植被化河道中细颗粒泥沙沉积分布特征的实验及数值研究

文档名：植被化河道中细颗粒泥沙沉积分布特征的实验及数值研究
为了保护海岸附近的海草及河道中人工种植的植被,掌握植被内水流紊动结构和其捕获悬浮颗粒的能力是必要的.本研究通过水槽实验,研究了淹没植被密度和上游流速对紊动能(TKE)以及植被区内细颗粒的净沉积分布的影响.实验结果表明,与无植被河床(裸床)相比,植被化河床在特定区域有促进/阻碍沉积的作用,因此形成了植被化河道中特殊的泥沙冲淤模式,且与植被密度,水深以及上游来流流速相关.为深入探究TKE与颗粒沉积、再悬浮的关系,进一步采用随机位移模型对泥沙颗粒的沉积模式进行数值模拟.拓展了随机位移模型运用的同时,结合沉降概率和起动概率模型,重点对泥沙颗粒的沉积和再悬浮运动展开研究分析.数值模拟的结果进一步探究了植被产生的TKE对泥沙沉降概率的影响,发现植被产生的TKE在大于临界值时,泥沙沉降概率随TKE的增大而减小;小于临界值时,泥沙沉降概率等于常数,且与无植被河床的沉降概率相同.针对植被区内泥沙净沉积及其影响因素问题,本研究成果可用于指导生态修复工程中植被的种植,能够有效提高植被成活率,进而最大程度提升植被的生态修复功能.
作者：槐文信 杨柳 张皎
作者单位：武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室,西安710048
母体文献：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会论文集
会议名称：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会  
会议时间：2021年10月29日
会议地点：江苏无锡
主办单位：中国力学学会,中国造船工程学会
语种：chi
分类号：TV1X14
关键词：植被化河道  水流紊动能  颗粒沉积  分布特征
在线出版日期：2022年5月27日
基金项目：
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2024-12-11 22:49 上传 植被化河道中细颗粒泥沙沉积分布特征的实验及数值研究.pdf

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