●前言
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 地表水文水動力主要物理過程及數學表達
1.2.1 降水產流過程及其控制方程
1.2.2 地表彙流過程及其控制方程
1.3 水文水動力過程數值模型分類與介紹
1.3.1 水文模型
1.3.2 水動力模型
參考文獻
第2章 基於Godunov格式的有限體積數值求解方法及通量計算
2.1 淺水方程常用數值求解方法
2.2 通量計算
2.2.1 Godunov格式
2.2.2 近似黎曼求解器
2.3 時間步進方法
2.4 邊界條件
2.4.1 開邊界條件
2.4.2 閉邊界條件
參考文獻
第3章 底坡源項及摩阻源項處理方法
3.1 底坡源項處理方法
3.2 摩阻源項處理方法
3.2.1 分裂點隱式法
3.2.2 顯隱式法
參考文獻
第4章 干濕交替過程模擬方法
4.1 全穩條件
4.2 靜水重構法
4.3 干濕邊界處理
參考文獻
第5章 二階精度格式
5.1 一維非結構網格TVD格式
5.2 二維非結構網格TVD格式
5.2.1 二維非結構網格TVD格式Ⅰ
5.2.2 二維非結構網格TVD格式Ⅱ
5.2.3 二維非結構網格TVD格式Ⅲ
5.3 MUSCL重構
參考文獻
第6章 水文過程耦合模擬
6.1 蒸騰蒸發過程模擬
6.2 植被截留過程模擬
6.3 下滲過程模擬
6.4 淨雨量計算方法
參考文獻
第7章 城市管網排水過程模擬方法
7.1 管網排水水動力過程及其控制方程
7.2 管網排水水動力模擬計算
7.3 管網排水過程與地表徑流過程耦合模擬
7.4 無管網資料區管網排水過程概化模擬算法
7.4.1 道路等效排水方法
7.4.2 雨水井等效排水方法
參考文獻
第8章 水動力模型加速技術
8.1 加速算法簡介
8.2 CPU加速技術
8.3 GPU加速技術
8.4 GPU相對於CPU優勢
8.5 GPU加速技術實現流程
8.5.1 基於GPU計算技術實現流程
8.5.2 基於CUDA架構的GPU計算
8.6 計算加速效果
8.6.1 基於GPU加速的並行計算平臺搭建
8.6.2 基於GPU並行計算的加速效果對比分析
參考文獻
第9章 洪水演進過程模擬算例
9.1 莫珀斯洪水演進過程數值模擬
9.1.1 研究區概況
9.1.2 模型設置及模擬結果分析
9.2 托斯大壩潰壩洪水演進過程數值模擬
9.2.1 研究區概況
9.2.2 模型設置及模擬結果分析
9.3 小峪河洪水演進數值模擬及成因分析
9.3.1 研究區概況
9.3.2 模型設置及模擬結果分析
9.4 金沙江白格堰塞湖潰壩洪水演進數值模擬
9.4.1 研究區概況
9.4.2 模型設置及模擬結果分析
9.5 唐家山堰塞湖潰壩洪水演進高性能數值模擬
9.6 馬爾巴塞大壩潰壩洪水演進過程高性能數值模擬
參考文獻
第10章 流域雨洪過程模擬
10.1 理想V型流域雨洪過程模擬
10.2 實驗流域雨洪過程模擬
10.3 王茂溝流域雨洪過程模擬
10.4 赫爾莫薩流域雨洪過程模擬
10.5 寶蓋寺流域雨洪過程模擬
參考文獻
第11章 城市內澇過程模擬
11.1 陝西省西咸新區灃西新城內澇模擬
11.1.1 地表水文水動力模型實例分析
11.1.2 管網排水水動力模型實例分析
11.2 寧夏回族自治區固原市內澇模擬
11.2.1 研究區域概況
11.2.2 模型基礎數據
11.2.3 模擬結果分析
參考文獻
彩圖

本書繫統介紹基於Godunov格式的有限體積數值求解方法。首先，闡述地表水文水動力物理過程、數學控制方程與有限體積求解格式；重點介紹二維淺水方程的數值求解方法，包括HLLC近似黎曼求解器計算通量、底坡源項法計算底坡源項、顯隱式法計算摩阻源項；通過靜水重構等方法來實現全穩條件和干濕邊界處理。其次，介紹水文產流的表征，通過下滲和蒸騰蒸發等過程計算淨雨量來表征；詳細介紹城市流域管網排水過程的明流與壓力流模擬方法及其與地表徑流模型的耦合方式，以及模型二階精度格式和顯卡加速計算方法。最後，介紹模型在城市與流域雨洪過程模擬、江河洪水管理等方面的應用。
本書可作為水利、市政、環境、海洋、港口航道等領域的科研人員與工程技術人員的參考書，也可供高等院校水利工程、給水排水工程及流體力學等相關專業本科生和研究生參考。