Massenträgheit)
** advektive Beschleunigung
** Coriolisbeschleunigung
** barotroper Druckgradient
** barokliner Druckgradient
** hydrostatische oder nicht-hydrostatische Druckverteilung
** horizontale turbulente Viskosität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
** turbulente Viskosität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
** Bodenreibung
** Impulseintrag durch den Wind
** Quellen und Senken
** horizontale seegangsinduzierte Beschleunigung (durch Radiation Stress)
* Transport konservativer Tracer
** lokale Veränderung
** advektiver Transport durch die Strömung
** optionaler flux limiter : Minmod, van Leer oder Superbee
** horizontale turbulente Diffusivität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
** turbulente Diffusivität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
** Sinkgeschwindigkeit, Deposition und Erosion (bei Schwebstoffen)
** Quellen und Senken
** Senken mit unmittelbarer Wiedereinleitung an einem anderen Ort, mit der Möglichkeit zur Abwandlung der Einleitungstemperatur sowie des Einleitungssalzgehalts gegenüber den entsprechenden Entnahmewerten.

'''Berechnungsergebnisse'''

* Wasserspiegelauslenkung der freien Oberfläche
* Strömungsgeschwindigkeit
* Tracerkonzentration (z.B. Salzgehalt, Temperatur, Schwebstoffgehalt)
* vertikale turbulente Wirbelviskosität
* hydrodynamischer Druck
* Dichte des Wassers

Wird eine drei-dimensionale Modellrechnung durchgeführt, so können zusätzlich auch die über die Wassertiefe gemittelten Größen berechnet werden.

'''Validierungsdokument'''

Die PDF-Version der englischen Dokument-Fassung kann frei heruntergeladen werden.

* (ca. 1.2 MB) [http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/pdf/vd-untrim-2004.pdf UNTRIM standard validation document] (in Englisch)

'''weitere physikalische Sub-Modelle'''

Das mathematische Verfahren UNTRIM ist mit den folgenden (unabhängigen) physikalischen Sub-Modellen gekoppelt:

# morphodynamisches Berechnungspaket SediMorph: für Details siehe [[SEDIMORPH.DAT|sedimorph.dat]].
# spektrales Seegangsmodell k-Modell: siehe [[K_MODEL.DAT|k_model.dat]]
|eingabedateien=
# '''Haupt-Eingabesteuerdaten''' (Dateityp [[UNTRIM_MAIN.DAT|untrim_main.dat]]).
# '''Hydrodynamik und Salztransport''' (Dateityp [[UNTRIM_HYD.DAT|untrim_hyd.dat]]);
# '''Atmosphäre''' (Dateityp [[UNTRIM_ATM.DAT|untrim_atm.dat]]);
# '''Bedload-Transport''' (Dateityp [[UNTRIM_BED.DAT|untrim_bed.dat]]);
# '''Zustandsgleichung''' (Dateityp [[UNTRIM_EQS.DAT|untrim_eqs.dat]]);
# '''Morphodynamische Entwicklung''' (Dateityp [[UNTRIM_MOR.DAT|untrim_mor.dat]]);
# '''Suspensiver Sedimenttransport''' (Dateityp [[UNTRIM_SUS.DAT|untrim_sus.dat]]);
# '''Seegang''' (Dateityp [[UNTRIM_WAV.DAT|untrim_wav.dat]]).

Hinweis: darüber hinaus benötigte Eingabedateien sind auf den Kennblättern der vorgenannten Dateien zu finden.
|ausgabedateien=
Anzahl und Art geschriebenen Ergebnisdateien hängt maßgeblich von den in den einzelnen physikalischen Submodellen getroffenen Vereinbarungen ab. Typischerweise werden die folgenden Dateitypen erzeugt:

