挺水植被布局对矩形浅池水体流态的影响研究

2024-04-13 工程科学与技术230 1.55M 0

摘要:研究浅池水体流态水力学特性有助于优化景观池塘、湖泊和湿地等设计,提高水体连通性,改善流态。挺水植被与景观水体结合不仅能提高景观美学性,而且具有改善水体连通性的作用。本文采用二维浅水数值模拟,探索了植被覆盖变化下的水流沿中轴线槽道进入和推出矩形浅池的水体流态特性,并进行了基于水力特性的定量分析。研究发现植被具有均化浅池水体流速和稳定流动的作用,非对称流态转变为对称流态;当植被密度≥5m-1时,两侧分离回流区完全消失,水体连通性最佳,形成平推流。基于场景模拟结果发现紧邻入口植被局部覆盖能达到浅池植被全覆盖的改善流态的效果,进一步分析表明浅池流态与中轴线流速及流速梯度分布相关。表征水体流通性的流通水体占比与表征水流调整的无量纲平均流速梯度存在显著的对数相关,提出的预测模型可用于矩形浅池类景观的水力设计。

文章目录

1 研究方法

    1.1 浅池流态特征

    1.2 数值模拟方法

2 结果与讨论

    2.1 模型验证

    2.2 挺水植被格局流态模拟

        2.2.1 植被密度影响

        2.2.2 植被覆盖度的影响

    2.3 流速分布与水流连通性

3 结论



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