含多重刚性植被明渠水流特性实验研究

发布时间：2024-05-13 23:11

　　水流环境中的植被会对水流结构产生影响,进而影响泥沙运移和水质等物理量。为此,在流体力学实验室水槽中开展了系列实验,用不同高度玻璃棒代替刚性植被,利用三维激光多普勒测速仪(3D-LDV)对含不同高度组合的多重植被的水流流速、水位和紊流强度等物理量进行测量。根据植被重数分单重植被、双重植被和三重植被3个工况,每个工况又根据淹没度不同分3个子工况。通过对比分析实测结果,得到了含多重植被水流运动的水力学规律。研究结果对河流、水库和湖泊管理具有一定的参考价值。

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【部分图文】：

图1同一淹没度(1.33)下水平断面z=12.5cm处流速大小沿横向分布

为了反映多重植被对水流结构的影响，现将3种工况下淹没度为1.33时流速大小沿y方向的分布进行比较，选取的断面位于同一位置z=12.5cm处，刚好在高为12cm的植被顶端处。x方向依次选取第4、5、6、7和8断面(即x=x1,x2,x3,x4,x5)，其分别与第一排植被的距离为....

图2工况3不同淹没度下流速沿z方向分布

为了反映不同淹没度下含淹没刚性多重植被沿水深方向的流速分布特征，图2给出了工况3在3种淹没度下过水槽中心线的纵断面处流速大小沿z方向的分布，其中x方向取第1、2、4、5、8共5个断面，记为x=x1、x=x2、x=x3、x=x4和x=x5，其中x=x1位于植被区上游，x=x2、x=....

图3水平断面上总紊流强度沿横向分布

图4给出了工况3在不同淹没度下过水槽中心线处纵断面上总紊流强度沿垂向变化。x方向选取5条线，具体位置为x=x1位于第一排植被上游0.40m处，x=x2位于植被区第3、4排植被中间，x=x3和x=x4分别位于第10排和第15排植被上，x=x5位于最后一排植被下游0.05m处。这....

图4工况3在不同淹没度下纵断面上总紊流强度沿垂向分布

主要原因是:随着淹没度的增大，淹没在水中的植被数增加，对水流的紊动作用增强，从而总紊流强度增大，且沿垂向分布不均匀程度增加。由于部分植被淹没在水下，靠近水面处，受植被影响较小，从而紊流强度也相对较小。植被区上游，受植被的影响要比植被区小，从而紊流强度较小。2.2.3同一点处不同....

本文编号：3972850