# Datei mit einem für die Simulation geeignet '''modifizierten Gitternetz''' (Datei des Typs [[UNTRIM_GRID.DAT|untrim_grid.dat]]);
#: '''Hinweis''': Diese (modifizierte) Systemdatei muss beim Postprocessing der für das Gesamtgebiet erzeugten Berechnungsergebnisse verwendet werden.
# (optional) Datei mit einer für die Simulation geeignet '''modifizierten Profil-Topographie''' (Datei des Typs [[PROFIL05.BIN|profil05.bin]]);
#: '''Hinweis''': Diese (modifizierte) Profiltopographie muss beim Postprocessing der entlang von Profilen erzeugten Berechnungsergebnisse verwendet werden.
# (optional) '''Systemdatei mit besonderen Positionen''' (Datei des Typs [[LOCATION_GRID.DAT|location_grid.dat]]);
#: '''Hinweis''': Diese Systemdatei muss beim Postprocessing der an besonderen Positionen ausgegebenen Berechnungsergebnisse verwendet werden.
# (optional) '''Berechnungsergebnisse''' für das Gesamtgebiet, an besonderen Positionen oder entlang von Profilen (Dateien des Typs [[DIRZ.BIN.R|dirz.bin.r]], [[DIRZ.BIN.I|dirz.bin.i]] und [[DIRZ.BIN|dirz.bin]]);
# (optional) '''Restart-Dateien''', die für eine spätere Fortsetzung der Simulationsrechnung erforderlich sind (Dateien des Typs [[DIRZ.BIN.R|dirz.bin.r]], [[DIRZ.BIN.I|dirz.bin.i]] und [[DIRZ.BIN|dirz.bin]]);
# (optional) '''Druckerdatei''' mit Informationen zum Programmablauf (Dateityp untrim_main.sdr);
# (optional) Datei mit '''Testausgaben''' (Dateityp untrim_main.trc).
# Message-Datei (Dateityp untrim.msg); Teile des Inhalts dieser Datei können mit dem [[UNTRIMMONITOR]] visualisiert und ausgewertet werden.
|methode=
siehe Dokumentation/Literatur.
|preprozessor=
[[GRIDCONVERT]], [[GVIEW2D]], [[JANET]], [[RSMERGE]], [[TICLQ2]], [[TOUTR]], [[UTRRND]]
|postprozessor=
[[ABDF]], [[ADCP2PROFILE]], [[DIDAMERGE]], [[DIDAMINTQ]], [[DIDAMINTZ]], [[DIDARENAME]], [[DIDASPLIT]], [[ENERF]], [[GRIDCONVERT]], [[GVIEW2D]], [[HVIEW2D]], [[IO_VOLUME]], [[LQ2PRO]], [[NCPOLO]], [[NCVIEW2D]], [[PARTRACE]], [[PGCALC]], [[PLOTPROFILZEIT]], [[PLOTTS]], [[QUICKPLOT]], [[RSMERGE]], [[TIMESHIFT]], [[UNK]], [[UNS]], [[UNTRIMMONITOR]], [[VTDK]], [[VVIEW2D]], [[XTRDATA]], [[XTRLQ2]], [[ZEITR]]
|programmiersprache=Fortran90
|zus_software= -
|kontakt_original=[mailto:info.hamburg@baw.de V. Casulli]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=
* siehe $PROGHOME/examples/untrim/
* [http://www3.interscience.wiley.com/journal/69502070/abstract Casulli, Vincenzo and Roy A. Walters (2000)], An unstructured, three-dimensional model based on the shallow water equations, International Journal for Numerical Methods in Fluids 2000, 32: 331 - 348.
* siehe auch [[Mathematisches Verfahren UNTRIM|mathematisches Verfahren UNTRIM]].
}}

TRIM-3D

2022-12-08T13:59:22Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=TRIM-3D
|name=TRIM-3D
|version=4.x / Januar 2001
|version_beschr=Oktober 2001
|stichworte=numerische Simulation 
Finite Differenzen Methode 
drei-dimensional, instationär, nichtlinear 
hydrostatisch, nicht-hydrostatisch 
Navier-Stokes-Gleichung, Reynolds-Gleichung 
Tidedynamik, kurze Wellen 
kurze Wellen 
Advektions-Diffusions-Gleichung 
Salztransport 
mathematisches Verfahren [http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-3D&action=edit&redlink=1 TRIM-3D]
|kurzbeschreibung=Das auf der Methode der Finiten Differenzen basierende drei-dimensionale mathematische Verfahren [http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-3D&action=edit&redlink=1 TRIM-3D] dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche.
Die folgenden physikalischen Prozesse werden von [http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-3D&action=edit&redlink=1 TRIM-3D] berücksichtigt:
* Reynolds-Gleichung (zeitlich gemittelte Navier-Stokes-Gleichung)
:*lokale Beschleunigung (Massenträgheit)
:*advektive Beschleunigung
:*Coriolisbeschleunigung
:*barotroper Druckgradient
:*barokliner Druckgradient
:*hydrostatische oder nicht-hydrostatische Druckverteilung
:*turbulente Diffusion in Horizontalrichtung
:*turbulente Viskosität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
:*Bodenreibung
:*Impulseintrag durch den Wind
:*zeitvariable Höhenlage von Sohlschwellen
* Transport von gelösten Substanzen im Wasserkörper
:*lokale Veränderung der Konzentration
:*advektiver Transport durch die Strömung
:*turbulente Diffusion in Horizontalrichtung
:*turbulente Diffusion in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung

Die horizontale turbulente Diffusion wird durch konstante Koeffizienten beschrieben.

Mit Hilfe des mathematischen Verfahrens TRIM-3D können die folgenden Größen berechnet werden:

* Wasserspiegelauslenkung der freien Oberfläche
* Strömungsgeschwindigkeit
* Salzgehalt
* vertikale turbulente Wirbelviskosität
* vertikale turbulente Wirbeldiffusivität
* hydrodynamischer Druck
* Dichte des Wassers
* Bodenschubspannung
* Windschubspannung

Eine ausführliche Beschreibung in der Form eines Standard Validierungs Dokumentes liegt derzeit für das mathematische Verfahren TRIM-3D leider noch nicht vor.
|eingabedateien=Mehrere Eingabedateien sind mit denen des mathematischen Verfahrens [[TRIM-2D]] identisch.

