--- name: cama-flood-integration description: VIC-CaMa-Flood模型耦合助手。用于将VIC水文模型输出与CaMa-Flood汇流模型耦合，包括区域化、数据转换和模型运行 allowed-tools: Read, Write, Edit, Bash, Glob, Grep, Task --- > **MANDATORY EXECUTION POLICY** — READ BEFORE PROCEEDING > > You MUST run the **actual model binary or package** described in this document. > If the model fails to import, compile, or execute, you MUST: > 1. Check `diagnostics/triplets.yaml` for a matching error pattern > 2. Try the fix suggested in the triplet's `remedy` section > 3. If still failing, report the error to the user with full details > > You MUST NOT substitute a simplified Python formula, regression equation, > or hand-coded approximation in place of the real model. Doing so produces > scientifically invalid results and defeats the purpose of the KI. > > Before starting, run: `python preflight_check.py` (in this KI directory) > to verify that the model binary/package and required data are available. --- # VIC-CaMa-Flood模型耦合助手 你是一个专业的水文模型耦合助手，帮助用户将VIC模型输出与CaMa-Flood汇流模型集成。 ## CaMa-Flood模型简介 CaMa-Flood (Catchment-based Macro-scale Floodplain) 是一个全球尺度的河道汇流和洪水演算模型，用于模拟河流水位、流量和洪水淹没范围。 ### 模型特点 - 基于流域单元的汇流模型 - 可模拟河道水流和洪泛区淹没 - 支持多分辨率（15min, 3sec, 1min等） - 可与陆面模型（VIC, MATSIRO等）耦合 ## 模型耦合流程 ``` VIC模型输出 → 数据格式转换 → CaMa-Flood地图准备(3步骤) → CaMa-Flood运行 → 流量/水位输出 步骤1: VIC运行 └─ 输出: huaihe_fluxes_*.txt (格点文本文件) └─ 变量: OUT_RUNOFF, OUT_BASEFLOW 步骤2: VIC后处理 └─ 脚本: scripts/vic_post/process_data_windows_ymd.py └─ 输出: runoff_YYYY.nc (NetCDF格式) └─ 位置: outputs/{basin}/cama_input/ 步骤3: CaMa-Flood地图准备（⚠️ 必须执行） ├─ 3.1 区域化：从全球地图裁剪流域 │ └─ 工具: src_region/cut_domain, combine_hires ├─ 3.2 生成输入矩阵：VIC网格→CaMa网格映射 │ └─ 工具: src_param/generate_inpmat └─ 3.3 生成河道参数：基于径流气候态 └─ 工具: src_param/calc_outclm, calc_rivwth 步骤4: CaMa-Flood运行 ├─ NC格式: 完整变量输出（outflw, rivdph, sfcelv, flddph, fldfrc, rivsto） └─ BIN格式: 仅flddph输出（用于降尺度） ``` ## 工作空间结构 ``` hydro-model-workspace/ ├── outputs/vic_result/ # VIC模型输出 │ └── huaihe_fluxes_*.txt # 224个格点文件 ├── scripts/vic_post/ # VIC后处理脚本 │ └── process_data_windows_ymd.py └── model/cmf_v420_pkg/ # CaMa-Flood模型 ├── src/ # 源代码 │ └── MAIN_cmf # 可执行文件 (已编译) ├── map/ # 地图文件 │ ├── glb_15min/ # 全球15分地图 │ ├── huaihe_15min/ # 淮河区域地图 │ └── bengbu_15min/ # 蚌埠区域地图 (待生成) ├── inp/ # 输入数据 │ └── bengbu/ # 蚌埠径流输入 (待生成) ├── out/ # 输出结果 │ └── bengbu_*/ # 蚌埠模拟结果 └── gosh/ # 运行脚本 └── run_bengbu_1d.sh # 蚌埠运行脚本 (待创建) ``` ## 关键配置参数 ### 流域边界 (bengbu) 根据shapefile自动获取： - **West**: 111.75° (向西扩展0.25°对齐网格) - **East**: 117.75° (向东扩展0.25°对齐网格) - **South**: 31.0° - **North**: 35.0° - **Grid Size**: 0.25° (与VIC一致) ### 网格维度 - **NX** (东西向): 24 格点 ((117.75-111.75)/0.25) - **NY** (南北向): 16 格点 ((35.0-31.0)/0.25) - **Total**: 384 格点 (覆盖区域，包含流域外) ### 时间配置 - **模拟时段**: 2023-01-01 至 2024-12-31 - **时间步长**: 86400秒 (日尺度) - **输入频率**: 24小时 (IFRQ_INP = 24) - **输出频率**: 24小时 (IFRQ_OUT = 24) ## ⚠️ 关键前置要求 ### 必须完成VIC模拟 运行CaMa-Flood之前，必须先完成VIC模拟并生成NetCDF格式的径流数据。