复式河道滩地植物对水流内部结构影响试验的研究

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1、复式河道滩地植物对水流内部结构影响的试验研究摘要本文对滩地种有植物的复式断面河道水流特性进行了物理模型试验研究，试验以不同材料模拟不同种类植物(乔木、灌木、革)，通过高精度测速仪ADV进行流场测量，探讨了滩地处植物种植对水流内部结构的影响。本文比较系统、全面地总结了植物河道水流特性问题的研究成果；在试验分析过程中，将复式河道断面划分为三个典型区域：主槽区、滩槽交界区及滩地区，分别进行了水流流场特性的探讨；重点研究了滩地植物种植前后水流纵向流速的变化情况，并分析了横断面流场分布，丰富了此类问题的研究成果；结合植物种植后水流

2、的纵向流速垂线变化，讨论了植物存在引起的“第二边界”。同时重点对种有植物的滩地区进行了研究，通过适配本试验数据得出了植物种植带内水流纵向流速与水深的函数关系式；探讨了该区域水质点紊动强度垂线分布规律；研究了滩地区动量传递系数沿垂线的分布规律；考虑到植物种植带对河道的“束窄”影响，从理论上建立了局部水头损失h，、植物拖曳系数C。和4植物河床床面切应力f：三者之间的计算关系。最后，本文对生态河道建设的前景进行了展望。关键词：三维流速，第二边界，水流阻力，植物化河滩，生态河道ExperimentalStudyabouttheE

3、ffectofVegetatedFloodplainsonFlowInternalStructureinCompoundChannelAbstractThispaperisaboutphysicalmodelinginvestigationonhydrodynamicbehaviorofcompoundchannelwithvegetatedfloodplains．Differentmaterialsareusedtosimulatedifferenttypeofvegetations．Byusinghighaccura

4、cyvelocimeterADVtomeasurevelocity,theexperimentstudiestheeffectofthevegetationsplantingonthefloodplainsonflowinternalstructure．Thispapersummarizedtheachievementsaboutflowcharacteristicsofvegetatedopenchannelroundly．Thecrosssectionsofcompoundchannelaredividedinto3

5、typicalzones：mainchannel．floodplainandtheareabetweenmainchannel&floodplain，eachofthemwasdiscussedrespectively．Thecharacteristicoflongitudinalvelocityandflowfieldsoftransactionareinvestigatedspecially,whichenrichtheresearchfindingsofsuchsubjects．The‘‘secondboundar

6、y’’causedbythevegetationisalsodiscussedwiththehelpofthelongitudinalvelocityprofileafterplantingthevegetation．Thepaperlaidanemphasisonthestudyoffloodplainwithvegetation．Afunctionalrelationbetweenlongitudinalvelocityinsidevegetationandwaterdepthisdeducedbyfittingth

7、etestdata．Theturbulenceintensityandthecoefficientofmomentumtransferprofileinthiszonearealsoconsidered．Thisresearchalsobuiltarelationshipbetweenlocalheadlosshj，dragcoefficientofvegetationCdandtheshearstressofbedf：intheorywithconsidering“narroweffect”ofvegetation．F

8、inally,thispapertakesanoutlookabouttheconstructionofecotypeswatercourse．Keywords：3-Dvelocity；thesecondboundary；flowresistance；vegetatedfloodplain；ecotypeswater