河岸植被覆盖影响下的河流演化动力特性分析
2018-09-13杨树青白玉川徐海珏
水利学报 2018年8期
关键词:实验
杨树青,白玉川,2,徐海珏,2,黄 哲
(1.天津大学 河流海岸工程泥沙研究所,天津 300072;2.天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300072)
1 研究背景
河流的塑造演化过程受多种因素的控制,如流量、河道宽度、水深、坡降、床沙粒径及区域植被分布等。水利工程中大坝的建设,河道整治工程中的水流改道[1]以及气候变化[2]等,都会使得河流的水沙条件发生改变,引起河流沿程的水动力与沉积关系发生改变,导致河流在短时间内的急剧演化发展。河岸植被同样对河道演化起着重要作用,尤其是在河道流量骤增的洪水期。
传统洪水控制政策一般没有将河岸植被列入规划,对于没有适当植被规划的地区,其河岸抗侵蚀能力较弱,河道演化较快[3];而对于渠化的河道,虽然满足了现代航运的要求,但水泥和钢筋混凝土固化了的河岸,又阻止了水体与土壤的自然交换,不符合目前生态环保理念。自然植被或人工植被河岸,在洪水来临时可通过水体渗透或两岸河畔林的储水,起到调蓄洪水的辅助作用;同时,在生态环保理念下,河岸植被对河流展宽及河道稳定性有较大影响,一方面,河岸滩植被区增加了河道阻力,有效地降低水流流速,降低了水流挟沙能力[4],从而影响泥沙输运沉积过程[5-6],河床形态形成及河湾稳定性。具体表现为水体也易向阻力小的主槽转移[7],增大了河道的刷深,改变降低河道曲率,使蜿蜒型河道变得更顺直[8];另一方面,河岸植被影响河岸强度从而改变崩岸条件及河岸稳定性,易形成淤积体,减小河岸侵蚀,影响河道的横向迁移特性[9]等。……
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