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浅水方程二维局部自适应非静水扩展

流体动力学 2026-06-25 v1 数值分析
作者: Kemal Firdaus , Jörn Behrens
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摘要

我们引入了一种用于浅水波色散的二维非静水模型。该模型基于在预测-校正格式中对静水浅水方程(SWE)局部自适应地施加非静水修正。将非静水修正统一应用于整个域需要很高的计算成本,因为需要为修正项求解椭圆方程组。我们证明,通过确定非静水效应显著的区域并仅局部施加修正,在计算量可减少约 40% 的同时,在类海啸场景中不损失精度。作为非静水效应的指示量,我们使用总水深与表面高程之比以及水平速度范数。结果展示了若干知名测试案例,包括半圆礁上的波列、静态和移动底部的类海啸波传播。

关键词

浅水方程 非静水模型 局部自适应 波色散 海啸传播

引用

@article{arxiv.2606.27562,
  title  = {Two-Dimensional Locally Adaptive Non-Hydrostatic Extension of Shallow Water Equations},
  author = {Kemal Firdaus and Jörn Behrens},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.27562},
  year   = {2026}
}