新型人造植被水流中的能量平衡机理研究

该文研究了新型人造植被水流过水断面上的能量平衡机理。新型人造植被的形式是以有效增大水流阻力,增加航深,并且对环境友好为目的而提出的。当其半覆盖明渠水流时,水流的过水断面将主要分为植被区和非植被区,由于植被阻力的影响,两区域之间会形成明显的速度差,进而导致两区域之间能量的传递输移。该文基于文献中的实测流速以及过流断面能量平衡理论,推导得到了水体的能量产生项,能量耗散项和能量输移项的计算表达式。研究结果表明在横向方向上：(1)能量耗散值在植被区与非植被区交界面附近达到最大;(2)植被区内的能量输移值小于零,证明在该区域内,能量产生值不足以弥补能量耗散值,额外亏损能量由非植被区的剩余能量补充;(3)点源或某平面内,能量产生项等于能量耗散项与能量输移项之和;(4)植被与水流的相互作用对水流能量耗散的促进作用大于植被对水流能量耗散的抑制作用。