# allgemeine Eingabedaten (Dateityp [[TRIM3D.DAT|trim3d.dat]])
# allgemeine Eingabedaten Geschiebetransport (Dateityp [[TRIM2D.BED.DAT|trim2d.bed.dat]])
#:Hinweis: Die in dieser Datei stehenden Informationen werden von der derzeit eingesetzten Programmversion nicht verwendet.
# Topographie und Indexfelder (Dateityp [[TR2.TOPO.BIN.IND|tr2.topo.bin.ind]])
# Hydrodynamik-Randwertzeitreihen (Dateityp [[TR2.RBH.BIN.I|tr2.rbh.bin.i]] und Dateityp [[TR2.RBH.BIN|tr2.rbh.bin]])
# (optional) Salzgehalts-Randwertzeitreihen (Dateityp [[TR2.RBS.BIN.I|tr2.rbs.bin.i]] und Dateityp [[TR2.RBS.BIN|tr2.rbs.bin]])
#:Hinweis: Derzeit können nur über die Wassertiefe konstante Randwerte des Salzgehalts vorgegeben werden.
# (optional) Schwebstoffgehalts-Randwertzeitreihen (Dateityp [[TR2.RBC.BIN.I|tr2.rbc.bin.i]] und Dateityp [[TR2.RBC.BIN|tr2.rbc.bin]])
#:Hinweis: Die in diesen Dateien stehenden Informationen werden von der derzeit eingesetzten Programmversion nicht verwendet.
# (optional) Wehrhöhe-Zeitreihen (Dateityp [[TR2.RBW.BIN.I|tr2.rbw.bin.i]] und Dateityp [[TR2.RBW.BIN|tr2.rbw.bin]])
# (optional) Windfeld (Dateityp [[TR2.MET.BIN.I|tr2.met.bin.i]] und Dateityp [[TR2.MET.BIN|tr2.met.bin]])
# (optional) Anfangszustand (Dateityp [[TR3.RESULT|tr3.result]])
#:'''TR3first_H:''' Hydrodynamik
#:'''TR3first_S:''' Salzgehalt
# optional) manuell vorgegebener ortsvariabler Anfangszustand (Dateityp tr3.deffields.dat)
# (optional) Profil-Topographie (Dateityp [[PROFIL05.BIN|profil05.bin]])
|ausgabedateien=
# (optional) Dateien mit Berechnungsergebnissen (Dateityp [[TR3.RESULT|tr3.result]])
# (optional) Zeitserien der Berechnungsergebnisse an Sonderknoten (Dateityp [[KNOERG.BIN|knoerg.bin]])
# (optional) Berechnungsergebnisse auf Profilen (Dateien des Typs [[DIRZ.BIN.R|dirz.bin.r]], [[DIRZ.BIN.I|dirz.bin.i]] und [[DIRZ.BIN|dirz.bin]])
# (optional) Sicherung des Systemzustands in regelmäßigen Zeitabständen (Dateityp [[TR3.RESULT|tr3.result]])
#:'''TR2save_H:''' Hydrodynamik
#:'''TR2save_S:''' Salzgehalt
# 3D-Indexfelder (Dateityp [[TR2.TOPO.BIN.I3D|tr2.topo.bin.i3d]])
# Druckerdatei mit Informationen über die wesentlichen Parameter sowie den Programmablauf (Dateityp trim3d.echo)
# (optional) Datei mit Testausgaben (Dateityp trim3d.trc)
|methode= -
|preprozessor=[[FD2MET]], [[TR2LQ2]], [[TR2VOR]], [[TR2RND]], TR3RND (in Vorbereitung)
|postprozessor=[[ADCP2PROFILE]], [[DIDAMERGE]], [[DIDAMINTQ]], [[DIDAMINTZ]], [[DIDARENAME]], [[DIDASPLIT]], [[ENERF]], [[GVIEW2D]], [[LQ2PRO]], [[PGCALC]], [[TIDKEN]], [[TR2GEOM]], [[TR3DIDA]], [[TR3KACHEL]], [[TR3MODATE]], [[TRIMKACH]], [[TRVZR]], [[VTDK]], [[VVIEW2D]], [[XTRDATA]], [[ZEITR]]
|programmiersprache=Fortran90
|zus_software= -
|kontakt_original=[mailto:vincenzo.casulli@ing.unitn.it V. Casulli],[mailto:günther.lang@baw.de G. Lang]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=siehe unter $PROGHOME/examples/trim3d/

Allgemeine Informationen: [http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/programmkennbl_de/pdf/nummeth1.pdf Numerische Methoden für Strömungen, Stoff- und Wärmetransport].
}}

