1.4 本书研究内容

本章阐述了国内外河流数值模拟研究现状，介绍了国外河流模拟方面的一些通用软件，对目前国内数值模拟存在的问题进行了分析，对河流模拟信息化的重要意义和发展趋势进行了介绍。通过分析，认为目前河流数值模拟存在以下几方面的不足：采用的数值计算方法较单一，一般局限于某种方法；模拟功能较单一，如只模拟泥沙冲淤，或只模拟污染物浓度扩散问题；采用的网格单一，对复杂河道的适应能力还不够；数学模型相关问题的处理、相关参系数的取值及模型的验证等方面还存在一些问题；数学模型的前后处理不完善，功能不强，未与现代信息技术相结合等等。

针对上述问题，本书从网格划分、数值计算方法、模型相关问题处理、可视化技术等方面进行了总结与探讨，介绍了基于虚拟地球的河流数值模拟与河流信息管理平台的建立，详细介绍了模型在水（潮）流运动、河道泥沙冲淤、分蓄洪区和溃坝洪水演进、温排水影响、物质输运等方面的应用。

（1）本书第2章对目前较为先进的、应用较为广泛的网格划分方法进行探讨，将结构网格和非结构网格结合起来，使其更好适应复杂边界计算域的模拟，同时对地形插值技术进行了介绍。

（2）第3～5章分别对一维、二维、三维模型的基本方程与离散求解方法进行了介绍。

（3）第6章介绍了信息化技术的发展和应用，并对研制的基于虚拟地球的河流水沙水质数值模拟平台和信息化平台的开发进行了重点介绍。

（4）第7～11章分别就水流与潮流运动、河道泥沙冲淤、分蓄洪区和溃坝洪水演进、温排水和物质输运模型的建立、参数取值、率定验证及应用进行了介绍。

相对以往不同之处主要为：一是多网格、多算法、多功能的模拟；二是模型的系统化、软件化，为实现河流数值模拟的商业化奠定基础；三是与现代信息技术的结合，实现数值模拟技术与数字技术的有机融合。