挺水植被弯曲变形对水流阻力的影响研究

为研究挺水植被在水流作用下发生的弯曲变形对水流阻力影响,通过明渠水槽实验对不同水流条件下单株挺水植被的弯曲变形状态及其水流阻力进行了观测分析。研究结果表明,挺水植被从完全直立转变为挺水弯曲摇摆状态时,水流阻力随着植被弯曲变形程度加剧而增加;当植被由挺水状态转为淹没状态时,水流阻力显著降低;当植被处于弯曲摇摆的淹没状态时,水流阻力同样会随着植被弯曲变形程度的加剧而增加;但是,当植被的弯曲变形增加到使得植被处于完全倒伏时,水流阻力反而会减少。研究成果有助于平衡河流生态治理与汛期泄洪的关系。     

挺水植被状态对水流阻力影响的实验研究

挺水植被的状态在水流作用下会发生改变。该文通过实验室实验观测了单株挺水植被在水流作用下的状态变化和对水流阻力的影响,分析了不同水流条件下单株挺水植被状态和阻力系数之间的关系;同时研究了相同水流条件下不同种类或生长期的挺水植被对水流阻力的影响。研究结果表明,挺水植被相对刚度和阻力系数之间关系密切,随着相对刚度的增大,阻力系数也随之增大。     

沉水植被群落状态对水流阻力的影响

沉水植被在水流作用下状态会发生改变,进而会对河流生态系统产生一定影响。通过室内水槽模型实验观测了均匀流下沉水植被群落内部各植株的状态,并分析了沉水植被群落状态以及内部植株相对间距对植被群落水流阻力的影响。研究结果表明:在沉水植被群落内部,各个植株的相对刚度各不相同,并且其状态随来流条件变化而改变,对于不同种群的沉水植被群落,在相同水流条件下也可能呈现出不同的状态,当沉水植被群落的植被处于非直立状态时,随着植被从弯曲状态向直立状态转换,水流阻力也在不断增大;植被处于完全刚性状态时,阻力系数则与植被相对刚度无关,仅与水流条件有关,随着流速的增大而减小;沉水植被群落内部植被相对间距不同,其阻水效果也不同,在相同植被状态下,植被相对间距越大,也就是植被带越长,植被阻力越大。     

植被对坡面流特性影响研究进展

为分析植被对水流阻力作用特征,给流域径流预测及坡面水力侵蚀等提供理论依据,从植被属性(柔性,刚性)、坡面流阻力、坡面流结构、数值模拟4个方面讨论植被对坡面流特性的影响,并探讨其影响规律及意义,对目前研究方法进行分析与展望.诸多学者通过理论分析、室外现场试验、水力模型试验等研究手段对水流阻力和水动力学特征等进行研究,结合...     

植被对河道水流及岸滩形态演变影响研究进展

植被作为河流系统重要的阻力因素,在河道形态演变方面发挥着至关重要的作用。植被地表结构改变了河道水流阻力、河床切应力、流速分布及水流紊动特性,植被根系增强了岸滩土体强度和稳定性。从植被地表茎干结构对水流特性影响和植被地下根系加筋作用对岸滩稳固影响两个方面的研究进行了回顾和综述,并指出今后在植被水流研究方面,可进一步考虑植被枝、叶对水流特性的影响,加强对柔性植被变形、摆动引起的动边界问题的研究,以及全面考虑河道形态边界条件的影响,特别是含植被的分汊河道水流特性还需深入研究;在植被根系固土护岸方面,可同时考虑岸滩土体非均质性、河道水流对岸滩的侵蚀冲刷作用及水体渗流对岸滩土体力学特性的影响;在植被河道形态演变预测方面,可以综合考虑含植被河道的水动力学及土力学问题,以及两者间的互馈响应机制。     

生态植被的坡面流阻力研究进展及若干问题思考

研究植被对水流的阻力作用,对生态坡面建设、流域径流预测及坡面水力侵蚀具有重要意义。目前的研究从植被刚柔性、淹没度、植被覆盖度、植被类型因子及分布模式几个方面讨论植被对坡面流特性的影响,并探讨其影响规律及意义。但由于植被本身的复杂性,使目前这方面的研究具有很大局限性。结合当前研究现状,文章对坡面水植被流阻力的研究提出分析及展望,认为应加强植被组合分布模式的阻力效应,探索植被倒伏程度与阻力的定量关系,完善不同景观图谱表达的植被阻力研究体系,揭示过渡淹没状态下植被阻力机理方面的拓展工作,为坡面植被水流阻力研究提供全面系统的理论依据。     

环境渠道水流运动特性研究进展

在分析生长有植物水道中的水流运动现象基础上，详细回顾了对有植被的河道水流特性问题的研究状况，根据植被类型、植被在河道中的分布情况和对水流的影响程度，从水流阻力和水流结构两方面探讨了植物对水流运动的影响机理，指出已有研究虽取得了不少有价值的成果，但大多数是水流和植物条件比较均匀和单一的情况，有必要对植物分布不均匀和不同相对位置的水流运动情况等问题开展进一步的研究。     

饮用水源地水质保障系统的智能设计与预警研究

正从盐城市盐龙湖现状出发,基于监测数据,针对盐龙湖预处理区、挺水植物生态净化区、沉水植物生态净化区及深度净化区等四个功能区,开发了预处理区-挺水植被净化区-沉水植被净化区-深度净化区多工艺串联模拟系统,建立了基于IWIND-LR的饮用水源地三维水动力-水质-生态动力学模型,用于长期指导盐龙湖水源地问题诊断和管控预测的模型计算平台,可以作为盐龙湖管理部门科学决策的计算平台。     

芦苇类典型挺水植物对水流的影响模拟研究

水生植物对河道水流的水力学特性及物质输运有着重要的影响。基于FLOW-3D流体计算模型,建立了芦苇类挺水植物RNG k-ε三维湍流模型,研究了两种典型密度条件下非淹没植物水流的时均流和湍流特性。模型验证表明该模型可以较好地模拟芦苇类挺水植物对水流结构的影响问题,模型计算结果表明植被区上游流态比较均匀,水流流速分布符合对数分布,植被区尾部流速达到最大。含不同密度植被水流的湍流动能和湍流动能耗散率空间分布规律一致,并表现为植株尾流区的湍流动能耗散率较大。     

含植物河道水动力特性研究进展

水生植物群落是河流生态系统的重要组成部分,利用天然植被护坡固土、净化水质、改善河流生态环境已成为河流生态修复的重要措施。本文从水生植物影响下的河道水流阻力特性及水流结构两方面,总结了国内外对含植物河道水动力特性的研究进展,并对该领域的未来研究方向提出了展望。