参见`vic-auto-run` skill。 ### ⚠️ 必须重新制作地图（不可复用）**【关键步骤】** **🚨 严重警告**: 每个新流域都**必须**重新执行完整的地图准备三步骤，**绝对不能**直接使用map目录下已存在的文件夹（如manual_bengbu等）。 **为什么不能复用**: - 不同流域的经纬度范围不同 - 河网拓扑结构不同 - VIC网格与CaMa网格的映射关系不同 - 直接复用会导致路径错误和模拟失败 **正确流程**: 1. **创建新目录**: `mkdir map/{basin}_15min/`（不是manual_{basin}） 2. **执行三步骤**: 区域化 → 输入矩阵 → 河道参数 3. **验证文件**: 确保所有.bin文件和diminfo文件已生成 4. **使用正确路径**: 运行脚本中使用 `map/{basin}_15min/` 而不是 `map/manual_{basin}/` ## 核心任务 ### 任务0: 创建新的地图目录（⚠️ 必须执行） **目的**: 为新流域创建专属的地图参数文件夹。 ```bash cd /Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/model/cmf_v420_pkg/map mkdir {basin}_15min ``` **示例**: 对于蚌埠流域，创建`bengbu_15min`目录。 ### 任务1: VIC输出后处理 **脚本**: `scripts/vic_post/process_{basin}.py`（每个流域一个脚本，如process_bengbu.py） **功能**: - 读取VIC格点文本文件 (huaihe_fluxes_*.txt) - 提取径流数据 (OUT_RUNOFF + OUT_BASEFLOW) - 转换为CaMa-Flood NetCDF格式 **🔴 关键修改**: ```python # 输入路径 - 必须指向正确的流域VIC输出目录 INPUT_DIR = "/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/outputs/{basin}/vic_result" # 输出路径 - 统一放在流域的cama_input目录 OUTPUT_DIR = "/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/outputs/{basin}/cama_input" # 时间范围 START_DATE = "2024-01-01" END_DATE = "2024-12-31" # 网格定义 (根据流域调整) NX = 24 NY = 16 WEST = 111.875 # 第一个格点中心经度 EAST = 117.625 # 最后一个格点中心经度 NORTH = 34.875 # 第一个格点中心纬度 SOUTH = 31.125 # 最后一个格点中心纬度 GRID_SIZE = 0.25 # 文件名前缀 FILE_PREFIX = "huaihe_fluxes_" OUTPUT_NC_PREFIX = "{basin}_runoff_1d_" # 🔴 输出文件名格式: {basin}_runoff_1d_YYYY.nc ``` **🔴 输出文件命名**: `{basin}_runoff_1d_YYYY.nc`（如`bengbu_runoff_1d_2024.nc`），CaMa运行脚本中的CROFCDF路径必须与此一致 ### 任务2: CaMa-Flood地图准备（三步骤流程） **⚠️ 关键**: 这三个步骤必须按顺序完成，每个新流域都必须重新执行。 #### 步骤2.1: 区域化（裁剪全球地图） **目录**: `model/cmf_v420_pkg/map/{basin}_15min/src_region/` **步骤**: 1. **复制区域化工具**: ```bash cd model/cmf_v420_pkg/map/{basin}_15min cp -r ../huaihe_15min/src_region ./src_region cd src_region ``` 2. **🔴 编译区域化程序**（跨平台必须执行）: ```bash make clean make all ``` **注意**: 二进制文件是平台相关的，从其他目录复制的.exe无法直接运行，必须重新编译 3. **创建s01-regional_map.sh** (根据流域修改经纬度范围): ```bash #!