TRIM-2D

2022-12-08T13:58:46Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=TRIM-2D
|name=TRIM-2D
|version=12.x
|version_beschr=März 2003
|stichworte=numerische Simulation 
Finite Differenzen Methode 
zwei-dimensional, instationär, nichtlinear 
Flachwassergleichungen 
Tidedynamik 
Advektions-Diffusions-Gleichung 
Salztransport 
Schwebstofftransport 
Sedimentation und Erosion 
Geschiebetransport (Bed Load) 
mathematisches Verfahren TRIM-2D 
portable SMP-Programmierung mit [http://openmp.org/wp/ OpenMP] 
Bodenevolution als Ergebnis von Schwebstoff- und/oder Geschiebetransport
|kurzbeschreibung=Das auf der Methode der Finiten Differenzen basierende zwei-dimensionale mathematische Verfahren TRIM-2D dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche.
Die folgenden physikalischen Prozesse werden von TRIM-2D berücksichtigt:

* Flachwassergleichungen
:*lokale Beschleunigung (Massenträgheit)
:*advektive Beschleunigung
:*Coriolisbeschleunigung
:*barotroper Druckgradient
:*barokliner Druckgradient (tiefenintegriert)
:*turbulente Diffusion und Strömungsdispersion
:*Bodenreibung
:*Impulseintrag durch den Wind
:*zeitvariable Höhenlage von Sohlschwellen
* Transport von gelösten Substanzen und Schwebstoffen im Wasserkörper
:*lokale Veränderung der Konzentration
:*advektiver Transport durch die Strömung
:*turbulente Diffusion und Strömungsdispersion
:*turbulenzabhängige Sinkgeschwindigkeit von Schwebstoffen
* Austausch von suspendierten Sedimenten an der Gewässersohle
:*Resuspension abgelagerter Schwebstoffe oberhalb einer kritischen Sohlschubspannung (kritische Resuspensionsspannung)
:*Deposition suspendierter Schwebstoffe unterhalb einer kritischen Sohlschubspannung (kritische Depositionsspannung)
* Transport von Sedimenten an der Gewässersohle
:*Geschiebetransport nach Transportkapazitätsformel (vanRIJN, BAGNOLD)
* Morphodynamik der Gewässersohle
:*Netto-Erosion / -Ablagerung von Schwebstoffen;
:*Netto-Erosion / -Ablagerung von Geschiebe.

Die turbulenten Diffusion sowie die Strömungsdispersion wird durch konstante Koeffizienten beschrieben.

Mit Hilfe des mathematischen Verfahrens TRIM-2D können die folgenden Größen berechnet werden:

* Wasserspiegelauslenkung der freien Oberfläche
* tiefengemittelte Strömungsgeschwindigkeit
* tiefengemittelter Salzgehalt
* tiefengemittelte Schwebstoffkonzentration
* Schwebstoffvorrat an der Gewässersohle
* Transportkapazität für Geschiebe
* Geschiebevorrat an der Gewässersohle
* Bodenschubspannungen
* Windschubspannungen
* Tiefenerosion
* zeitvariable Lage der Gewässersohle

