向 珂，杨中华

(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉 430072)

近年来，丁坝群常常应用于河流廊道生态修复工程中。相邻丁坝间的河湾通常唤作坝田，其平均流速一般是主渠流速的25%～30%[1]，因此也叫作滞水区。滞水区低流速可以有效地促进泥沙落淤[2-3]，延长营养盐滞留时间，为水生生物提供良好的栖息环境[4]。沿景观河道或是小型支流布置的丁坝群会形成多个滞水区，提高河流生境多样性，为生物多样性恢复奠定基础[5]。围绕着滞水区的水流特性，国内外诸多学者开展了相关研究。Uijttewaal等[6]提出了判定滞水区环流模式的参数ϰ（即空腔水域的宽长比ϰ=W/L），如图1[7]所示。Weitbrecht等[8]采用流动可视化技术，研究了滞水区与主渠之间的拟序涡运动，发现大尺度拟序结构对这两个区域之间的水体交换起着主宰作用。董年虎等[9]通过模型试验，研究了不同丁坝长度下的河道冲淤特性。曹艳敏[10]和Duan[11]等分别采用模型试验研究了单丁坝条件下的坝头冲刷与回流区落淤问题，并分析了流场的紊动特性。Yossef等[12]研究了滞水区与主渠之间的泥沙交换过程，提出了主渠泥沙进入滞水区的唯象模型。

图1 宽长比变化下滞水区环流模式[7]Fig.1 Circulation patterns in groyne fields with different aspect ratios[7]

自然情形中，滞水区合适的生长条件会哺育一定数量的挺水植物（例如，芦苇、香蒲等）。这些水生植物可以吸附、截留水体中的氮、磷等污染物，净化水质[13]；同时，还能为微生物和鱼群提供栖息、繁殖场所，提高物种多样性。然而，植被化滞水区水流特性的研究并不多见[14-15]，尤其是植被影响下的滞水区淤沙问题。……