Hydrodynamic model error (ABORTING RUN DUE TO TOO MANY NEGATIVE DEPTHS)

안녕하세요, 저는 삽교천 인근 하천에 대한 수질역학 모델을 생성하는 중입니다. Grid+로 격자망을 생성하였으며, External Forcing Data로 유량만 입력하여 테스트 중에 있습니다. 모의 기간은 2023년 2/20 ~ 3/22일이며, 다음 그림과 같이 경계 조건을 설정하였습니다.

그러나 항상 같은 TIME에서 “ABORTING RUN DUE TO TOO MANY NEGATIVE DEPTHS” 오류가 발생하였습니다.
오류를 해결하기 위해 다음과 같은 조치를 취해보았으나, 항상 같은 시간대에서 오류가 발생하였습니다. (모의 시작 후 0.92 day)

  1. Bathymetry 및 Depth/elevation 수정
  2. Time Step 조정 (0.01 ~ 1의 수치로 여러 차례 시도)
  3. 모의 기간 수정
    혹시 해결 방법을 알고 계시는 분이 있을까요?

안녕하세요,

문의 해주신 부분에 대해서, 저희가 모델 파일을 직접 받아서 볼 수 있다면 좀 더 자세한 답변을 드릴 수 있을것 같습니다만, 우선 첨부해주신 이미지를 바탕으로 답변해드리겠습니다.

  1. 모의된 유량값을 보면, 하구 근처에서 유량 값이 아주 큰 반면에 상류로 갈 수록 유량이 줄어들어 거의 0에 가까워 지는 것을 볼 수 있습니다. 이 경우, outflow 의 유량 값이 inflow 유량값들의 합보다 너무 크게 설정된건 아닌지 확인해 보시면 좋을 것 같습니다.

  2. 추가로, 하구쪽 경계조건을 설정하실때, flow boundary option 을 사용해서 유량값을 입력하시는것 보다, open boundary option 을 사용해서 수위값을 입력하시면, 조금은 더 안정적인 모의결과를 얻으실 수 있을 것 같습니다.

  3. 또한 그리드를 보면, 하구 근처의 격자들이 하폭방향으로는 길게 그리고 흐름방향으로는 짧게 구성되어있는데요. 이 또한, 모형 연산의 안정성을 떨어뜨리는 주된 요인이 될 수 있습니다. 전체적으로 격자들이 흐름방향으로 길고 하폭방향으로 짧게 형성되도록 (하지만 4:1 비율이 넘지 않도록) 그리드를 다시 생성해서 모형을 구축해보는 것도 좋을 것 같습니다.

위에 말씀드린 부분들을 한번 확인 및 시도해보시고, 문제가 계속되거나 궁금한 점이 있으시면 또 알려주세요. 감사합니다.

그리고 혹시 Shallow Water Option 에서 Wetting/Drying 기능을 아직 설정하지 않으셨다면, 아래의 이미지와 같이 설정해서 시도해 보세요. 감사합니다.

image

조언 감사드립니다. 말씀하신 바와 같이 격자 형태를 흐름 방향으로 길게 수정하였더니 모델 구동에 성공하였습니다. 그러나 하구의 수위 경계조건 설정과 관련하여 어려움을 겪고 있습니다.


제 모델 파일을 함께 첨부하도록 하겠습니다.
추가 질문으로는 유량자료가 존재하는 하천 중앙부에 flow로 경계조건을 설정하게 되면 efdc에서는 지류로부터 유입되는 유량으로 인식하게 되는것일까요?

안녕하세요,

  1. 첨부해주신 모델 파일을 확인해보니, 입력하신 수위 자료의 시계열 끝부분 시간 (Row# 366, 367, 368) 에 0 값이 들어가 있어서 오류가 발생한 것으로 보입니다. 아래의 이미지를 참고해서 해당 부분을 삭제하시고. 모델 파일을 저장 후 다시 구동해보세요.

  2. 네, 맞습니다. 지류가 본류로 합류하는 지점의 Cell 에 Flow Boundary 를 설정하시면, 지류에서 본류로 유입되는 유량을 모의하실 수 있습니다.

  3. 보내주신 모델 파일을 바탕으로, 수위 시계열 데이터를 수정하고, 추가로 Hydrodynamic 매개변수 및 time step setup 을 약간 수정하여 아래에 첨부해드리니, 이전의 모델과 비교해서 검토해보시고 궁금한 점 있으면 말씀해주세요.
    Transfer - Dropbox

  4. 그리드를 잘 수정하신 것 같습니다. Inflow1 부터 하류 경계까지의 그리드는 대체로 잘 구축되어있는데, 다만, Inflow2 가 유입되는 reach 의 그리드는 Cell 들이 너무 길어서 좀 더 세밀하게 구성하시면 (refine) 좋을 것 같습니다. 특히, 아래 이미지와 같이 만곡 부분의 격자들도 수정이 필요해보입니다.

감사합니다.