Eine ausführliche Beschreibung ist in dem [http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-2D&action=edit&redlink=1 Standard Validierungs Dokument] für das mathematische Verfahren TRIM-2D enthalten.
|eingabedateien=
# allgemeine Eingabedaten (Dateityp [[TRIM2D.DAT|trim2d.dat]])
# allgemeine Eingabedaten Geschiebetransport (Dateityp [[TRIM2D.BED.DAT|trim2d.bed.dat]])
# Genauigkeit des Lösers (Dateityp [[RELAX.DAT|relax.dat]])
# Topographie und Indexfelder (Dateityp [[TR2.TOPO.BIN.IND|tr2.topo.bin.ind]])
# Hydrodynamik-Randwertzeitreihen (Dateityp [[TR2.RBH.BIN.I|tr2.rbh.bin.i]] und Dateityp [[TR2.RBH.BIN|tr2.rbh.bin]])
# (optional) Salzgehalts-Randwertzeitreihen (Dateityp [[TR2.RBS.BIN.I|tr2.rbs.bin.i]] und Dateityp [[TR2.RBS.BIN|tr2.rbs.bin]])
# (optional) Schwebstoffgehalts-Randwertzeitreihen (Dateityp [[TR2.RBC.BIN.I|tr2.rbc.bin.i]] und Dateityp [[TR2.RBC.BIN|tr2.rbc.bin]])
# (optional) Wehrhöhe-Zeitreihen (Dateityp [[TR2.RBW.BIN.I|tr2.rbw.bin.i]] und Dateityp [[TR2.RBW.BIN|tr2.rbw.bin]])
# (optional) Windfeld (Dateityp [[TR2.MET.BIN.I|tr2.met.bin.i]] und Dateityp [[TR2.MET.BIN|tr2.met.bin]])
# (optional) Beschreibung der Bodenkenngrößen (Dateityp [[SOIL.DAT|soil.dat]])
# (optional) Verteilung der Bodenkenngrößen (Dateityp [[TR2.SOIL.BIN.IND|tr2.soil.bin.ind]])
# (optional) Anfangszustand (Dateityp [[TR2.RESULT|tr2.result]])
#:'''TR2first_H:''' Hydrodynamik, Lage der Gewässersohle 
#:'''TR2first_S:''' Salzgehalt 
#:'''TR2first_C:''' Schwebstoffgehalt 
#:'''TR2first_B:''' Schwebstoffvorrat an der Sohle 
#:'''TR2first_L:''' Geschiebefracht, Geschiebevorrat an der Sohle
# (optional) Profil-Topographie (Dateityp [[PROFIL05.BIN|profil05.bin]])
|ausgabedateien=
# Systemzustand am Ende der Berechnung (Dateityp [[TR2.RESULT|tr2.result]])
#:'''TR2last_H:''' Hydrodynamik, Lage der Gewässersohle 
#:'''TR2last_S:''' Salzgehalt 
#:'''TR2last_C:''' Schwebstoffgehalt 
#:'''TR2last_B:''' Schwebstoffvorrat an der Sohle 
#:'''TR2last_L:''' Geschiebefracht, Geschiebevorrat an der Sohle 
#:'''TR2last_A:''' optionale Größen (z.B. Windschubspannungen, Bodenschubspannungen)
# (optional, bei morphodynamischer Simulation) Endzustand der Topographie und Indexfelder (Dateityp [[TR2.TOPO.BIN.IND|tr2.topo.bin.ind]])
# (optional) Dateien mit Berechnungsergebnissen (Dateityp [[TR2.RESULT|tr2.result]])
# (optional) Zeitserien der Berechnungsergebnisse an Sonderknoten (Dateityp [[KNOERG.BIN|knoerg.bin]])
# (optional) Berechnungsergebnisse auf Profilen (Dateien des Typs [[DIRZ.BIN.R|dirz.bin.r]], [[DIRZ.BIN.I|dirz.bin.i]] und [[DIRZ.BIN|dirz.bin]])
# (optional) Sicherung des Systemzustands in regelmäßigen Zeitabständen (Dateityp [[TR2.RESULT|tr2.result]])
#:'''TR2save_H:''' Hydrodynamik, Lage der Gewässersohle 
#:'''TR2save_S:''' Salzgehalt 
#:'''TR2save_C:''' Schwebstoffgehalt 
#:'''TR2save_B:''' Schwebstoffvorrat an der Sohle 
#:'''TR2save_L:''' Geschiebefracht, Geschiebevorrat an der Sohle 
#:'''TR2save_A:''' optionale Größen (z.B. Windschubspannungen, Bodenschubspannungen) 
# Druckerdatei mit Informationen über die wesentlichen Parameter sowie den Programmablauf (Dateityp trim2d.echo)
# (optional) Datei mit Testausgaben (Dateityp trim2d.trc)
|methode=Siehe hierzu die ausführlichen Informationen in dem [http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-2D&action=edit&redlink=1 Standard Validierungs Dokument].
|preprozessor=[[FD2MET]], [[MKRDAT]], [[TR2LQ2]], [[TR2VOR]], [[TR2RND]]
|postprozessor=[[DIDAMERGE]], [[DIDAMINTQ]], [[DIDARENAME]], [[DIDASPLIT]], [[ENERF]], [[GVIEW2D]], [[LQ2PRO]], [[PGCALC]], [[TIDKEN]], [[TR2APP]], [[TR2ASCII]], [[TR2DIDA]], [[TR2GEOM]], [[TR2KACHEL]], [[TR2MODATE]], [[TRIMKACH]], [[TRVZR]], [[VVIEW2D]], [[VTDK]], [[XTRDATA]], [[ZEITR]]
|programmiersprache=Fortran90
|zus_software= -
|kontakt_original=[mailto:vincenzo.casulli@ing.unitn.it V. Casulli], [mailto:rtcheng@usgs.gov R. T. Cheng],[mailto:günther.lang@baw.de G. Lang], [mailto:elisabeth.rudolph@baw.de E. Rudolph]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=$PROGHOME/examples/trim2d/,
[http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-2D&action=edit&redlink=1 Standard Validierungs Dokument],
Allgemeine Informationen: [http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/programmkennbl_de/pdf/nummeth1.pdf Numerische Methoden für Strömungen, Stoff- und Wärmetransport].
}}

TELEMAC-2D

2022-12-08T13:57:00Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=TELEMAC-2D
|name=TELEMAC-2D
|version=V5P0
|version_beschr=Februar 2008
|stichworte=
numerische Simulation 
Finite Elemente Methode 
zwei-dimensional, instationär, nichtlinear 
Flachwassergleichungen 
Tidedynamik 
Advektions-Diffusions-Gleichung 
Salztransport 
mathematisches Verfahren TELEMAC-2D
|kurzbeschreibung=
Das auf der Methode der Finiten Elemente basierende zwei-dimensionale mathematische Verfahren TELEMAC-2D dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche.
Die folgenden physikalischen Prozesse werden von TELEMAC-2D berücksichtigt:

* Flachwassergleichungen
** lokale Beschleunigung (Massenträgheit)
** advektive Beschleunigung
** Coriolisbeschleunigung
** barotroper Druckgradient
** barokliner Druckgradient (tiefenintegriert)
** atmosphärischer Druckgradient
** turbulente Diffusion und Strömungsdispersion
** Bodenreibung
** Impulseintrag durch den Wind
:Zur Berechnung der turbulenten Diffusion kann ein K-Epsilon-Modell benutzt werden.
* Advektions-Diffusions-Gleichung
* Boussinesq-Gleichung

