河道和近岸海域水动力及物质输运数值模型的研究与应用

目录

前言

第一章 水动力学数值模型的发展 1

第一节 模型理论概述 1

第二节 数值模型求解方法概述 2

一、网格生成技术 4

二、数值离散格式 5

三、源项的处理 7

第三节 三维水动力学数值模型研究现状及对流项的处理 9

一、三维水动力学数值模型研究现状 9

二、对流项的处理 11

参考文献 13

第二章 一维水动力学模型及其应用 15

第一节 控制方程 15

第二节 网格划分与离散格式 16

一、网格划分 16

二、离散格式 16

第三节 模型验证 21

一、静水流动问题 21

二、经典喉口混合流问题 22

三、干滩溃坝水流运动问题 25

四、水滴坍塌问题 25

第四节 模型应用 26

第五节 结论与分析 31

参考文献 31

第三章 二维水动力学模型及其应用 33

第一节 控制方程与边界条件 34

一、控制方程 34

二、边界条件处理 35

三、干湿动边界的处理 38

第二节 离散格式 40

一、有限体积法离散格式 40

二、界面数值通量的计算 41

三、源项的处理 42

四、高阶精度格式 46

第三节 模型验证 48

一、溃坝问题 49

二、超临界流倾斜水跃 58

三、大连旅顺口区附近海域水动力环境模拟 60

四、小凌河邻近海域水动力状况模拟 66

第四节 模型应用 71

一、新安江模型 71

二、英那河水库溃坝洪水研究 73

三、太平湾邻近海域工程对环境影响问题 79

第五节 结论与分析 85

参考文献 85

第四章 三维水动力学模型及其应用 88

第一节 控制方程与边界条件 88

一、控制方程 88

二、边界条件 93

第二节 网格划分与离散格式 95

一、三维网格及变量定义 95

二、方程的离散格式 96

三、计算步骤与模型特征 108

第三节 模型验证 109

一、线性三维驻波运动问题 109

二、复合明渠流流动问题 111

三、规则的周期性入射波通过淹没潜堤的传播变形问题 112

四、连接丹麦和瑞典的厄勒海峡的潮流场模拟 114

第四节 模型应用 116

一、辽东湾海域水质预报 116

二、普兰店湾水体交换数值模拟 127

第五节 结论与分析 130

参考文献 131

第五章 水动力及物质输运数值模型的总结与展望 134

第一节 结论 134

第二节 展望 135

第六章 河道和近岸海域生态环境保护机制的建立 137