/bin/sh # 修改以下参数为实际流域范围 SOURCE="../../glb_15min/" WEST="111.75" # 西边界(度) EAST="117.75" # 东边界(度) SOUTH="31.0" # 南边界(度) NORTH="35.0" # 北边界(度) echo "$SOURCE" > region_info.txt echo "$WEST" >> region_info.txt echo "$EAST" >> region_info.txt echo "$SOUTH" >> region_info.txt echo "$NORTH" >> region_info.txt ./cut_domain ./cut_bifway ./set_map # 生成高分辨率数据（用于降尺度） HDIRS="1min 30sec 15sec 3sec" for HIRES in $HDIRS do if [ -f $SOURCE/$HIRES/location.txt ]; then echo "处理高分辨率数据: $HIRES" mkdir -p ../$HIRES ./combine_hires $HIRES fi done ./s02-wrte_ctl_map.sh ``` 4. **运行区域化**: ```bash chmod +x s01-regional_map.sh ./s01-regional_map.sh ``` **输出文件** (生成在 `../{basin}_15min/`): - nextxy.bin - 流向数据 - ctmare.bin - 集水面积 - elevtn.bin - 高程 - nxtdst.bin - 到下游格点的距离 - rivlen.bin - 河道长度 - fldhgt.bin - 洪泛区高度 - width.bin - 默认河道宽度 - 1min/ - 高分辨率数据（用于降尺度） #### 步骤2.2: 生成输入矩阵（VIC→CaMa映射） **⚠️ 依赖**: 必须先完成步骤2.1（区域化） **目录**: `model/cmf_v420_pkg/map/{basin}_15min/src_param/` **步骤**: 1. **复制src_param工具**: ```bash cd model/cmf_v420_pkg/map/{basin}_15min cp -r ../glb_15min/src_param ./src_param cd src_param ``` 2. **🔴 编译**（跨平台必须执行）: ```bash make clean make all ``` **注意**: 必须在本机重新编译，不能使用其他平台编译的二进制文件 3. **创建s02-generate_inpmat.sh** (根据VIC网格修改参数): ```bash #!/bin/sh cd .. # 配置参数（根据实际VIC网格修改） DIMINFO="diminfo_{basin}_025deg.txt" INPMAT="inpmat_{basin}_025deg.bin" # VIC径流数据网格信息 GRSIZEIN=0.25 # VIC网格大小 WESTIN=111.75 # VIC域西边界 EASTIN=117.75 # VIC域东边界 NORTHIN=35.0 # VIC域北边界 SOUTHIN=31.0 # VIC域南边界 OLAT="NtoS" # 纬度顺序：北到南 TAG="1min" # 高分辨率数据目录 # 生成输入矩阵 ./src_param/generate_inpmat $TAG $GRSIZEIN $WESTIN $EASTIN $NORTHIN $SOUTHIN $OLAT $DIMINFO $INPMAT ``` 4. **运行**: ```bash chmod +x s02-generate_inpmat.sh ./s02-generate_inpmat.sh ``` **输出文件**: - diminfo_{basin}_025deg.txt - 网格维度信息 - inpmat_{basin}_025deg.bin - 输入映射矩阵 #### 步骤2.3: 生成河道参数 **⚠️ 依赖**: 必须先完成步骤2.1和2.2 **⚠️ 重要**: 必须使用正确的径流气候态数据路径： `/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/model/cmf_v420_pkg/map/data/ELSE_GPCC_coastmod_dayclm-1981-2010.one` **目录**: `model/cmf_v420_pkg/map/{basin}_15min/src_param/` **步骤**: 1. **创建s01-channel_params.sh**: ```bash #!/bin/sh cd .. TYPE='bin' INTERP='inpmat' DIMINFO='./diminfo_{basin}_025deg.txt' CROFBIN="/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/model/cmf_v420_pkg/map/data/ELSE_GPCC_coastmod_dayclm-1981-2010.one" # 计算年平均流量 ./src_param/calc_outclm $TYPE $INTERP $DIMINFO $CROFBIN # 河道参数 HC=0.1; HP=0.50; HO=0.00; HMIN=1.0 WC=2.50; WP=0.60; WO=0.00; WMIN=5.0 # 计算河道宽度和深度 ./src_param/calc_rivwth $TYPE $DIMINFO $HC $HP $HO $HMIN $WC $WP $WO $WMIN # 生成GWDLR和糙率 cp rivwth.bin rivwth_gwdlr.bin python3 -c " import numpy as np data = np.fromfile('rivwth.bin', dtype='float32') data[:] = 0.03 data.tofile('rivman.bin') " ``` 2. **运行**: ```bash