Mit Hilfe des mathematischen Verfahrens TELEMAC-2D können die folgenden Größen berechnet werden:
* Betrag der tiefengemittelten Strömungsgeschwindigkeit
* tiefengemittelte Strömungsgeschwindigkeit in x-Richtung
* tiefengemittelte Strömungsgeschwindigkeit in y-Richtung
* Wellenfortschrittsgeschwindigkeit C
* Wasserbedeckung
* Wasserspiegelauslenkung der freien Oberfläche
* bathymetrische Tiefe
* Froudsche Zahl
* Courantsche Zahl
* Betrag des tiefengemittelten spezifischen Durchflusses
* tiefengemittelter spezifischer Durchfluß in x-Richtung
* tiefengemittelter spezifischer Durchfluß in y-Richtung
* tiefengemittelte Tracer-Konzentration (Salzgehalt)
* tiefengemittelte turbulente kinetische Energie
* tiefengemittelte turbulente Energiedissipation
* tiefengemittelte turbulente Viskosität

Bei TELEMAC-2D handelt es sich um eine Entwicklung des '''Laboratoire d'Hydraulique der EDF-DER''' (Chatou, Paris). Eine ausführliche Beschreibung ist in dem "TELEMAC-2D Modelling System - Users Manual" enthalten.
|eingabedateien=
# allgemeine Eingabedaten (Dateityp [[TELEMAC2D.CAS|telemac2d.cas]])
# FORTRAN-Hauptprogramm für TELEMAC-2D (Dateityp [[TELEMAC2D.PRINCI.F|telemac2d.princi.f]])
# optimiertes Gitternetz und Bathymetrie (Dateityp [[GEO|geo]])
# Datei für Randwertesteuerung (Dateityp [[CONLIM.DAT|conlim.dat]])
# (optional) Datei mit Angaben zu den BAW-Randwertdateien (Dateityp [[TM2RND.DAT|tm2rnd.dat]])
# (optional) Datei mit Angaben zu den BAW-Randwertdateien, den BAW-Ausgabedateien, den BAW-Ausgabegittern und BAW-Ausgabezeiträumen (Dateityp [[TELEMAC.DAT|telemac.dat]])
# (optional) Hydrodynamik-Randwertzeitreihen (Dateityp [[TM2.RBH.BIN.I|tm2.rbh.bin.I]] und Dateityp [[TM2.RBH.BIN|tm2.rbh.bin]])
# (optional) Salzgehalts-Randwertzeitreihen (Dateityp [[TM2.RBH.BIN.I|tm2.rbs.bin.i]] und Dateityp [[TM2.RBS.BIN|tm2.rbs.bin]])
# (optional) meteorologischer Randwerte im BDF-Format (Dateityp [[DIRZ.BIN.R|dirz.bin.r]], [[DIRZ.BIN.I|dirz.bin.i]]und [[DIRZ.BIN|dirz.bin]])
# (optional) Anfangszustand aus früherer TELEMAC-2D Simulationsrechnung (Dateityp [[SELAFIN|selafin]])
|ausgabedateien=
# Berechnungsergebnisse (Dateityp [[SELAFIN|selafin]])
# Protokoll-Datei (Dateityp cas_process.sortie)
# Berechnungsergebnisse für das Gesamtgebiet, entlang von Profilen und an besonderen Positionen (Dateityp [[DIRZ.BIN.R|dirz.bin.r]], [[DIRZ.BIN.I|dirz.bin.i]]und [[DIRZ.BIN|dirz.bin]]) mit den dazugehörenden modifizierten Topographien (Dateityp [[GITTER05.DAT und GITTER05.BIN|gitter05.dat/bin]], [[PROFIL05.BIN|profil05.bin]] und [[LOCATION_GRID.DAT|location_grid.dat]])
|methode=
Siehe hierzu die ausführliche Informationen in dem "TELEMAC-2D Modelling System, Principal Note"
|preprozessor=[[METDIDA]], [[TICLQ2]], [[TM2RND]], [[JANET]]
|postprozessor=[[ANALTEL2D]], [[ABDF]], [[DIDAMERGE]], [[DIDAMINTQ]], [[DIDAMINTZ]], [[DIDARENAME]], [[DIDASPLIT]], [[ENERF]], [[GRIDCONVERT]], [[GVIEW2D]], [[HVIEW2D]], [[IO_VOLUME]], [[LQ2PRO]], [[PARTRACE]], [[PGCALC]], [[TM2DIDA]], [[VTDK]], [[VVIEW2D]], [[XTRDATA]], [[ZEITR]]
|programmiersprache=Fortran90
|zus_software=-
|kontakt_original=Laboratoire National d'Hydraulique der [http://www.edf.fr/edf-fr-accueil-1.html EDF-DER], Chatou-Paris
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=TELEMAC-2D Modelling System - Users Manual 
$PROGHOME/examples/telemac2d/ 
$PROGHOME/fortran/systel/Telemac-Dokumentation/tele2d/index.htm
}}

