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Overview of EFDC-Explorer7 capabilities and Features (EFDC-Explorer7 도면과 그림의 개요 )

Overview of EFDC-Explorer7 capabilities and Features (EFDC-Explorer7 도면과 그림의 개요 ). By Paul M.Craig ( pmcraig@ds-intl.blz ) Dynamic Solutions-International.LLC May 2012. 환경공학과 201110515 김다은 환경공학 과 201110530 박소라 환경공학과 201110545 염지란. Agenda ( 목차 ). Overview of EFDC(EFDC 의 개요 )

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Overview of EFDC-Explorer7 capabilities and Features (EFDC-Explorer7 도면과 그림의 개요 )

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  1. Overview of EFDC-Explorer7capabilities and Features(EFDC-Explorer7 도면과 그림의 개요) By Paul M.Craig(pmcraig@ds-intl.blz) Dynamic Solutions-International.LLC May 2012 환경공학과 201110515 김다은 환경공학과 201110530 박소라 환경공학과 201110545 염지란

  2. Agenda(목차) • Overview of EFDC(EFDC의 개요) • Introduction to EFDC Model(EFDC 모형소개) • Model Architecture(모형 아키텍쳐) • EFDC Features(EFDC 모형) • EFDC_DSI Enhancements(EFDC_DSI강화) • Overview of EFDC_Explorer7(EFDC_Explorer7의 개요) • What’s New in EFDC_Explorer Ver7(EFDC_Explorer Ver7에서 새로운 것) • Model Setup(모형설치) • Model Calibration(모형 도면) • Visualizations(시각화) • Overview of constituent Sub-models(아래 모형 구성의 개요)

  3. Hydrodynamic Modeling Tool(수리학적 모형 도구) Enviromental Fluid Dynamics Code EFDC_DSI

  4. The EFDC Model(EFDC 모형) • The Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC) is a general-purpose modeling package (환경유체역학코드는 범용 모형 패키지이다) • Simulates 1,2 & 3-D flow, transport, andbiogeochemical processes in surface water systems(rivers, streams, lakes, estuaries, coastal waters and open ocean) (지표수 계(강, 하천, 호수, 강어귀, 해안, 물, 대양)에서 1,2&3-D흐름을 모의실험하고, 이송 그리고 생화학적 과정을 처리한다.) • EFDC model was originally developed at the Virginia Institute of Marine Science (EFDC 모형은 원래 버지니아에 있는 해양 과학 연구소에서 개발되었다.) • EFDC is a public domain model (EFDC는 공개 도메인 모형이다.) • EFDC_D S I is Dynamic Solutions-International’s enhanced and optimizes version (EFDC-DSI는 동역학적 솔루션으로-국제의 향상되고 최적화된 버전이다.)

  5. EFDC Structure(EFDC 구성) Transport Dye/Age of Water Sediments Toxics Qater Quality Lagrnngian Particle Tracking Hydrodynamics • EFDC’s hydrodynamics are based on the 3D hydrostatic equations formulated in curvilinear-orthogonal horizontal coordinates and a sigma or stretched vertical coordinate system. (EFDC의 유체역학은 곡선-직선 수평 좌표 그리고 시그마나 뻗친 수직 좌표계에서 형성된 3D수압 방정식에 기반을 둔다.) • EFDC is a coupled model eliminating model linkage issues (EFDC는 결합된 모형 제거하는 모형 연결 주제이다.) Dynamics (E,u,v,w,mixing) Temperature Salinity Near Field Plume

  6. EFDC Features(EFDC 특징) • Wetting & drying(습윤&건습) • Vegetation resistance(식생저항) • Boundary Conditions(경계조건): • Flow (in and/or out)(흐름 (유입/유출) • Open/Pressure(개방/압력) • Hydraulic structures(유압 구조) • Withdrawal/Return(중단/되돌리기) • Wind speed/direction(바람 속도/방향) • Multiple Stations(다양한 장소) • Atmospheric Conditions (heat transport)(대기상태(열교환)) • Multiple Stations(다양한 장소)

