source: anuga_work/development/reef_0708/steep_smflat_friction.py @ 5066

Last change on this file since 5066 was 5066, checked in by sexton, 16 years ago
File size: 9.8 KB
Line 
1"""Simple water flow example using ANUGA
2
3Water driven up a linear slope and time varying boundary,
4similar to a beach environment
5"""
6
7
8#------------------------------------------------------------------------------
9# Import necessary modules
10#------------------------------------------------------------------------------
11
12from anuga.abstract_2d_finite_volumes.mesh_factory import rectangular_cross
13from anuga.shallow_water import Domain
14from anuga.shallow_water import Reflective_boundary
15from anuga.shallow_water import Dirichlet_boundary
16from anuga.shallow_water import Time_boundary
17from anuga.shallow_water import Transmissive_boundary
18from anuga.shallow_water import Transmissive_Momentum_Set_Stage_boundary
19from anuga.shallow_water.data_manager import start_screen_catcher, copy_code_files
20from time import strftime, gmtime
21from os import sep, environ, getenv, getcwd,umask
22from anuga.utilities.polygon import Polygon_function
23#------------------------------------------------------------------------------
24# Setup computational domain
25#------------------------------------------------------------------------------
26from anuga.pmesh.mesh_interface import create_mesh_from_regions
27
28name ='steep_smflat_friction'
29friction =[0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3]
30wave = [1, -1] #1 returns leading depression N-wave
31               #-1 returns leading crest N-wave
32crest =[50, 450]
33crestdepth = [2, -2, -6]
34N = len (crest)
35for i in range(N):
36    M = len (crestdepth)
37    for k in range (M):
38        O = len (friction)
39        for h in range (O):
40            B = len(wave)
41            for l in range(B): 
42                length = (crest[i]+1000)
43                width = 20.
44                A = 1
45                T = 2700
46                umask(002)
47                time = strftime('%Y%m%d_%H%M%S',gmtime())
48
49                output_dir = sep+'d'+sep+'xrd'+sep+'gem'+sep+'5'+sep+'nhi'+sep+'inundation'+sep+'data'+sep+'idealised_bathymetry_study'+sep+'final_models'+sep+'friction'+sep+str(wave[l])+'_'+str(length)+'_'+str(A)+'_'+str(T)+'_'+str(crestdepth[k])+'_'+str(friction[h])+'_'+str(name)+sep
50                sww_file = str(name)
51                copy_code_files(output_dir,__file__,__file__)
52
53                start_screen_catcher(output_dir)
54                dx = dy = .5           # Resolution: Length of subdivisions on both axes
55                boundary_polygon = [[0,0],[length,0],[length,width],[0,width]]
56                interior_polygon = [[140,0],[780+crest[i],0],[780+crest[i],20],[140,20]]
57                interior_polygon2 =[[790+crest[i],0],[999+crest[i],0],[999+crest[i],20],[790+crest[i],20]]
58                interior_regions = [[interior_polygon, 8], [interior_polygon2, 50]]
59                meshname = 'reef'+'.msh'
60                create_mesh_from_regions(boundary_polygon,
61                                         boundary_tags={'bottom': [0],
62                                                        'right': [1],
63                                                        'top': [2],
64                                                        'left': [3]},
65                                         maximum_triangle_area=50,
66                                         filename=meshname,
67                                         interior_regions=interior_regions,
68                                         use_cache=False,
69                                         verbose=False)
70
71                domain = Domain(meshname, use_cache=False, verbose=True)
72
73                print 'Number of triangles = ', len(domain)
74                print 'The extent is ', domain.get_extent()
75                print domain.statistics()
76                 
77                domain.set_quantities_to_be_stored(['stage', 'xmomentum', 'ymomentum'])
78                domain.set_minimum_storable_height(0.01)
79                domain.set_default_order(2) # Second order spatial approximation
80                domain.set_name(sww_file)# Output name
81                domain.set_datadir(output_dir) 
82
83
84                #------------------------------------------------------------------------------
85                # Setup initial conditions
86                #------------------------------------------------------------------------------
87
88                def topography(x,y):
89                    """Complex topography defined by a function of vectors x and y
90                    """
91
92                    z =(-0.84*x)+(0.84*(720+crest[i]))+crestdepth[k]-4       
93                    N = len (x)
94                    for j in range(N):
95
96                        if x[j] < 180:
97                            z[j] = -4+crestdepth[k] 
98                       
99                        elif 179 < x[j] < 200:
100                            z[j] = 0.2*x[j]-40+crestdepth[k]
101                            #Reef Flat
102                        elif 199 < x[j] < 700:
103                            z[j] = -0.5+crestdepth[k]
104                            ##Crest
105                        elif 699 < x[j] < (700+crest[i]):
