| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第18-19页 |
| 1 绪论 | 第19-30页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第19-21页 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 | 第21-28页 |
| 1.2.1 河口、海岸水动力数值模型研究现状 | 第21-24页 |
| 1.2.2 GPU并行计算在水动力数值模型中的研究现状 | 第24-26页 |
| 1.2.3 Godunov型有限体积法研究进展 | 第26-27页 |
| 1.2.4 河口、海岸二、三维水动力数值模型存在问题 | 第27-28页 |
| 1.3 本文主要研究思路 | 第28-30页 |
| 2 水动力数值模型的建立 | 第30-56页 |
| 2.1 水动力模型控制方程 | 第30-36页 |
| 2.1.1 笛卡尔坐标系下的三维控制方程 | 第30页 |
| 2.1.2 δ坐标系下的三维控制方程 | 第30-32页 |
| 2.1.3 外模态二维模型控制方程 | 第32-33页 |
| 2.1.4 湍流方程 | 第33-34页 |
| 2.1.5 边界条件 | 第34-36页 |
| 2.2 数值离散方法 | 第36-51页 |
| 2.2.1 二维模型有限体积法离散 | 第36-38页 |
| 2.2.2 三维模型有限体积法离散 | 第38-42页 |
| 2.2.3 梯度计算及空间重构方法 | 第42-47页 |
| 2.2.4 时间积分格式 | 第47-49页 |
| 2.2.5 底坡源项处理 | 第49-50页 |
| 2.2.6 底摩阻项离散处理 | 第50-51页 |
| 2.3 一种改进的零质量误差干湿边界处理方法 | 第51-52页 |
| 2.4 干湿界面处底坡源项处理方法 | 第52-54页 |
| 2.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 3 模型的验证及应用 | 第56-77页 |
| 3.1 潮位驱动开边界试验有效性验证 | 第56-58页 |
| 3.2 风驱动表面边界试验有效性验证 | 第58-60页 |
| 3.3 复杂地形下海啸引起水位爬升数值模拟 | 第60-64页 |
| 3.4 有干湿界面静水平衡试验——和谐性验证 | 第64-66页 |
| 3.5 非平底地形溃坝问题 | 第66-71页 |
| 3.6 水面自由震荡问题 | 第71-73页 |
| 3.7 收缩河道溃坝问题 | 第73-76页 |
| 3.8 本章小结 | 第76-77页 |
| 4 基于GPU水动力数值模型并行算法的实现与应用 | 第77-96页 |
| 4.1 GPU与并行计算 | 第78-80页 |
| 4.2 GPU并行算法在水动力模型中的实现及优化 | 第80-89页 |
| 4.3 GPU并行模型加速性能分析 | 第89-94页 |
| 4.3.1 试验软硬件条件 | 第89-90页 |
| 4.3.2 二维潮驱问题加速性能测试 | 第90-91页 |
| 4.3.3 三维潮驱问题加速性能测试 | 第91-93页 |
| 4.3.4 非平底溃坝问题计算效率对比 | 第93-94页 |
| 4.4 本章小结 | 第94-96页 |
| 5 数值模型在实际应用中的研究 | 第96-128页 |
| 5.1 月亮湾浴场水动力数值模拟研究 | 第96-113页 |
| 5.1.1 计算区域及网格 | 第97-98页 |
| 5.1.2 模型建立及验证 | 第98-106页 |
| 5.1.3 潮流特性分析 | 第106-108页 |
| 5.1.4 计算结果对比 | 第108-112页 |
| 5.1.5 计算效率对比 | 第112-113页 |
| 5.2 象山港水域水动力数值模拟研究 | 第113-127页 |
| 5.2.1 模型建立及验证 | 第114-119页 |
| 5.2.2 潮流特性分析 | 第119-121页 |
| 5.2.3 计算结果对比 | 第121-126页 |
| 5.2.4 计算效率对比 | 第126-127页 |
| 5.3 小结 | 第127-128页 |
| 6 结论与展望 | 第128-130页 |
| 6.1 结论 | 第128-129页 |
| 6.2 创新点 | 第129页 |
| 6.3 展望 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-135页 |
| 附录 A 计算机软件著作权登记证书 | 第135-137页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第137-138页 |
| 致谢 | 第138-139页 |
| 作者简介 | 第139页 |