  7. EFDC Horizontal Grids(EFDC 수평형 격자)

  8. EFDC Vertical Grid(EFDC 수직형 격자)

  9. EFDC Model Interactions(EFDC 모형 상호작용)

  10. EFDC_DSI Enhancements(EFDC_DSI개선) Dynamic Solutions-International (DSI) has developed an enhanced version the code (EFDC_DSI) which includes: (동역학 솔루션-국제적은 아래를 포함하는 코드 버전을 개선한다) • Lagrangian Particle Tracking (라그랑지안 입자 추적) • Dynamic Memory Allocation (동역학 메모리 할당) • Improved/Simplified External Wave Model Linkage (개선/단순화된 외부적인 파동 모형 결합) • Internal Wind wave Generation(내부적 바람결 생성) • Improved Water Quality Model with Dynamic Time stepping (동역학적 시간단계와 함께 향상된 수질모형) • Rooted plant and Epiphyte Model (RPEM)(뿌리 식물과 착생식물 모형) • Age of Water/Residence times (물의 연령/저항 시간) • Open MP –Multi-Threading (오픈MP-복합-가닥)

  11. The Graphical User Interface for EFDC EFDC_Explorer EFDC에서의 그래픽 사용자 인터페이스 EFDC_익스플로러

  12. What is EFDC_Explorer?(EFDC_Explorer란 무엇인가?) • EFDC_Explorer (EE) is a pro-and post-processing tool developed by DSI for two versions of EFDC: (EFDC_Explorer (EE)는 EFDC의 두 가지 버전에 대한DSI에 의해 개발된 전후처리 도구이다) • EFDC_ DSI Primary model) (EFDC_DSI첫번째 모형) • EFDC_GVC/EFDC/EPA (Legacy applications) (EFDC_GVC/EFDC/EPA (레거시 애플리케이션) • EE7 significantly streamlines the modeling process: (EE7 는 모형처리를 상당히 간소하게 한다.) • Model Input Preparation(모형 유입준비) • Use of 2D GIS type information to define and edit model inputs (모형유입의 정의와 편집에 대한 2D GIS 유형 정보의 사용) • Context Sensitive Point & Click access to cell properties and BC assignments (맥락상 중요한 지점&칸 특성과 BC에 대해 접근 클릭) • EE7 provides a a significantly enhanced yet simpler interface than previous versions of EE (EE7는 EE의 이전 단계보다 간단한 인터페이스이지만 현저하게 강화된 것을 제공한다.)

  13. EFDC_Explorer Main Form ( EFDC_Explorer주요 형태)

  14. EFDC_Explorer7Main Features (EFDC_Explorer7주요 특징들) • GUI for Pre-processing(예비처리를 위한 GUI) • Grid Development(격자 개발) • Set Initial conditions(초기 조건들 세우기) • Set Boundary conditions(기초적인 조건들 세우기) • QC checks of Input Data(입력데이터의 QC체크) • GUI for Post-processing(예비처리를 위한 GUI) • Plots and Animations of 2D Plan and Vertical Slices of 3D model domain (2D계획의 도표와 애니메이션 그리고 3D 모형영역의 수직단편) • Point and Volume Weighted Time Series (점과 부피중심의 시간 연속) • Calibration Plots and Statistical Tools (구경측정 도표와 통계적인 도구들) • Flood Extents and Other Model to Model Comparisons (홍수범위와 다른 모형들끼리의 비교)

