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第1章 绪论1

参考文献6

第2章 正交曲线网格下二维水流与污染物质输运数学模型8

2.1引言8

2.2基于微分表达式调节因子的正交曲线网格的生成9

2.2.1微分形式调节因子的导出12

2.2.2调节因子适用性分析13

2.2.3正交曲线网格生成实例15

2.3正交曲线坐标下二维水流及污染物质输运数学模型19

2.3.1基本方程19

2.3.2边界条件21

2.3.3基本方程的离散及求解21

2.4应用案例23

2.4.1案例123

2.4.2案例227

参考文献35

第3章 基于有规则排列三角形网格的一种有限差分计算模式37

3.1引言37

3.2三角形网格下二维水流及物质输运数学模型38

3.2.1基本方程及定解条件38

3.2.2基本方程中物理量布置方式及偏导数的求解方法40

3.2.3基本方程的交替方向隐式有限差分格式解法45

3.3应用实例54

3.3.1丁坝绕流数值计算54

3.3.2长江某河段水流水质计算实例56

参考文献61

第4章 基于非结构网格的湖泊引清调水模式研究63

4.1引言63

4.2控制方程及数值求解65

4.2.1控制方程65

4.2.2有限体积法离散方程70

4.2.3边界条件73

4.3湖泊调水的评价指标体系的建立74

4.4案例应用76

4.4.1案例1——玄武湖引清调水数值模拟与调水模式研究76

4.4.2案例2——龙湖调水置换率研究85

参考文献94

第5章 四叉树网格下二维水动力及污染物质输运数值模拟98

5.1引言98

5.2四叉树数据结构100

5.3四叉树网格的自动生成102

5.3.1主要数据结构102

5.3.2网格划分算法103

5.3.3网格“光滑”处理104

5.3.4计算区域外网格的查找104

5.3.5单元索引编码体系105

5.3.6四叉树网格自动生成的例子107

5.4基本方程及定解条件108

5.4.1基本方程108

5.4.2定解条件108

5.5四叉树网格下基本方程的数值求解109

5.5.1物理量布置方式109

5.5.2基本方程的有限体积法离散110

5.5.3相同级别单元间法向通量计算111

5.5.4不同级别单元间通量计算112

5.5.5数值稳定性113

5.6丁坝水流的数值试验114

5.6.1丁坝绕流物理试验情况114

5.6.2数值计算条件114

5.6.3结果验证115

5.7江苏海州湾近岸水域潮流场及浓度场实例计算118

5.7.1研究区域和计算条件118

5.7.2计算区域网格的布置119

5.7.3潮位流速验证计算结果120

5.7.4流场模拟分析122

5.7.5浓度场验证123

5.7.6入海排污量与混合区面积关系的计算123

5.8小结125

参考文献126

第6章 波流共同作用下浅水湖泊水流及污染物内源释放数值模拟——以太湖为例128

6.1引言128

6.2波流共同作用下的太湖水流物质输运数学模型129

6.2.1基于波流结合的二维浅水方程129

6.2.2数学模型的求解133

6.3太湖水流及物质输运的数值模拟134

6.3.1太湖概况134

6.3.2网格剖分135

6.3.3模型验证136

6.3.4盛行风场驱动下太湖水动力及污染物输运的模拟计算140

参考文献149

第7章 改进的POM模型及其在感潮河段水流与物质输运数值模拟中的应用151

7.1引言151

7.2基本方程152

7.2.1外模式152

7.2.2内模式153

7.2.3边界条件与初始条件155

7.3方程的离散158

7.3.1内模式离散158

7.3.2外模式离散162

7.3.3内外模式的衔接165

7.4实例计算166

7.4.1实例1166

7.4.2实例2175

参考文献179

第8章 EFDC模型在调水后巢湖湖区水环境质量变化模拟中的应用181

8.1引言181

8.2 EFDC的数值方法简介182

8.2.1控制方程182

8.2.2模型定解条件190

8.2.3方程的离散与求解191

8.3巢湖实例应用计算195

8.3.1巢湖概况195

8.3.2计算区域及网格划分196

8.3.3巢湖调水试验模拟计算197

8.3.4巢湖调水方案水质改善效果情景模拟199

参考文献212