PROPTEL

2022-12-08T13:55:47Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=PROPTEL
|name=PROPTEL
|version=1.x / November 2011
|version_beschr=November 2011
|stichworte=
oprerationelles Modell, Tideelbemodell 
|kurzbeschreibung=
PROPTEL ist ein operationelles Modell zur Wasserstands- und Strömungs- und Temperaturs- und Salztransportvorhersage
in den Nordseeästuare, das auch bei extremen Ereignissen wie Sturmfluten, Sturmebben, schnell ansteigenden
Oberwasserzuflüssen und sehr niedrigen Wasserständen zuverlässige Vorhersagen liefert. Das im
BAW-Vorhersagemodell-Elbe verwendet zur Zeit [[UNTRIM2007|untrim2007]] als Kern für die Lösung der Hydrodynamischen
und Transport Gleichungen. Die Randwerte des atmosphärischen Antriebes werden vom Preprozessor [[PREMETEO|PREMETEO]]
vorbereitet. Am offenen Rand wird das Modell mit Daten aus dem Preprozessor [[PREHYDRO|PREHYDRO]] gesteuert. Der
Oberwasserzufluss wird aus gemessenen Daten gelesen.
|eingabedateien=
allgemeine''' Eingabedaten''': Datei des Typs '''proptel.inp'''. Diese Steuerdatei ist ein fortran NAMELIST und enthält die
Namen der von [[PREHYDRO|PREHYDRO]] und [[PREMETEO|PREMETEO]] bereitgestellten Dateien sowie deren Zeitliche Auflösung.
|ausgabedateien=
# BDF-Dateien für Wasserstand, Strömung, Salsgehalt und Temperatur.
# ASCII-Datei für den Wasserstand an vorab definierte Einzelpositionnen (Pegeln) zum Vergleich mit Messungen.
# Druckerdatei mit Informationen zum Programmablauf (Datei des Typs proptel.master.sdr).
|methode=
Das Model lauft grundsächlich wie untrim2007. Für ein Dauerbetrieb im operationellen Mode wird das Modell von einem cronjob
gestartet. Es wird erst nach neuen verfügbaren Datein gesucht die die Modelle BSHcmod und COSMO-EU erzeugt haben. Falls
Sie vorhanden sind werden die beiden Preprozessoren [[PREHYDRO|PREHYDRO]] und [[PREMETEO|PREMETEO]] gestartet um
Daten für proptel aufzubereiten. Danach werden die Skripte für den Update der Steudateien utromp2007.dat, untrim2007.dat und
proptel.inp gestartet. Untrim2007 startet dann einen neuen Lauf für die Vorhersage der nächsten 24 Stunden.
|preprozessor=
[[PREHYDRO|PREHYDRO]], [[PREMETEO|PREMETEO]]
|postprozessor=
[[ABDF]], [[BATCHPLOT]], [[DIDAMINTQ]], [[GVIEW2D]], [[HVIEW2D]], [[UNTRIM2007MONITOR]], [[VTDK]], [[VVIEW2D]], [[XTRLQ2]], [[ZEITR]]
|programmiersprache=Fortran95
|zus_software=ProgHome
|kontakt_original=[mailto:aissa.sehili@baw.de A. Sehili]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=Musterdateien finden sich in $PROGHOME/examples/premeteo/
}}

UNTRIM2

2022-12-08T13:35:26Z

Ak3bfric:

{{Programmkennblatt
|name_en=UNTRIM2
|name=untrim2
|version=Januar 2020
|version_beschr=Januar 2022
|stichworte=
numerische Simulation 
Finite Differenzen 
Finite Volumen 
SubGrid-Technologie 
unstrukturiertes orthogonales Gitter 
zwei-dimensional, drei-dimensional 
instationär, nichtlinear 
konservative und nicht-konservative ELM für den Strömungsimpuls 
hydrostatisch, nicht-hydrostatisch 
reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS) 
Tidedynamik (lange Wellen) 
Transport konservativer Substanzen (Salz, Temperatur, Schwebstoff, Tracer) 
Zwei-Gleichungs Turbulenzmodellierung 
Wehr und Schütz (''pressurized flow'') 
mathematisches Verfahren UNTRIM2 
Sub-Modell Dichteberechnung EQS 
Sub-Modell Mischungswegmodellierung MIX 
Sub-Modell Sinkgeschwindigkeitsmodellierung SV 
Sub-Modell Morphodynamik SEDIMORPH 
Sub-Modell Baggern und Verklappen DredgeSim 
Sub-Modell kurze Wellen (Seegang) K-Modell 
portable SMP-Programmierung mit [http://openmp.org/wp/ OpenMP] 
Offline Kopplung mit D-Water Quality [http://www.deltaressystems.com/hydro/product/621497/delft3d-suite Delft3D Suite] 
optionale programmatische Berechnung der Chunk-Größen für Ergebnisvariable (siehe [[NetCDF#File_Chunking|File Chunking]]) 
Ablage des Inhalts der ASCII-Eingabesteuerdateien in [[CF-NETCDF.NC|netcdf.nc]] (als Variable) 
Ablage der [https://de.wikipedia.org/wiki/Message-Digest_Algorithm_5 MD5-Hash]-Werte von Eingabedateien in [[CF-NETCDF.NC|netcdf.nc]] (als Variable) 