  15. EFDC_Explorer7 Enhancements(EFDC_익스플로러7 향상) • Updated and simplified user interface design (최신화되고 간단히 된 사용자인터페이스 디자인) • Rooted Plants & Epiphytes Model(RPEM) (고착된 설비& 착생식물 모형(RPEM) • Automated calibration plots and tables (자동화된 구경측정 도표와 표) • New Group Method for Lagrangian Particle Tracking implemented (실행된 라그란지안 입자 선로를 이한 새로운 그룹 방법) • Sediment grain size core management tool ( grain크기의 침전물 관리 도구) • Multiple Timing Frames (다양한 타이밍 틀들) • Fixed depth and/or elevation extraction of model results: (고정된 깊이 그리고 모형결과로부터의 고도 추출) • 2D Plan view(2D 계흭 보기) • Time series/calibration Plots (시간연속/ 구경측정 도표) • Output bitmap images at user defined resolution (사용자가 해상도를 정의했을 때의 비트맵방식의 이미지결과물) • Write KML files for grid and model 2D fields, Read KML, overlays (격자와 2D영역을 위한KML 파일 쓰기 그리고 KML읽기,압도하다) • Added a North arrow with defined rotation(정의된 순환가 함께 북쪽화살 추가하기) • Redesigned model directory structure to organize input, output, analysis (입력 물,출력물,분석에 대한 새롭게 디자인된 모형 지침구조물 ) • Regular grid overlay extraction for velocity vector plots (속도벡터의 도표를 위한 규칙적인 격자망 압도 추출) • Further developed ability to user multiple processors(OMP) (사용자 복합 프로세서에 대한 더 많이 발전한 능력 ) • Other enhancements and usability improvements (다른 강화 그리고 사용능력 향상)

  16. Grid Development(격자개발) • EE contains grid generating functions for constructing horizontal model grids. (EE 수평모형격자를 형성하기 위한 격자형성요소를 포함하고 있다.) • Provides complete pre-processing capabilities (전처리 수용능력 완성을 제공한다) including interpolation of model bathymetry, (수심측량모형의 사용어구를 포함하고,) generation of initial fields such as water surface elevation and salinity to the grid cells and the application of boundary conditions. (물 표면과 같은 기초적인 부분의 격자망에 대한 고도와 염분 그리고 경계조건을 제공) • Capable of generating Cartesian and curvilinear- orthogonal grids using a number of grid generation schemes. (데카르트와 많은 격자 생성 계흭을 사용하는 곡선의-직각의 격자의 능력)

  17. Grid Development – GUI (격자개발-GUI)

  18. Grid Development – GUI (격자개발-GUI)

  19. Rotating & Telescoping Cartesian (위치&멀리보기 데카르트)

  20. Horizontal Grids : Curvilinear (수평격자망:곡선)

  21. EFDC_ DSI Sub-Model selection (EFDC_ DSI Sub-Model 선택)

  22. Initial Conditions Assignment (기초조건 과제)

  23. Initial Conditions Assignment (기초조건 과제)

  24. Boundary Condition Assignment(경계 조건 과제) • Flow (흐름) • withdrawal/Return (중단/되돌리기) • open(EWNS) (열기) • Hydraulic (수리학) • Structure (구성) • At Boundary (경계) • Internal (내부) • EE management (EE관리) • By group (그룹별)

  25. Boundary Condition Plots (경계조건 도표)

  26. Boundary Condition Utility (경계 조건 유틸리티)

  27. Comparing the model to data (자료에대한 모형 비교) Model Calibration (모형 눈금매기기)

  28. Model Calibration(모형 구경측정) • Plots (도표) • Time Series(시계열) • correlation Plots (상관관계도표) • vertical Profiles(수직개요) • Plan View Overlays (플랜뷰오버레이) • Statistics (통계학) • Average(평균) • Relative(상대적인) • Root Mean Square ( 뿌리 의미직사각형) • Relative RMS (상대적인 RMS) • Nash-Sutcliffe (Nash 서트클리프) • Model Bias(모델 경계) • R-Squared(CP Only)

  29. Calibration Plosts and Statistics(구경측정 도표 그리고 통계자료) • User simply provides a linkage of water column model results to mesaured data. (사용자가 간단히 측정된 데이터의 결과와 물기둥모델의 연쇄를 공급한다.) • Once the model/data linkage has been defined once, calibration after each model run . ( 각각의 모델이 운영된 후에 모델,데이터의 연결은 구경측정으로 정의되어왔다.)

  30. Calibration Plosts and Statistics(구경측정 도표 그리고 통계자료) • User simply provides a linkage of water column model results to mesaured data. (사용자가 간단히 측정된 데이터의 결과와 물기둥모델의 연쇄를 공급한다.) • Once the model/data linkage has been defined once, calibration after each model run . ( 각각의 모델이 운영된 후에 모델,데이터의 연결은 구경측정으로 정의되어왔다.)

