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植被群河道水流紊动特性研究

2021-08-07米云彤杨克君

中国农村水利水电 2021年7期

米云彤,王 丹,蔡 暾,杨克君

(四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,成都610065)

0 引 言

在大自然中,河流众多,伴随着河流的衍生发展稳定,植物的存在也是相生相随的,并且对于河流特性有一定影响。自20世纪初期人们就开始关注含植物河道的水动力特性,并开展了一系列研究,揭示水生植物的阻水特性[1]。因为阻水特性,生长在河道内的水生植物影响河流流动,它们存在也会改变了流场并具有一定保留沉积物的能力,同时也影响着河水物理、化学和物理性质,特别是河流及河床的水力性质[2]。如在不同淹没比以及流量条件下,植被附近的泥沙会冲刷并且淤积[3];如因为植被群的存在,对于植被群周围的水流流速紊动分布造成明显改变[4]。因此,研究河道里植被水流特性,对于河道整治管理,工程建设管理等至关重要,是水利发展建设中至关重要的一环。

对于含植被的水流,在国内,顾继一等[5]通过对水槽实验,研究探讨了淹没度对植被群尾部水流纵向分布的影响及作用机理。惠二青等[6]通过水槽试验,推导出了水流紊动强度表达式并比较不同类型植被群落之间水流紊动强度垂向分布规律的差异。杨克君等[7]通过水槽试验,模拟植被发现3 个方向的脉动流速基本满足正态分布;横向动量基本上是主槽向滩地传递且交换比垂向动量交换大的规律。焦军丽等[8]通过水槽实验,发现单株植被群下游紊动能沿程分布呈“波峰-波谷-波峰”分布。……

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