Danksagung: ''This project took advantage of netCDF software developed by UCAR/Unidata ([http://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/ www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/]).''

|kurzbeschreibung=
'''Methode'''

Das auf der Methode der Finiten Differenzen / Finite Volumen basierende zwei- und drei-dimensionale mathematische Verfahren UNTRIM2 dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche. Im Gegensatz zu klassischen Finite Differenzen Verfahren arbeitet UNTRIM2 auf einem unstrukturierten orthogonalen Gitter. Die Topografie des Modellgebietes kann mit Hilfe der SubGrid-Technolgie unterhalb der Auflösung des Berechnungsgitters mit großer Genauigkeit beschrieben werden.

'''Physikalische Prozesse'''

Die folgenden physikalischen Prozesse werden von UNTRIM2 derzeit berücksichtigt:

* reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS)
** lokale Beschleunigung (Massenträgheit)
** advektive Beschleunigung
** Coriolisbeschleunigung
** barotroper Druckgradient
** barokliner Druckgradient
** hydrostatische oder nicht-hydrostatische Druckverteilung
** horizontale turbulente Viskosität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
** turbulente Viskosität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
** Bodenreibung
** Impulseintrag durch den Wind
** Quellen und Senken
** zeitvariable Bodenevolution
** Körperkräfte durch Seegang
* Transport konservativer Substanzen
** lokale Veränderung
** advektiver Transport durch die Strömung
** optionaler flux limiter : Minmod, van Leer oder Superbee
** horizontale turbulente Diffusivität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
** turbulente Diffusivität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
** Sinkgeschwindigkeit, Deposition und Erosion (bei Schwebstoffen)
** Quellen und Senken
** Senken mit unmittelbarer Wiedereinleitung an einem anderen Ort, mit der Möglichkeit zur Abwandlung der Einleitungstemperatur sowie des Einleitungssalzgehalts gegenüber den entsprechenden Entnahmewerten.
* Turbulenzmodellierung
** konstant
** Mischungsweg (verschiedene Ansätze)
** Zwei-Gleichungs-Modell (turbulente kinetische Energie, verallgemeinerte turbulente Längenskala)

'''Primäre Berechnungsergebnisse'''

* Wasserspiegelauslenkung der freien Oberfläche
* Lage der Gewässersohle und Bodenevolutionsrate
* Strömungsgeschwindigkeit
* Substanzkonzentration (Salzgehalt, Temperatur, Schwebstoffgehalt, Tracer)
* turbulente kinetische Energie und turbulente Längenskala
* hydrodynamischer Druck

|eingabedateien=
# allgemeine '''Eingabedaten''' (Datei des Typs [[UNTRIM2.DAT|untrim2.dat]])
# alle anderen Eingabedateien werden in der vorgenannten Eingabesteuerdatei sowie den dort weiter benutzten Steuerdateien beschrieben.
|ausgabedateien=
# alle Ergebnisdateien werden in der Eingabesteuerdatei [[UNTRIM2.DAT|untrim2.dat]] sowie den dort weiter benutzten Dateien beschrieben. Siehe ferner [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]] sowie [[WAQ-Dateien]].
# Es können optional auch integrale Größen und Flüsse über den definierten Ausgabezeitraum in der [[CF-NETCDF.NC|cf-netcdf.nc]] Datei ausgegeben werden.
# Druckerdatei mit Informationen zum Programmablauf (Datei des Typs untrim2.master.sdr).
# (optional) Datei mit Testausgaben (Datei des Typs untrim2.trc).

|methode=
-
|preprozessor=
[[CREATE_SIMPLE_UNTRIM2_GRID]], [[NCDVAR]], [[NCMERGE]], [[UTRPRE]], [[UTRRND]]
|postprozessor=
[[ABDF]], [[DAVIT]], [[DATACONVERT]], [[GVIEW2D]], [[LQ2PRO]], [[NCAGGREGATE]], [[NCANALYSE]], [[NCAUTO]], [[NCCHUNKIE]], [[NCCUTOUT]], [[NCDELTA]], [[NCDVAR]], [[NCMERGE]], [[NCPOLO]], [[NCPLOT]], [[NC2TABLE]], [[NCVIEW2D]], [[NETCDFRASTERTOOL]], [[QUICKPLOT]], [[VVIEW2D]], [[ZEITR]]
|programmiersprache=Fortran90
|zus_software= -
|kontakt_original=[mailto:info.hamburg@baw.de V. Casulli], [mailto:guenther.lang@baw.de G. Lang]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=
* siehe $PROGHOME/examples/untrim2009/
}}