水沙输移数学模型

绪论 1

第一节 水沙输移数学模型研究的发展 1

第二节 水沙输移数学模型的研究方法 2

第三节 流体输运的基本概念和一般物质输运的基本方程 3

第一篇 一维水沙输移数学模型及其应用 12

第一章 一维水沙输移数学模型基本方程 12

第一节 水流运动基本方程 12

第二节 泥沙运动基本方程 14

第三节 断面划分的方法和原则 16

第二章 水沙数学模型主要参数 17

第一节 水流运动阻力系数 17

第二节 水流挟沙力和恢复饱和系数 27

第三节 推移质输沙率和不平衡调整长度 37

第四节 非均匀沙和床面泥沙交换 43

第三章 异重流输沙和絮凝计算 63

第一节 异重流输沙计算 63

第二节 泥沙沉降速度及絮凝沉速修正 66

第三节 泥沙在动水中沉降分析 70

第四章 水沙输移方程数值解法 74

第一节 水流运动方程离散 74

第二节 急流与缓流及内边界处理 82

第三节 泥沙运动方程离散 86

第五章 一维河网水沙输移计算 88

第一节 河网的基本概念 88

第二节 河网水流计算 90

第三节 河网泥沙计算 102

第六章 一维水沙输移数学模型应用 108

第一节 珠江龙滩水库库区泥沙淤积计算 108

第二节 长江中下游河网水沙模拟计算 127

第三节 黄河水沙实时预报数学模型研究 141

第四节 模型应用小结 148

第二篇 二维水沙输移数学模型及其应用 156

第七章 平面二维水沙数学模型及边界条件 156

第一节 数学模型的控制方程 157

第二节 河岸与床面处边界条件 159

第三节 河道展宽的计算方法 160

第四节 河岸稳定性分析 168

第八章 有限差分法与斜对角笛卡儿坐标法 176

第一节 有限差分法的基本原理 176

第二节 水流运动平面二维模型方程的差分方法 179

第三节 复杂边界处理的斜对角笛卡儿方法 190

第九章 有限元法与有限分析法 200

第一节 有限元法的基本思想 200

第二节 水动力学问题的有限元解 202

第三节 有限分析方法 212

第十章 有限体积法与非结构网格 221

第一节 有限体积法求解的控制方程 221

第二节 有限体积的离散方法 223

第三节 非结构性网格上的有限体积方法 234

第十一章 水沙运动中的随机方法 240

第一节 随机游动方法的原理 240

第二节 利用随机游动方法求解对流扩散问题 245

第三节 随机游动法在水动力学领域的推广应用 254

第十二章 平面二维水沙输移数学模型的应用 263

第一节 福建惠安核电厂海区泥沙数学模型研究 263

第二节 华能丹东电厂海水蓄水库泥沙淤积数学模型研究 279

第三节 永定河刘庄子口门分洪区洪水淹没计算分析 291

第三篇 三维水沙输移数学模型及其应用 312

第十三章 三维水沙数学模型方程及边界条件 312

第一节 一般曲线坐标系全三维变密度紊流模型 312

第二节 三维水动力学数学模型 316

第三节 泥沙输移及河床变形方程 327

第四节 三维水沙数学模型的几个关键技术 333

第十四章 三维紊流模式 338

第一节 紊流模拟概况 338

第二节 大涡模拟模型 340

第三节 雷诺时均应力模型 348

第四节 深度平均计算的紊动模拟 367

第十五章 三维模型的离散方法 369

第一节 三维数学模型离散的SIMPLE方法 369

第二节 通用方程的离散 373

第三节 分层三维模型方程离散 384

第四节 交替方向的三维有限分析方法 396

第十六章 斜对角笛卡儿坐标方法 401

第一节 网格生成方法 401

第二节 全三维模型的斜对角笛卡儿方法 405

第三节 分层三维模型的斜对角笛卡儿方法 409

第十七章 曲线坐标方法及非结构性网格 413

第一节 三维一般曲线坐标变换及网格生成 413

第二节 有限分析方法离散方程 418

第三节 有限体积法离散方程 423

第四节 非结构网格下的离散 428

第十八章 水沙三维数学模型的工程应用 434

第一节 实验室工况的模型验证 434

第二节 水动力学模型应用 443

第三节 泥沙输移模型应用 456

参考文献 469