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不同密度下相邻植被群的水流结构发展特性
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作者 蒋北寒 杨洋 +2 位作者 蔡枫 胡朝阳 岳逸超 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期189-196,共8页
植被群是河流动力系统的基本组成要素,通常成群存在于河道中,相邻植被群之间相互作用,对河道水流结构产生影响。本文采用均匀圆柱体木棍模拟刚性植株,交错排列组成疏密不同的圆形植被群,并排布置于水槽中,研究不同密度下相邻植被群的水... 植被群是河流动力系统的基本组成要素,通常成群存在于河道中,相邻植被群之间相互作用,对河道水流结构产生影响。本文采用均匀圆柱体木棍模拟刚性植株,交错排列组成疏密不同的圆形植被群,并排布置于水槽中,研究不同密度下相邻植被群的水流结构特性。试验结果表明:与单一植被群相比,水流流经并排植被群时,其结构呈现不一样的特点,据此提出相邻植被群的水流结构纵向发展分区:上游调整区、内部调整区、内外剪切层发展区、尾流融合区以及流速恢复区。流速自植被群上游某一断面开始减小,并一直持续至植被群前端,流速减幅随植被群密度增大而增大,此区域为上游调整区;植被群密度对上游调整区长度无显著影响。流经植被区时,单植中心线流速进一步减小,两植中心线流速迅速增加,此区域为内部调整区;该区域内植被群密度越大,单植中心线流速减幅越大。植被群下游,单植中心线流速自植被群末端沿程减小,直至产生流速最小值,此区域为内外剪切层发展区;单植中心线最小流速随植被群密度增大而减小并趋于0,内外剪切层发展长度L_(1)随植被群密度增大先减小后趋于稳定。两植中心线流速在植被群末端出现最大值,随后沿程减小,在距离植被群末端L_(m)处出现最小值,植被群密度越大,两植中心线最大流速越大,两植中心线最小流速及L_(m)越小。定义(L_(m)-L_(1))为尾流融合区,此区域内单植中心线流速沿程增加,在L_(m)处与两植中心线流速相等,此时两个外剪切层相遇,左右植被群尾流在横向掺混的作用下,融合成一个大的尾流结构。本文还提出了出流流速、最小尾流流速及两植中心线最小流速的计算公式。 展开更多
关键词 相邻植被群 植被密度 流速 水流结构发展 尾流
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