1.4 本書(shū)研究?jī)?nèi)容

本章闡述了國(guó)內(nèi)外河流數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀，介紹了國(guó)外河流模擬方面的一些通用軟件，對(duì)目前國(guó)內(nèi)數(shù)值模擬存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，對(duì)河流模擬信息化的重要意義和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了介紹。通過(guò)分析，認(rèn)為目前河流數(shù)值模擬存在以下幾方面的不足：采用的數(shù)值計(jì)算方法較單一，一般局限于某種方法；模擬功能較單一，如只模擬泥沙沖淤，或只模擬污染物濃度擴(kuò)散問(wèn)題；采用的網(wǎng)格單一，對(duì)復(fù)雜河道的適應(yīng)能力還不夠；數(shù)學(xué)模型相關(guān)問(wèn)題的處理、相關(guān)參系數(shù)的取值及模型的驗(yàn)證等方面還存在一些問(wèn)題；數(shù)學(xué)模型的前后處理不完善，功能不強(qiáng)，未與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合等等。

針對(duì)上述問(wèn)題，本書(shū)從網(wǎng)格劃分、數(shù)值計(jì)算方法、模型相關(guān)問(wèn)題處理、可視化技術(shù)等方面進(jìn)行了總結(jié)與探討，介紹了基于虛擬地球的河流數(shù)值模擬與河流信息管理平臺(tái)的建立，詳細(xì)介紹了模型在水（潮）流運(yùn)動(dòng)、河道泥沙沖淤、分蓄洪區(qū)和潰壩洪水演進(jìn)、溫排水影響、物質(zhì)輸運(yùn)等方面的應(yīng)用。

（1）本書(shū)第2章對(duì)目前較為先進(jìn)的、應(yīng)用較為廣泛的網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行探討，將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格結(jié)合起來(lái)，使其更好適應(yīng)復(fù)雜邊界計(jì)算域的模擬，同時(shí)對(duì)地形插值技術(shù)進(jìn)行了介紹。

（2）第3～5章分別對(duì)一維、二維、三維模型的基本方程與離散求解方法進(jìn)行了介紹。

（3）第6章介紹了信息化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，并對(duì)研制的基于虛擬地球的河流水沙水質(zhì)數(shù)值模擬平臺(tái)和信息化平臺(tái)的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。

（4）第7～11章分別就水流與潮流運(yùn)動(dòng)、河道泥沙沖淤、分蓄洪區(qū)和潰壩洪水演進(jìn)、溫排水和物質(zhì)輸運(yùn)模型的建立、參數(shù)取值、率定驗(yàn)證及應(yīng)用進(jìn)行了介紹。

相對(duì)以往不同之處主要為：一是多網(wǎng)格、多算法、多功能的模擬；二是模型的系統(tǒng)化、軟件化，為實(shí)現(xiàn)河流數(shù)值模擬的商業(yè)化奠定基礎(chǔ)；三是與現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)值模擬技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的有機(jī)融合。