含底坡项浅水方程的一种数值求解方法

摘要

激波捕捉格式能处理含强间断的浅水方程,因为必须采用关于守恒变量的守恒形式方程,作为水流实际驱动力的水位梯度项被分解为压力梯度项和底坡项,如果离散格式不能很好地平衡这两项的作用,将导致不准确的结果。基于理论推导,提出了一种新方法,在单元内部采用非守恒形式,保留水位梯度项,在界面处采用守恒格式捕捉间断。利用4个具有代表性的算例对提出的方法进行了验证,结果表明,该方法能够处理变化地形上的强间断和流态变化,并能够准确捕捉扰动的传播过程。