二维水流水质耦合模型：ENO格式与数值模拟

"基于ENO格式的二维水流水质耦合模型数值模拟(修改稿）" 本文深入探讨了一种基于ENO（Essentially Non-oscillatory Schemes）格式的二维水流水质耦合模型，该模型利用有限体积法在非结构三角形网格上构建。ENO格式是一种高精度的数值方法，特别适合于处理流体动力学中的尖峰和不连续性，能有效避免振荡现象，确保计算的稳定性和准确性。 作者章钦和王泽来自河海大学环境科学与工程学院，他们提出将ENO格式与有限体积法相结合，用于解决非结构化网格上的数学模型。在模型中，二维浅水方程组用于描述水流运动，而污染物的扩散和输运则由二维对流扩散方程来刻画。为了处理单元间的通量，他们采用了Roe格式，这是一种常见的黎曼问题近似解法，可以高效计算跨单元边界的法向通量。 在编程实现方面，模型使用Fortran语言编写，这是一门广泛应用于科学计算的语言，具有高效的数值计算能力。通过该模型，可以模拟污染物在特定事件（如溃坝）中的传播和变化，为工程领域的水流水质问题提供科学依据。 文章中提到，模型经过方形浓度分布的输运验证，以及溃坝场景下的污染物输运模拟，结果显示ENO格式的模型具有较高的精度和稳定性。这种模型的实际应用价值在于，它能够准确预测和评估水流中的水质变化，对于环境保护和污染控制具有重要意义。 在水环境建模领域，二维动态模型常常用于研究工业废水和生活污水对环境的影响。过去的几十年里，研究人员已经发展出了多种方法，如有限差分法、有限单元法、特征线法和有限体积法等。有限体积法因其保守性和易于处理复杂几何形状的特点，在近年来得到了广泛应用。 本文提出的基于ENO格式的有限体积法模型，是对现有技术的一种创新和改进，它提高了数值模拟的精度，尤其适用于处理复杂地形和不连续流动问题。这一模型的建立和验证，为未来水环境影响评价提供了新的工具和技术支持。