第一章 绪论 1
参考文献 7
第二章 水动力、泥沙运动数值模拟的理论基础 8
2.1 水动力基本方程 8
2.2 泥沙运动基本方程 12
2.2.1 悬移质输移扩散方程 12
2.2.2 浮泥运动基本方程 13
2.3 数值计算 14
2.3.1 有限差分法 14
2.3.2 线性代数方程组的数值解 22
参考文献 34
3.1 差分方程的守恒性 35
第三章 数值模拟分析 35
3.2 差分方程的相容性 37
3.3 定解条件 39
3.4 数值模拟中的判别依据 41
3.4.1 误差分析 41
3.4.2 稳定性分析 43
3.4.3 收敛性分析 54
3.4.4 效率分析和综合评价 56
参考文献 58
第四章 明渠缓变非恒定流一维数值模拟 59
4.1 引言 59
4.2.1 蛙跳格式 61
4.2 单支明渠一维非恒定流的数值模拟 61
4.2.2 Lax格式 62
4.2.3 迎风格式 63
4.2.4 Dufort-Frenkel蛙跳格式 64
4.2.5 Lax-Wendroff格式 64
4.2.6 Preissmann(Sogreah)格式 69
4.2.7 Zhu-Cao格式 78
4.2.8 Cao格式 85
4.3 河网非恒定流的数值模拟 92
4.3.1 枝叉河网的数值模拟 92
4.3.2 环形河网的数值模拟 103
参考文献 109
第五章 二维水动力数值模拟 111
5.1 引言 111
5.2 平面二维水动力数值模拟 111
5.2.1 Leendertse法 113
5.2.2 移步双向交替显、隐式交错法 119
5.2.3 分步法 122
5.2.4 准分析法 137
5.2.5 三角元法 140
5.2.6 边界处理 146
5.2.7 变步长网格 154
5.2.8 拟合坐标 159
5.3 垂向二维水动力数值模拟 165
参考文献 172
第六章 三维水动力数值模拟 174
6.1 引言 174
6.2 垂向分层二维法 175
6.3 破开算子法 188
6.4 伸缩坐标变换法 199
6.5 动水压力校正法 201
6.6 二～三维数值模拟的连接 210
参考文献 212
第七章 水动力作用下泥沙运动数值模拟 213
7.1.1 过去成果及简要讨论 216
7.1 泥沙起动 216
7.1.2 波浪、水流共同作用下底砂的起动 221
7.1.3 实验研究 228
7.1.4 实验成果的数据处理及分析 234
7.2 悬沙运移 236
7.2.1 基本方程 236
7.2.2 平面二维波浪、潮流作用下的悬沙运移 241
7.2.3 三维波浪、潮流作用下的悬沙运移 247
7.3 底沙推移 256
7.3.1 波浪作用下的推移质输沙 256
7.3.2 潮流、波浪作用下的推移质输沙 259
7.4.1 浮泥流的特性 267
7.4 浮泥流 267
7.4.2 浮泥流的基本运动方程 271
7.5 海底地形变化及冲淤量计算 276
参考文献 278
第八章 数值模拟应用 282
8.1 波浪掀沙、潮流输沙的数值模拟 282
8.2 疏浚弃土运移的数值模拟 290
8.3 横越航槽三维水流的数值模拟 293
8.4 油膜飘移、扩散的数值模拟 295
8.5 湖泊、水库湖库流的数值模拟 305
参考文献 325
9.1 概述 328
第九章 复合模型 328
9.2 复合模拟的种类 329
9.2.1 耦合运转型 329
9.2.2 综合模拟型 334
9.2.3 混合计算型 337
9.3 评价与展望 338
9.4 运用复合模型的关键问题 339
参考文献 341
第十章 水动力、泥沙数值模拟的发展趋势 343
10.1 多功能全过程数值模拟系统 343
10.2 复合模型 344
10.3 数值模拟的仿真及大屏幕显示 344