水波的數值模擬

《（2021版）水波的數值模擬》作者陶建華教授長期從事水動力學和計算流體力學的教學和科研工作，是國內早從事數值模擬並在水運工程中應用的學者之一。曾於1981年獲荷蘭政府獎學金赴荷蘭Delft國際水利和環境工程學院（IHE）進修，師從國際著名學者M.B.Abbott教授。1983年，回國後在天津大學力學系建立了計算水動力學學科和研究室（CHD），開展了數學模型在海岸工程、近岸海洋生態環境的模擬研究和應用實踐。

199□年和1994年，作者先後兩次應聯合國開發計劃署（UNDP）之邀，作為聯合國的特派專家去印度Pune，為聯合國援印項目“河流與海洋數學模型中心”諮詢和培訓印度科技人員。

第1章 概述

1．1 流體流動的數值模擬

1．2 工程中的水波問題和水波的分類

1．3 模擬水波的數值方法和數值技術

1．4 水波數值模擬的進展

第2章 水波理論

2．1 水波運動的數學模型

2．2 色散波

2．3 淺水中的色散波

2．4 長波

2．5 流動中的波

2．6 隨機波浪理論簡介

第3章 淺水長波運動的數值模擬

3．1 概述

3．2 一維長波運動的數學模型

3．3 水平二維長波運動的數學模型

3．4 三維淺水長波運動的數學模型

3．5 河渠中潰壩波的數學模型

第4章 近岸海域淺水波的數值模擬

4．1 概述

4．2 水波淺化和折射的數學模型

4．3 水波繞射的數學模型

4．4 波浪折射繞射綜合的緩坡方程數學模型

4．5 淺水色散波的Boussinesq方程模型

第5章 波浪在岸灘上爬高和破碎的數值模擬

5．1 波浪在岸灘上爬高的動邊界處理——“窄縫法

5．2 波浪破碎的判別

5．3 波浪破碎的”湍流模型

5．4 波浪破碎的“水滾模型”（Roller模型）

5．5 波浪破碎的能量耗散模型

5．6 波引起的輻射應力

第6章 海工結構上波浪力的數值模擬

6．1 概述

6．2 小尺度結構物上的波浪力

6．3 大尺度圓柱上的波浪力

6．4 大尺度羣柱上的波浪力

6．5 二維大尺度墩柱上的波浪力

6．6 非線性波浪對半圓堤的作用力

6．2 2維大尺度結構物上的波浪力

6．8 格林函數法求解大尺度圓柱的二階波浪力

6．9 波、流作用下近水面潛體繞射的數學模型

6．10波、流作用下大尺度墩柱繞射的數學模型

第7章 波浪、潮流作用下近岸海域污染物輸移擴散的數值模擬

7．1 概述

7．2 波浪模型

7．3 波浪作用下近岸流模型

7．4 波浪、潮流共同作用下污染物輸移擴散數學模型

7．5 波浪作用和波浪、潮流共同作用下緩坡淺海近岸流和污染物輸移擴散

第8章 海岸地形演變的數值模擬

8．1 概述

8．2 岸線演變數學模型

8．3 波浪作用下沙質海岸區域模型

8．4 河口海岸演變的數學模型

8．5 海岸演變的長期模型

第9章 模擬水波運動的不可壓縮粘性流體模型

9．1 概述

9．2 不可壓縮粘性流體數學模型

9．3 雷諾方程模型模擬水波運動的自由表面處理方法

9．4 不可壓縮雷諾方程的求解和離散

9．5 雷諾方程模擬水波的驗證和應用

9．6 三維雷諾方程模型模擬波浪與結構物的相互作用

第10章 數值波浪水槽和數值波浪水池

10．1 概述

10．2 基於雷諾方程的數值波浪水槽

10．3 基於Boussinesq方程的數值波浪水池

第11章 水波的數值模擬在近海環境及海岸工程中的應用

11．1 渤海水交換特性研究

11．2 中國南海珠江口及近岸海域的水質數值模擬研究

11．3 東海深水港工程潮流及泥沙輸移數值模擬研究

11．4 毛里塔尼亞友誼港岸線長期演變預報結果的檢驗

致謝