水动力模型基本方程及边界条件_第1页
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水动力模型基本方程及边界条件第一页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件一、三维不可压缩流体运动的基本方程第二页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件一般情况下河流海岸水流运动特征可用“近水平流”来表示。水平尺度>>垂向尺度，水平动量>>垂向动量。从“近水平流”特征可得出静压假定。垂向动量方程中已采用近乎水平流假定，垂向加速度<<垂向压力梯度。一、三维不可压缩流体运动的基本方程第三页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件（a）自由表面给定风应力

二、边界条件1.自由面（b）自由表面运动学边界条件。根据界面保持定理（不可入可滑移条件）

（c）自由表面动力学边界条件

第四页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件无滑动条件（粘附条件）底部应力定律，将近底速度（离底小距离）与近底速度梯度联系起来。

二、边界条件2.底部边界条件

第五页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件

3.岸边界条件可滑动不可入条件：正交于岸线的速度为零无滑动条件（粘附条件）,4.开边界条件（水边界）：有实测资料时，给定水面或速度过程。

二、边界条件第六页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件三、守恒型方程第七页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件四、平面二维方程（垂向积分模式）

将方程沿深度积分,利用自由面运动学边界条件和床面运动学边界条件，可得到垂向积分的平面二维控制方程。

定义：第八页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件四、平面二维方程（垂向积分模式）平面二维连续方程第九页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件四、平面二维方程（垂向积分模式）对于守恒型动量方程，取垂线平均动量修正系数：

，风应力一般不考虑，取为0底摩阻采用恒定均匀流结果第十页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方程及边界条件四、平面二维方程（垂向积分模式）

平面二维动量方程简化为

考虑到第十一页，共十二页，编辑于2023年，星期日第二讲、水动力模型基本方

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