| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 目录 | 第8-12页 |
| CONTENTS | 第12-15页 |
| 图表目录 | 第15-21页 |
| 主要符号表 | 第21-22页 |
| 1 绪论 | 第22-36页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第22-24页 |
| 1.2 相关研究工作回顾 | 第24-34页 |
| 1.2.1 “浅水问题”的基本概念 | 第24页 |
| 1.2.2 多功能数值模型的研究现状 | 第24-26页 |
| 1.2.3 非静压数值模型的研究现状 | 第26-27页 |
| 1.2.4 浅水模型数值方法研究现状 | 第27-29页 |
| 1.2.5 浅水模型计算中的数值处理技术研究现状 | 第29-33页 |
| 1.2.6 耦合模型研究现状 | 第33-34页 |
| 1.3 本文的研究工作 | 第34-36页 |
| 2 控制方程的导入 | 第36-53页 |
| 2.1 笛卡尔坐标系下三维浅水模型的基本方程 | 第37-42页 |
| 2.1.1 三维浅水方程 | 第37-39页 |
| 2.1.2 三维输运方程 | 第39-41页 |
| 2.1.3 k-ε湍流闭合方程 | 第41-42页 |
| 2.2 σ坐标下的三维浅水模型基本方程 | 第42-48页 |
| 2.2.1 笛卡尔坐标系与σ坐标系的变换关系 | 第42-44页 |
| 2.2.2 σ坐标系下基本方程的推导 | 第44-48页 |
| 2.3 二维浅水模型基本方程 | 第48-50页 |
| 2.3.1 二维浅水方程 | 第48-50页 |
| 2.3.2 二维输运方程 | 第50页 |
| 2.4 浅水多功能模型控制方程的导入 | 第50-52页 |
| 2.4.1 二维模型控制方程 | 第50-51页 |
| 2.4.2 三维模型控制方程 | 第51-52页 |
| 2.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 3 多功能浅水模型的建立 | 第53-96页 |
| 3.1 计算网格及控制体的选取 | 第53-58页 |
| 3.1.1 水平网格及控制体的选取 | 第53-56页 |
| 3.1.2 垂向网格及控制体的选取 | 第56-58页 |
| 3.2 二维模型的建立 | 第58-73页 |
| 3.2.1 有限体积法离散 | 第58-60页 |
| 3.2.2 对流通量计算 | 第60-62页 |
| 3.2.3 变量的线性重构 | 第62-65页 |
| 3.2.4 底坡项的离散 | 第65-66页 |
| 3.2.5 摩阻项的离散 | 第66-67页 |
| 3.2.6 其他项的离散 | 第67-68页 |
| 3.2.7 时间二阶积分及稳定性条件 | 第68-69页 |
| 3.2.8 边界条件 | 第69-73页 |
| 3.3 三维模型的建立 | 第73-86页 |
| 3.3.1 有限体积法离散 | 第73-75页 |
| 3.3.2 对流通量计算 | 第75-77页 |
| 3.3.3 斜压项的离散 | 第77-78页 |
| 3.3.4 其他项的计算 | 第78-81页 |
| 3.3.5 水位和z坐标下垂向速度的计算 | 第81-82页 |
| 3.3.6 k-ε紊流模型离散 | 第82-85页 |
| 3.3.7 边界条件 | 第85-86页 |
| 3.4 二、三维耦合模型的建立 | 第86-91页 |
| 3.4.1 耦合模型的基本形态 | 第87页 |
| 3.4.2 一个新的适用于分层复杂流动的界面耦合方法 | 第87-88页 |
| 3.4.3 “三维内域修正法”耦合方法的实施过程 | 第88-91页 |
| 3.5 一个改进的适用于复杂地形的干湿边界捕捉方法 | 第91-94页 |
| 3.6 本章小结 | 第94-96页 |
| 4 浅水模型的验证及多功能实现 | 第96-157页 |
| 4.1 浅水模型的验证及基本功能 | 第96-125页 |
| 4.1.1 数值格式和谐性 | 第96-99页 |
| 4.1.2 计算精度和间断捕捉能力 | 第99-101页 |
| 4.1.3 边界条件施加方法的有效性 | 第101-104页 |
| 4.1.4 海啸近岸传播增水模拟 | 第104-108页 |
| 4.1.5 物质输运扩散模拟 | 第108-109页 |
| 4.1.6 波生流模拟 | 第109-113页 |
| 4.1.7 潮致三维流动模拟 | 第113-115页 |
| 4.1.8 垂向分层环流模拟 | 第115-119页 |
| 4.1.9 斜压力驱动流场模拟 | 第119-121页 |
| 4.1.10 k-ε紊流模型验证 | 第121-125页 |
| 4.2 基于“三维内域修正法”的二、三维耦合实现 | 第125-140页 |
| 4.2.1 耦合模型对复杂分层流动的适用性检验 | 第125-130页 |
| 4.2.2 二、三维耦合的功能实现 | 第130-137页 |
| 4.2.3 温度、盐度场的二、三维耦合模型计算 | 第137-140页 |
| 4.3 基于改进型干湿边界捕捉方法的广适性检验 | 第140-155页 |
| 4.3.1 水面自由振荡问题模拟 | 第141-144页 |
| 4.3.2 非平底溃坝问题模拟 | 第144-149页 |
| 4.3.3 复杂地形上洪水演进模拟 | 第149-155页 |
| 4.4 本章小结 | 第155-157页 |
| 5 多功能浅水模型的综合应用 | 第157-202页 |
| 5.1 渤海海峡潮流能资源分布研究 | 第157-166页 |
| 5.1.1 渤海及潮流能简介 | 第157-158页 |
| 5.1.2 数值模型配置 | 第158-159页 |
| 5.1.3 数值模型验证 | 第159-162页 |
| 5.1.4 渤海海峡潮流能分布研究 | 第162-166页 |
| 5.2 大连临空产业园填海工程对金州湾海域物理自净能力的影响研究 | 第166-181页 |
| 5.2.1 研究背景 | 第166-167页 |
| 5.2.2 模型的建立及验证 | 第167-176页 |
| 5.2.3 机场人工岛建设对金州湾海域物理自净能力的影响 | 第176-181页 |
| 5.3 大连琥珀湾水交换开发方案研究 | 第181-201页 |
| 5.3.1 研究背景 | 第181-182页 |
| 5.3.2 模型的建立、验证及结果分析 | 第182-192页 |
| 5.3.3 琥珀湾水交换开发方案研究 | 第192-201页 |
| 5.4 本章小结 | 第201-202页 |
| 6 结论与展望 | 第202-204页 |
| 6.1 本文结论 | 第202-203页 |
| 6.2 研究展望 | 第203-204页 |
| 创新点摘要 | 第204-205页 |
| 参考文献 | 第205-214页 |
| 附录A MIKE21/MIKE3 Flow Model FM干湿边界技术 | 第214-215页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第215-216页 |
| 致谢 | 第216-217页 |
| 作者简介 | 第217-218页 |