  31. Calibration Plots – Time Series(눈금선 – 시계열)

  32. Calibration Plots – Correlation(눈금선 – 상관관계)

  33. Calibration Plots – Vertical Profiles (눈금선 – 연직방향분포)

  34. Calibration Plot – 2D Overlays(눈금선 – 2D 오버레이)

  35. 2D Plan View (2D 계획 보기) 2D Vertical Slice (2D 연직 부분) Time Series (시계열) Model Results Visualization (모델 결과의 시각화)

  36. ViewPlan – Visual Processing(뷰플랜– 시각적 처리 공정) • ViewPlan allows 2D Plan View visual processing of a wide range of pre-and post- model run options (뷰플랜은 광범위한 전후 모형 실행 옵션의 2D 플랜뷰 영상처리과정을 볼 수 있게 한다) including: • Cell Indices, Cell Map, ( 세포지수, 세포지도) • Bottom Elevation, Water Levels,(바닥높이, 수위) • Boundary Condition Locations and Time Series (경계조건위치와 시계열) • Velocities, Sediment Bed, Bed Heat ( 속도, 퇴적층, 층열) • Water Column, Diagenesis(물기둥, 속성작용) • Vegetation Map (식생도) • Wave Parameters (파동 매개변수) • Fixed Parameters and Model Metrics (고정매개변수와 모형지표)

  37. EE7 2D Plan View(EE7 2D 플랜뷰)

  38. 2D Plan View – Salinity(2D 플랜뷰-염분)

  39. Vertical Profile Location(수직형 개요 위치)

  40. Salinity – Profile (염분 – 개요)

  41. Wind Generated Waves(바람 생성 파동)

  42. Age of Water – Reservoir(물의 연령 – 배수지)

  43. Sediment Transport (침전수송) • State variables: Any number of user defined classes: (상태변수: 사용자 정의 분류의 임의의 수:) • Cohesives (응집) • Non-Cohesives (비응집) • Simple to complex sediment bed configurations (복잡한 퇴적층을 간단하게) • Deposition & bottom stress dependent (퇴적& 최저응력의존) • Erosion/Resuspension (침식/재부유) • Suspended & bed load transport (부유/ 소류사의유송) • Bed morphology (optional) (베드 형태학(선택적)) • External/Internal wave induced bed shear (층전단에의한 외부/내부의 전파) • TSS feedback to solar radiation penetration for heat, water quality and macrophytes (열, 수질과 해조류에 의한 태양 방사선 침투의 TSS 피드백)

  44. Sediment Bed GUI (퇴적층 GUI)

  45. Sediment Core Editing (퇴적물 중심 편집)

  46. Sediment Transport (침전 수송)

  47. Toxic (독성) • State variable: chemical(s)in water column & sediment bed (상태변수: 수주와 퇴적층의 화학물질) • Heavy metals & organic chemicals (중금속 &유기화학물질) • Equilibrium Partitioning with solids (고형물을 가진 평형분할) • Physical-chemical reactions (물리적-화학적 반응) • Internally coupled with hydrodynamic & sediment transport models (내부적으로 연결된 수리학 & 침전수송 모형) • Results linked to bioaccumulation model (생물축적모형에 연관된 결과물)

  48. Toxic Transport GUI(독성수송 GUI)

  49. Water Quality (수질) • State variables: Org-C; N; P; oxygen; algae; bacteria; color (dye tracer) (상태변수: 유기탄소; 질소; 인; 산소; 조류; 박테리아;색(염료추적자) • Kinetics: Chesapeake Bay CE – QUAL - ICM / HEM3D (동역학: 체사피크만CE – QUAL – ICM / HEM3D) • Algae & color water clarity & light attenuation targets for sea grasses (조류&색 ->물 깨끗함& 바다풀들을 위한 적은 희석 목표들) • Algae Chlbiomass & DO target criteria (조류-> 염소 바이오매스& DO 목표범위) • Oxygen DO target criteria (산소->DO목표 범위) • Internally coupled sediment diagenesis model based on Di Too (2000) (내부적으로 짝지어진 Di Too를 기본으로한 퇴적물의 속성작용 모형)

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