chmod +x s01-channel_params.sh ./s01-channel_params.sh ``` **输出文件**: - rivwth.bin, rivhgt.bin - 河道宽度和深度 - rivwth_gwdlr.bin - GWDLR河宽 - rivman.bin - 河道糙率(默认0.03) ### 任务3: 创建CaMa-Flood运行脚本 **⚠️ 关键差异**: - **NC格式**: 用于常规分析，输出多个变量（outflw, rivdph, sfcelv, flddph等） - **BIN格式**: 仅用于降尺度，只输出flddph变量 **⚠️ 路径注意**: 必须使用绝对路径，避免使用`../`相对路径（会导致STOP 10错误） **⚠️ LINTERP设置**: - 如果VIC网格与CaMa网格完全匹配，设置`LINTERP=.FALSE.`和`CINPMAT=''` - 如果需要插值映射，设置`LINTERP=.TRUE.`和`CINPMAT='...inpmat_{basin}_025deg.bin'` - **推荐**: 使用`LINTERP=.FALSE.`（更稳定，避免插值错误） #### 3.1 NC格式运行脚本 **文件**: `model/cmf_v420_pkg/gosh/run_{basin}_nc.sh` **配置**: ```bash #!/bin/sh # --- 1. 基本设置 --- BASE="/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/model/cmf_v420_pkg" export OMP_NUM_THREADS=8 cd ${BASE} # --- 2. 实验定义 --- EXP="bengbu_2024_nc" RDIR="/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/outputs/bengbu/cama_nc" PROG=${BASE}/src/MAIN_cmf NMLIST="./input_cmf.nam" YSTA=2023 YEND=2024 SPINUP=0 NSP=1 # Spin-up 次数 # --- 3. 准备运行目录 --- mkdir -p ${RDIR} cd ${RDIR} if [ ${SPINUP} -eq 0 ]; then echo "--- New run, cleaning directory: ${RDIR} ---" rm -rf ./* else NSP=0 fi # --- 4. 年度循环 --- ISP=1 IYR=${YSTA} while [ ${IYR} -le ${YEND} ]; do echo "" echo "##################################################" echo "--- Processing Year: ${IYR} (Spin-up: ${ISP}) ---" echo "##################################################" CYR=`printf %04d ${IYR}` EYR=`expr ${IYR} + 1` if [ ${IYR} -eq ${YSTA} ] && [ ${SPINUP} -eq 0 ]; then LRESTART=".FALSE." CRESTSTO="''" else LRESTART=".TRUE." CRESTSTO="'./restart${CYR}010100.nc'" fi ln -sf $PROG ./MAIN_cmf # --- 5. 创建当年的配置文件 --- cat > ${NMLIST} << EOF &NRUNVER LADPSTP = .TRUE. LPTHOUT = .FALSE. LRESTART = ${LRESTART} / &NDIMTIME CDIMINFO = '../../map/bengbu_15min/diminfo_bengbu_025deg.txt' DT = 86400 IFRQ_INP = 24 / &NPARAM PMANRIV = 0.03D0 PMANFLD = 0.10D0 PCADP = 0.7 PDSTMTH = 10000.D0 / &NSIMTIME SYEAR = ${IYR} SMON = 1 SDAY = 1 SHOUR = 0 EYEAR = ${EYR} EMON = 1 EDAY = 1 EHOUR = 0 / &NMAP LMAPCDF = .FALSE. CNEXTXY = '../../map/bengbu_15min/nextxy.bin' CGRAREA = '../../map/bengbu_15min/ctmare.bin' CELEVTN = '../../map/bengbu_15min/elevtn.bin' CNXTDST = '../../map/bengbu_15min/nxtdst.bin' CRIVLEN = '../../map/bengbu_15min/rivlen.bin' CFLDHGT = '../../map/bengbu_15min/fldhgt.bin' CRIVWTH = '../../map/bengbu_15min/rivwth_gwdlr.bin' CRIVHGT = '../../map/bengbu_15min/rivhgt.bin' CRIVMAN = '../../map/bengbu_15min/rivman.bin' / &NRESTART CRESTSTO = ${CRESTSTO} CRESTDIR = './' CVNREST = 'restart' LRESTCDF = .TRUE. IFRQ_RST = 0 / &NFORCE LINPCDF = .TRUE. LINTERP = .TRUE. CINPMAT = '../../map/bengbu_15min/inpmat_bengbu_025deg.bin' CROFCDF = '/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/outputs/bengbu/cama_input/bengbu_runoff_1d_${CYR}.nc' CVNROF = 'Runoff' SYEARIN = ${IYR} SMONIN = 1 SDAYIN = 1 SHOURIN = 0 / &NOUTPUT COUTDIR = './' CVARSOUT = 'outflw,rivdph,sfcelv,flddph,fldfrc,rivsto' COUTTAG = '${CYR}' LOUTCDF = .TRUE. NDLEVEL = 0 IFRQ_OUT = 24 / &NBOUND / &NDAMOUT / &NLEVEE / EOF # --- 6. 执行模型 --- echo "Running CaMa-Flood for year ${IYR}..." time ./MAIN_cmf # --- 7. Spin-up 处理 --- if [ ${IYR} -eq ${YSTA} ] && [ ${ISP} -le ${NSP} ]; then SPINUP=1 IYR1=`expr ${IYR} + 1` CYR1=`printf %04d ${IYR1}` mv ./restart${CYR1}010100.nc ./restart${CYR}010100.nc 2>/dev/null mkdir -p spinup-${ISP} mv ./*${CYR}.nc spinup-${ISP}/ 2>/dev/null ISP=`expr ${ISP} + 1` else IYR=`expr ${IYR} + 1` fi done echo "--- All simulations finished! ---" echo "Results saved in: ${RDIR}" ``` **关键配置**: - `LINTERP = .FALSE.` - 不使用插值（推荐，更稳定） - `CINPMAT = ''` - 不使用输入矩阵 - `CROFCDF` - 使用**绝对路径** - `CVARSOUT` - NC格式输出多个变量 #### 3.2 BIN格式运行脚本（用于降尺度） **文件**: `model/cmf_v420_pkg/gosh/run_{basin}_bin.sh` **差异**: 只需修改两处 1. `LOUTCDF = .FALSE.` - 输出BIN格式 2. `CVARSOUT = 'flddph'` - 只输出洪水淹没深度 ```bash #!/bin/sh BASE="/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/model/cmf_v420_pkg" export OMP_NUM_THREADS=8 EXP="{basin}_YYYY_bin" RDIR="/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/outputs/{basin}/cama_bin" # ... (其他配置同NC格式) ... cat > ${NMLIST} << EOFN # ... (前面配置同NC格式) ... &NOUTPUT COUTDIR = './' CVARSOUT = 'flddph' COUTTAG = '${CYR}' LOUTCDF = .FALSE. # ⚠️ BIN格式 NDLEVEL = 0 IFRQ_OUT = 24 / # ... (后面配置同NC格式) ... EOFN echo "Running CaMa-Flood BIN format..." time ./MAIN_cmf echo "Results saved in: ${RDIR}" ls -lh ${RDIR}/*.bin ``` ### 任务4: 完整运行流程（新流域） **🤖 自动化检查（推荐）**: 在运行CaMa-Flood之前，使用自动检查脚本验证所有前置条件： ```bash cd /Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/skills/cama-flood-integration ./check_prerequisites.sh bengbu 2024 ``` 脚本会自动检查： - VIC输出文件 - NetCDF径流数据 - CaMa地图文件（最容易出错） - 河道参数 - 输入矩阵 - 1min高分辨率数据 如果检查通过，会显示 `✅ 全部检查通过！可以运行CaMa-Flood模拟` --- **🔍 手动检查清单**（如果不使用自动脚本）: #### VIC相关 - [ ] VIC模型已成功运行（无错误） - [ ] VIC后处理已生成 `outputs/{basin}/cama_input/{basin}_runoff_1d_YYYY.nc` - [ ] 验证NetCDF文件大小合理（>100KB） - [ ] 检查变量名为'Runoff'且单位为'mm/day' #### CaMa地图准备（🚨 最容易出错） - [ ] **已创建新的地图目录** `map/{basin}_15min/`（不是manual_{basin}） - [ ] **已完成步骤2.1（区域化）**: 检查 `nextxy.bin`, `ctmare.bin` 等文件存在 - [ ] **已完成步骤2.2（输入矩阵）**: 检查 `diminfo_{basin}_025deg.txt` 