河道刚性淹没模拟植被的流场分布与紊流特性研究

发布时间：2017-10-04 01:33

  本文关键词：河道刚性淹没模拟植被的流场分布与紊流特性研究

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【摘要】：研究河道植被与水流的关系影响,对于净化水质、生态保护、河流及湖泊的生态修复都具有重要的实践和科学意义。本文以模拟刚性植被为材料,实验河道流量为90L/s,圆木棒密度为54、108、202株/平方米,模拟植被高度分别为1.25cm、 2.5cm、3.75cm、5cm、6.25cm、7.5cm和8.75cm,采用多普勒流速测量仪(ADV)和ABF2-2地形测量系统,测量了河道3个纵断面上的沿程水深、流速及9个横断面的流速,并对相应测点的相对紊流强度进行了分析,研究了河道刚性淹没模拟植被的流场分布和紊流特性。结果表明：(1)对于各纵断面,沿程水深随着植被密度的增加而增大,且随着植被高度的增加,密度越大相互差异也越大；水流流速随着密度的增加而减小,随着植被高度的增加也基本在减小；在垂直方向上,水流流速从渠底到水面逐渐增大,在植被区流速较小,在进植被区和出植被区流速较大；(2)对于各纵断面,相对紊流强度在横、纵、垂三个流向上随着密度的增加而增大；当植被密度较小时,随着植被高度的增加,相对紊流强度变化不大；在出植被区处,不同的植被高度下,相对紊流强度基本都达到最小值。本项研究揭示了刚性淹没模拟植被对河道流场分布及紊流特性的影响,为近自然河道生态修复和设计提供了一定的理论基础。
【关键词】：刚性淹没模拟植被 模拟河道 流速分布 相对紊流强度
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV133
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究动态9-15
• 1.2.1 非淹没植被对水流特性影响的研究9-12
• 1.2.2 淹没植被对水流特性影响的研究12-15
• 1.3 研究目标及研究内容15-16
• 1.3.1 研究目标15
• 1.3.2 研究内容15-16
• 第二章 实验设置材料与方法16-23
• 2.1 实验装置16
• 2.2 实验材料的选取与模拟刚性植被格局16-18
• 2.3 测量仪器18-19
• 2.3.1 多普勒超声波流速仪18-19
• 2.3.2 ABF2-2二维地形测量系统19
• 2.4 实验方法19-23
• 2.4.1 断面测点的布局19-20
• 2.4.2 实验数据的处理20-23
• 第三章 刚性淹没植被对河道水流流场分布的影响23-46
• 3.1 沿程水深23-27
• 3.2 河道水流流速的沿程分布27-32
• 3.3 河道断面水流流速的垂向分布32-45
• 3.4 小结45-46
• 第四章 刚性淹没植被对河道水流紊流强度的影响46-67
• 4.1 刚性淹没植被河道边壁紊流强度的变化46-53
• 4.2 刚性淹没植被河道中线紊流强度的变化53-59
• 4.3 刚性淹没植被河道中线与边壁之间紊流强度的变化59-65
• 4.4 小结65-67
• 第五章 问题与展望67-69
• 第六章 结论69-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果76-77
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作77-78
• 致谢78

【参考文献】

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1 黄本胜,赖冠文,邱静,万鹏;河滩种树对行洪影响试验研究[J];水动力学研究与进展(A辑);1999年04期

2 ;STUDY OF THE FLOWTHROUGH NON-SUBMERGED VEGETATION[J];Journal of Hydrodynamics(Ser.B);2005年04期

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本文编号：967919