摘要

选取σ坐标系下的不可压缩Navier-Stokes方程组作为控制方程。将速度变量定义在计算单元的中心位置,同时将非静力学压力定义在计算单元竖直方向界面位置以便于结合Godunov型格式。采用有限体积和有限差分混合方法结合Godunov型格式对控制方程进行空间离散。利用HLL黎曼求解器求解计算单元之间的通量以实现激波捕捉,并采用二阶非线性强稳定性保持龙格库塔(SSP Runge-Kutta)格式进行时间步迭代。基于以上数值方法,文中发展了一种能准确模拟波浪复杂演化过程的非静力学数值模型。将非静力学数值模型用于数值模拟淹没式堤坝上波浪传播、孤立波沿斜坡爬高和海底滑坡诱发海啸三种波浪复杂演化过程,数值计算结果与相应的实验结果较为吻合。