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On Lagrange-Projection schemes for Shallow Water Flows Over Movable Bottom with Suspended and Bedload Transport

Numerical Mathematics(Theory,Methods and Applications) 2023年第4期16卷 1087-1126页

作者： Alessia Del Grosso Manuel J.Castro Díaz Christophe Chalons Tomás Morales de Luna UniversitéParis-Saclay UVSQCNRSLaboratoire de Mathématiques de Versailles78000VersaillesFrance Dpto.de Análisis Matemático Facultad de CienciasUniversidad de MálagaCampus de Teatinos S/N29081 MálagaSpain

In the present work we aim to simulate shallow water flows over movable bottom with suspended and bedload *** order to numerically approximate such a system,we proceed step by *** start by considering shallow water equations with non-constant density of the mixture ***,the Exner equation is included to take into account bedload sediment ***,source terms for friction,erosion and deposition processes are ***,observe that the sediment particle could go in suspension into the water or being deposited on the *** the numerical scheme,we rely on well-balanced Lagrange-projection *** particular,since sediment transport is generally a slow process,we aim to develop semi-implicit schemes in order to obtain fast *** Lagrange-projection splitting is well-suited for such a purpose as it entails a decomposition of the(fast)acoustic waves and the(slow)material waves of the ***,in subsonic regimes,an implicit approximation of the acoustic equations allows us to neglect the corresponding CFL condition and to obtain fast numerical schemes with large time step.

关键词： Shallow water flows movable bottom erosion-deposition processes lagrangeprojection schemes implicit-explicit schemes

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