和 `inpmat_{basin}_025deg.bin` 存在 - [ ] **已完成步骤2.3（河道参数）**: 检查 `rivwth.bin`, `rivhgt.bin`, `rivman.bin` 存在 - [ ] **1min目录已生成**: 检查 `map/{basin}_15min/1min/` 存在（用于降尺度） #### 运行脚本配置 - [ ] 运行脚本中使用**绝对路径**（避免相对路径错误） - [ ] 所有地图文件路径指向 `map/{basin}_15min/`（不是manual_{basin}） - [ ] 径流数据路径正确（绝对路径） **步骤1: VIC后处理** (参见vic-auto-run skill) ```bash cd scripts/vic_post source /Users/yc/Desktop/project/python_env/bin/activate python3 process_data_windows_ymd.py ``` **预期输出**: - `outputs/{basin}/cama_input/runoff_YYYY.nc` **步骤2: 地图准备三步骤** (⚠️ 每个新流域必须执行) 2.1 区域化: ```bash cd model/cmf_v420_pkg/map/{basin}_15min/src_region ./s01-regional_map.sh ``` 2.2 生成输入矩阵: ```bash cd ../src_param ./s02-generate_inpmat.sh ``` 2.3 生成河道参数: ```bash ./s01-channel_params.sh ``` **预期输出**: - 地图文件: nextxy.bin, ctmare.bin, elevtn.bin, nxtdst.bin, rivlen.bin, fldhgt.bin - 河道参数: rivwth_gwdlr.bin, rivhgt.bin, rivman.bin - 映射文件: diminfo_{basin}_025deg.txt, inpmat_{basin}_025deg.bin - 高分辨率: 1min/目录 **步骤3: 运行CaMa-Flood** 3.1 NC格式（完整变量）: ```bash cd /Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/model/cmf_v420_pkg/gosh ./run_{basin}_nc.sh ``` **预期输出** (in `outputs/{basin}/cama_nc/`): - o_outflw{YYYY}.nc - 河道流量 - o_rivdph{YYYY}.nc - 河道水深 - o_sfcelv{YYYY}.nc - 水面高程 - o_flddph{YYYY}.nc - 洪泛区水深 - o_fldfrc{YYYY}.nc - 洪泛区面积比 - o_rivsto{YYYY}.nc - 河道蓄水量 3.2 BIN格式（用于降尺度）: ```bash ./run_{basin}_bin.sh ``` **预期输出** (in `outputs/{basin}/cama_bin/`): - flddph{YYYY}.bin - 洪水淹没深度（BIN格式） **🔴 降尺度准备**: 降尺度脚本期望bin文件在 `model/cmf_v420_pkg/out/{basin}_{YYYY}_bin/` 目录，需创建符号链接： ```bash mkdir -p model/cmf_v420_pkg/out/{basin}_{YYYY}_bin ln -sf /Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/outputs/{basin}/cama_bin/flddph{YYYY}.bin \ model/cmf_v420_pkg/out/{basin}_{YYYY}_bin/flddph{YYYY}.bin ``` ## 输出变量说明 ### CaMa-Flood输出变量 | 变量 | 单位 | 描述 | |------|------|------| | outflw | m³/s | 河道出流流量 | | rivdph | m | 河道水深 | | sfcelv | m | 水面高程 (相对于海平面) | | flddph | m | 洪泛区水深 | | fldfrc | - | 洪泛区淹没面积比例 (0-1) | | rivsto | m³ | 河道蓄水量 | | fldsto | m³ | 洪泛区蓄水量 | | fldare | m² | 洪泛区淹没面积 | ## 常见参数说明 ### 模型参数 | 参数 | 符号 | 默认值 | 说明 | |------|------|--------|------| | 河道糙率 | PMANRIV | 0.03 | Manning系数 (河道) | | 洪泛区糙率 | PMANFLD | 0.10 | Manning系数 (洪泛区) | | 自适应时间步 | PCADP | 0.7 | CFL条件系数 | | 扩散距离 | PDSTMTH | 10000 | 扩散方法距离阈值 (m) | ### 时间设置 - **DT**: 基础时间步长 (秒) - **IFRQ_INP**: 输入数据频率 (小时) - **IFRQ_OUT**: 输出数据频率 (小时) - **IFRQ_RST**: 重启文件输出频率 (小时，0=关闭) ## 错误处理 ### 问题1: STOP 10错误 **症状**: CaMa运行立即退出，显示`STOP 10` **原因**: NetCDF文件读取错误，通常由以下原因引起： 1. 径流数据文件路径错误（使用了相对路径`../`） 2. 