106                            z[j] = +crestdepth[k]
107
108                           #Curve down
109                        elif (699+crest[i]) < x[j] < (720+crest[i]):
110                            z[j] = -0.01*(x[j]-(699+crest[i]))*(x[j]-(699+crest[i]))+crestdepth[k]
111
112                    return z
113                   
114
115
116                domain.set_quantity('elevation', topography) # Use function for elevation
117        ##        domain.set_quantity('friction', 0)         # Constant friction
118                domain.set_quantity('friction', Polygon_function( [(boundary_polygon, 0.),(interior_polygon ,friction[h]), (interior_polygon2 , 0.)] ) )#changing friction over two polygons
119                domain.set_quantity('stage', 0.)            # Constant negative initial stage
120
121
122                #------------------------------------------------------------------------------
123                # Setup boundary conditions
124                #------------------------------------------------------------------------------
125
126                from math import sin, pi, exp, cos, cosh, sqrt
127                Br = Reflective_boundary(domain)      # Solid reflective wall
128                Bt = Transmissive_boundary(domain)    # Continue all values on boundary
129                Bd = Dirichlet_boundary([0.,0.,0.]) # Constant boundary values
130                Bw = Time_boundary(domain=domain,     # Time dependent boundary 
131                                   f=lambda t: [sin(2*pi*(t)/1010), -37, 0.0])
132                g = 9.81
133                offshore_depth = 250
134                H_d_ratio = 0.008
135                Xo = 67000
136                po = 0.03
137                def waveform(t):
138                    return wave[l]*offshore_depth*(sqrt(g/offshore_depth)*t-Xo/offshore_depth)*sqrt(H_d_ratio*po)*H_d_ratio/cosh(sqrt(3*H_d_ratio*po/4)*(sqrt(g/offshore_depth)*t-Xo/offshore_depth))/cosh(sqrt(3*H_d_ratio*po/4)*(sqrt(g/offshore_depth)*t-Xo/offshore_depth))
139                Bf = Transmissive_Momentum_Set_Stage_boundary(domain, waveform)
140                # Associate boundary tags with boundary objects
141                domain.set_boundary({'left': Bd, 'right': Bf, 'top': Br, 'bottom': Br})
142
143
144                #------------------------------------------------------------------------------
145                # Evolve system through time
146                #------------------------------------------------------------------------------
147
148                for t in domain.evolve(yieldstep = 5 , finaltime = 4500):
149                    domain.write_time()
150
151                    """
152                Generate time series of nominated "gauges"
153                Note, this script will only work if pylab is installed on the platform
154
155                Inputs:
156
157                production dirs: dictionary of production directories with a
158                                 association to that simulation run, eg high tide,
159                                 magnitude, etc.
160                                   
161                Outputs:
162
163                * figures stored in same directory as sww file
164                * time series data stored in csv files in same directory as sww file
165                * elevation at nominated gauges (elev_output)
166                """
167
168                from os import getcwd, sep, altsep, mkdir, access, F_OK, remove
169                from anuga.abstract_2d_finite_volumes.util import sww2timeseries
170
171                # nominate directory location of sww file with associated attribute
172                production_dirs = {output_dir: str(name)}
173
174                # Generate figures
175                swwfiles = {}
176                for label_id in production_dirs.keys():
177                    file_loc = label_id
178                    swwfile = file_loc + str(name)+'.sww'
179                    swwfiles[swwfile] = label_id
180                    print 'hello', swwfile
181                texname, elev_output = sww2timeseries(swwfiles,
182                                                       sep+'d'+sep+'cit'+sep+'1'+sep+'cit'+sep+'natural_hazard_impacts'+sep+'inundation'+sep+'sandpits'+sep+'jbrowning'+sep+'anuga'+sep+'anuga_work'+sep+'development'+sep+'idealised_bathymetry_study'+sep+'final_models'+sep+'general'+sep+'gauges_smflat.csv',
183                                                      production_dirs,
184                                                      report = False,
185                                                      reportname = '',
186                                                      plot_quantity = ['stage', 'speed'],
187                                                      generate_fig = False,
188                                                      surface = False,
189                                                      time_min = None,
190                                                      time_max = None,
191                                                      #time_unit = 'secs',
192                                                      title_on = True,
193                                                      verbose = True)
194##                remove(output_dir+sep+str(name)+'.sww')
195
196
197
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.