基于边界拟合下的水流与污染物质输运数值模拟

　　本书对基于边界拟合下的水流及污染物质输运数值模拟进行了探讨，首先在正交曲线拟合网格生成中提出了一种微分表达式调节因子，建立正交曲线拟合网格下二维水流与物质输运数学模型；然后，探索性地建立了基于有序排列的三角形网格的交替方向隐式二维水流及污染物输运数值模式；构建了考虑底泥释放的无结构网格下二维水动力及污染物质输运数学模型，并采用湖泊调水方案评价指标体系对浅水湖泊调水模式进行了评价；针对四叉树网格悬挂节点物理量计算的难点，通过设置虚拟单元实现了在不同尺寸网格的联立求解，提出四叉树网格下的Godunov型水流及污染物质输运数学模型，最后，对POM模型的外模式计算格式进行了改进，拓展了POM模式在河口、感潮河段等相对小尺度计算区域中的应用。本书可供从事环境水利、水动力与水环境模拟等领域的科研人员阅读，也可供环境科学、环境工程、水利和水资源管理等专业的研究生和高校教师作参考用书。

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前言
第1章 绪论
参考文献
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
2.1 引言
2.2 基于微分表达式调节因子的正交曲线网格的生成
2.2.1 微分形式调节因子的导出
2.2.2 调节因子适用性分析
2.2.3 正交曲线网格生成实例
2.3 正交曲线坐标下二维水流及污染物质输运数学模型
2.3.1 基本方程
2.3.2 边界条件
2.3.3 基本方程的离散及求解
2.4 应用案例
2.4.1 案例1
2.4.2 案例2
参考文献
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
3.1 引言
3.2 三角形网格下二维水流及物质输运数学模型
3.2.1 基本方程及定解条件
3.2.2 基本方程中物理量布置方式及偏导数的求解方法
3.2.3 基本方程的交替方向隐式有限差分格式解法
3.3 应用实例
3.3.1 丁坝绕流数值计算
3.3.2 长江某河段水流水质计算实例
参考文献
第4章 基于非结构网格的湖泊引清调水模式研究
4.1 引言
4.2 控制方程及数值求解
4.2.1 控制方程
4.2.2 有限体积法离散方程
4.2.3 边界条件
4.3 湖泊调水的评价指标体系的建立
4.4 案例应用
4.4.1 案例1——玄武湖引清调水数值模拟与调水模式研究
4.4.2 案例2——龙湖调水置换率研究
参考文献
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
5.1 引言
5.2 四叉树数据结构
5.3 四叉树网格的自动生成
5.3.1 主要数据结构
5.3.2 网格划分算法
5.3.3 网格“光滑”处理
5.3.4 计算区域外网格的查找
5.3.5 单元索引编码体系
5.3.6 四叉树网格自动生成的例子
5.4 基本方程及定解条件
5.4.1 基本方程
5.4.2 定解条件
5.5 四叉树网格下基本方程的数值求解
5.5.1 物理量布置方式
5.5.2 基本方程的有限体积法离散
5.5.3 相同级别单元间法向通量计算
5.5.4 不同级别单元间通量计算
5.5.5 数值稳定性
5.6 丁坝水流的数值试验
5.6.1 丁坝绕流物理试验情况
5.6.2 数值计算条件
5.6.3 结果验证
5.7 江苏海州湾近岸水域潮流场及浓度场实例计算
5.7.1 研究区域和计算条件
5.7.2 计算区域网格的布置
5.7.3 潮位流速验证计算结果
5.7.4 流场模拟分析
5.7.5 浓度场验证
5.7.6 入海排污量与混合区面积关系的计算
5.8 小结
参考文献
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
6.1 引言
6.2 波流共同作用下的太湖水流物质输运数学模型
6.2.1 基于波流结合的二维浅水方程
6.2.2 数学模型的求解
6.3 太湖水流及物质输运的数值模拟
6.3.1 太湖概况
6.3.2 网格剖分
6.3.3 模型验证
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
参考文献
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
7.1 引言
7.2 基本方程
7.2.1 外模式
7.2.2 内模式
7.2.3 边界条件与初始条件
7.3 方程的离散
7.3.1 内模式离散
7.3.2 外模式离散
7.3.3 内外模式的衔接
7.4 实例计算
7.4.1 实例1
7.4.2 实例2
参考文献
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
8.1 引言
8.2 EFDC的数值方法简介
8.2.1 控制方程
8.2.2 模型定解条件
8.2.3 方程的离散与求解
8.3 巢湖实例应用计算
8.3.1 巢湖概况
8.3.2 计算区域及网格划分
8.3.3 巢湖调水试验模拟计算
8.3.4 巢湖调水方案水质改善效果情景模拟
参考文献
彩图