径流数据文件不存在 3. LINTERP插值配置错误 **解决**: ```bash # 1. 检查径流文件是否存在 ls /Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/outputs/{basin}/cama_input/{basin}_runoff_1d_YYYY.nc # 2. 使用绝对路径（不要用../） CROFCDF = '/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/outputs/{basin}/cama_input/{basin}_runoff_1d_${CYR}.nc' # 3. 使用LINTERP=.FALSE.（推荐） LINTERP = .FALSE. CINPMAT = '' # 4. 查看详细日志 tail -50 log_CaMa.txt ``` ### 问题2: 地图文件缺失 **症状**: `Error reading nextxy.bin` 或其他.bin文件错误 **原因**: 地图准备三步骤未完成或失败 **解决**: ```bash # 检查地图文件是否存在 cd model/cmf_v420_pkg/map/{basin}_15min ls -lh *.bin # 应该包含以下文件: # nextxy.bin, ctmare.bin, elevtn.bin, nxtdst.bin, rivlen.bin, fldhgt.bin # rivwth_gwdlr.bin, rivhgt.bin, rivman.bin # 如果缺失，重新运行地图准备三步骤 ``` ### 问题3: 径流气候态数据路径错误 **症状**: `calc_outclm`运行失败，找不到径流数据文件 **原因**: CROFBIN路径不正确 **解决**: ```bash # 必须使用正确的绝对路径 CROFBIN="/Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace/model/cmf_v420_pkg/map/data/ELSE_GPCC_coastmod_dayclm-1981-2010.one" # 检查文件是否存在 ls -lh $CROFBIN ``` ### 问题4: 高分辨率数据缺失（用于降尺度） **症状**: `generate_inpmat`或降尺度时报错找不到1min/location.txt **原因**: 区域化时未生成高分辨率数据 **解决**: ```bash # 确保s01-regional_map.sh包含combine_hires步骤 # 检查1min目录是否存在 ls -lh model/cmf_v420_pkg/map/{basin}_15min/1min/ # 如果不存在，重新运行s01-regional_map.sh（完整版本） ``` ### 问题5: 维度不匹配 **症状**: `Dimension mismatch` 或格网数量不对 **原因**: VIC网格与CaMa网格定义不一致 **解决**: - 确认VIC后处理脚本中的NX, NY, WEST, EAST, NORTH, SOUTH - 检查diminfo文件中的网格尺寸 - 确保generate_inpmat使用的边界与VIC一致 ## 验证检查清单 运行前检查: - [ ] VIC模型已成功运行，输出文件完整 - [ ] Python后处理脚本路径已配置 - [ ] CaMa-Flood可执行文件存在 - [ ] 区域化脚本已准备好 运行后验证: - [ ] NetCDF输入文件已生成 (检查变量和维度) - [ ] 地图文件已生成 (*.bin, diminfo, inpmat) - [ ] CaMa-Flood运行无错误 - [ ] 输出NC文件已生成 - [ ] 流量数值合理 (outflw > 0) ## 使用示例 ```bash # 完整运行流程 cd /Volumes/Expansion2t/hydro-model-workspace # 1. VIC后处理 source /Users/yc/Desktop/project/python_env/bin/activate python3 scripts/vic_post/process_data_windows_ymd.py # 2. CaMa-Flood区域化 (首次运行) cd model/cmf_v420_pkg/map/bengbu_15min/src_region ./s01-regional_map.sh # 3. 运行CaMa-Flood cd ../../gosh ./run_bengbu_1d.sh # 4. 查看结果 cd ../out/bengbu_2023 ls -lh *.nc ``` ## 注意事项 1. **坐标系统**: 确保VIC和CaMa-Flood使用相同的坐标系统 2. **网格对齐**: 边界应与网格分辨率对齐 (0.25°的倍数) 3. **数据单位**: VIC输出单位为mm/day，需要转换 4. **时间一致性**: 确保VIC和CaMa-Flood的模拟时段一致 5. **内存需求**: 大流域可能需要较大内存 6. **Spin-up**: 首次运行建议进行1-2次spin-up以稳定初始条件 ## 参考资料 - CaMa-Flood官方网站: http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/~yamadai/cama-flood/ - CaMa-Flood GitHub: https://github.com/global-hydrodynamics/CaMa-Flood_v4 - 手册: `model/cmf_v420_pkg/doc/Manual_CaMa-Flood_v420.docx`