河道滞水区植被影响下的水流特性试验研究

为模拟存在滞水区的河道内水流运动开展了水槽试验,采用粒子图像测速仪(PIV)测得不同雷诺数下无植被滞水区、不同密度刚性非淹没植被滞水区的流场,分析了滞水区内的环流结构及横断面上流速分布规律。结果表明,植被对滞水区的水流结构有较大影响,植被密度较大时,滞水区中无环流结构,横断面上流速符合双曲正切函数分布;无植被及植被密度较小时,滞水区中有明显环流结构,横断面上仅剪切层部分区域流速符合双曲正切函数分布。对滞水区内部流速采用线性分布公式拟合,说明植被密度较大时,雷诺应力是主导切应力,滞水区横断面上力的平衡机理与充分发展的剪切层一致;无植被及植被密度较小时,空间脉动产生的分散应力及二次环流产生的影响增大,致使滞水区内部流速分布发生改变。