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1 23
2.4.2案例2 27
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1 166
7.4.2实例2 175
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