引言

本文档旨在介绍由 DHI Water & Environment 开发的新型 MIKE 21 & MIKE 3 Flow Model FM 建模系统的科学背景。进而为用户详细描述水流与输运模型方程、数值离散及求解方法。此外，文档还讨论了模型验证相关内容。

MIKE 21 & MIKE 3 Flow Model FM 基于柔性网格（Flexible Mesh）方法，为海洋、海岸及河口环境的应用而开发，也可应用于地表漫流。

模型基于二维/三维不可压缩雷诺平均纳维-斯托克斯（Reynolds averaged Navier-Stokes, RANS）方程的数值解，引入了Boussinesq假设与静水压假设。因此，该模型包含连续性方程、动量方程、温度方程、盐度方程及密度方程，并通过湍流闭合模式进行封闭。对于三维模型，采用 Sigma 坐标变换法处理自由表面。

原始方程的空间离散采用基于单元中心的有限体积法。通过将连续体剖分为互不重叠的单元/网格来实现空间域的离散化。在水平方向上采用非结构化网格，而在三维模型的垂向域则采用结构化网格。在二维模型中，网格单元可以是三角形或四边形。在三维模型中，网格单元可为三棱柱或六面体，其水平面分别为三角形和四边形。