本书针对港航专业的计算水力学课程还没有适合的教材，所采用的教材偏重于内河航道水力学数值模拟技术，针对海岸及海洋工程的水力学计算方法没有系统的闺述，现有教材缺乏专业的针对性。特别是河口及海岸带水沙运动过程、滨海地区的水体污染模拟、海浪与结构物相互作用等数值模拟技术，原来教材中都没有提及，非常不利于港航专业学生对河口海岸带水动力过程的认识和掌握。
第1章 潮波数值模拟
1.1 概述
1.2 潮波模型
1.3 数值方法
1.3.1 差分离散截断误差分析
1.3.2 潮波方程的差分格式
1.3.3 定解条件
1.4 模型应用
第2章 潮流数值模拟
2.1 概述
2.2 潮流模型
2.2.1 水流控制方程
2.2.2 紊流模型
2.2.3 边界条件
2.2.4 状态方程
2.2.5 柯氏力和潮汐势
2.3 数值方法
2.3.1 求解思路
2.3.2 变量定义
2.3.3 控制方程离散
2.3.4 垂向流速
2.3.5 热盐方程求解
2.3.6 动边界处理
2.4 模型应用
第3章 污染物输运模拟
3.1 概述
3.2 可溶态污染物数学模型
3.3 可溶态污染物模型数值方法
3.3.1 对流项处理数值方法
3.3.2 各向异性扩散项处理方法
3.4 模型验证及应用
3.4.1 旋转流场中的对流
3.4.2 均匀流场内的对流-各向异性扩散问题
3。4.3 工程应用
3.5 非可溶态污染物数学模型
3.5.1 输移过程
3.5.2 风化过程
3.6 非可溶态污染物数学模型数学方法
3.6.1 虚拟栅格法
3.6.2 寻址优化法
第4章 近岸水域波浪传播变形数值模拟
4.1 概述
4.2 缓坡方程
4.2.1 缓坡方程的修正和改进
4.2.2 缓坡方程简化与近似
4.3 时间型缓坡方程数值模型
4.3.1 控制方程
4.3.2 物理过程处理
4.3.3 边界条件
4.3.4 数值离散格式
4.4 模型验证与应用
4.4.1 均匀水深水域内波浪的传播
4.4.2 波浪的全反射与部分反射
4.4.3 均匀水深水域二维波浪的传播
4.4.4 半无限防波堤附近波浪的传播
4.4.5 斜坡和椭圆型浅滩组合地形上波浪的传播
4.4.6 单色波的Bragg反射
4.4.7 离岸堤附近波浪的传播
4.4.8 港域波浪的传播
4.4.9 狭长矩形港湾的波浪共振
第5章 小尺度涌潮数值模拟
5.1 概述
5.2 SPH方法与经典SPH水动力学模型
5.2.1 SPH方法的基本原理
5.2.2 经典SPH水动力学模型
5.3 小尺度SPH涌潮数学模型
5.4 涌潮的模拟与验证
5.5 涌潮潮头内部水动力学结构
第6章 波浪与防波堤相互作用
6.1 概述
6.2 SPH数值波浪水槽
6.2.1 传统SPH数值波浪水槽的造波和消波方法
6.2.2 基于开边界的新型造波和消波方法
6.3 多孔介质模型及其验证
6.3.1 SPH多孔介质耦合模型介绍
6.3.2 SPH多孔介质耦合模型验证
6.4 波浪在可渗透结构上的爬高
6.5 波浪与人工块体护面的防波堤的相互作用
6.5.1 模型布置
6.5.2 规则波与方案一防波堤的相互作用
6.5.3 规则波与方案二防波堤的相互作用
第7章 波浪与沙滩相互作用
7.1 概述
7.2 SPH水沙耦合模型
7.2.1 基本假设
7.2.2 泥沙浓度的对流扩散方程
7.2.3 动量方程与连续性方程的修正
7.2.4 水沙相互作用物理过程
7.2.5 三种不同状态的水沙混合物
7.2.6 水沙混合物状态的判断和过渡
7.3 模型验证
7.3.1 瑞利一泰勒不稳定试验
7.3.2 开闸式异重流试验
7.3.3 悬沙沉降堆积试验
7.3.4 土体渍坝试验
7.3.5 动床溃坝试验
7.4 极端波浪作用下的沙滩冲淤数值模拟
7.4.1 沙滩上的水沙运动时空分布特征
7.4.2 极端波浪作用下的沙滩演化
第8章 台风浪数值模拟
8.1 概述
8.2 波作用量守恒方程数值模型
8.2.1 波作用量守恒方程
8.2.2 物理过程的处理
8.2.3 差分格式
8.3 热带气旋海面气压场及风场模型
8.3.1 台风气压场和风场的参数化模型
8.3.2 台风风场的构造方案
8.3.3 风场模式的验证及应用
8.4 台风浪数值模型检验与应用
8.4.1 台风浪数值模型检验——0601号“珍珠”
8.4.2 台风浪数值模型应用——0707“帕布”和0814“黑格比”
第9章 滨海地表水与地下水耦合模拟
9.1 概述
9.2 数学模型
9.2.1 地表水控制方程
9.2.2 地下水控制方程
9.2.3 三维地表水与地下水方程统一方程
9.2.4 扩展型浅水方程形式的建立
9.3 数值方法
9.3.1 离散方法
9.3.2 交界面的处理
9.4 模型应用
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