河道植被对水流运动影响研究之现状

研究植被与河道水流的相互作用,对于防洪和生态环境治理具有实际意义.总结了沉水植被和挺水植被对水流的阻力的研究进展情况.针对单一类型植被对水流的阻力已经开展了物理模型试验研究,但试验中忽略了植被的生态特征变化对水流运动的影响.已有的植被对水流阻力的数值模型,是通过调整河床糙率来考虑沉水植被对水流的阻力,采用圆柱绕流的阻力公式计算挺水植被引起的水流阻力.今后在分析植被对水流运动影响的研究时,需要进一步考虑植被的多样性和生态特征.     

史灌河河道水流运动特性浅析

通过建立非恒定流数学模型,采用有限体积法对水流运动数学模型的控制方程进行离散,用基于同位网格的SIMPLE算法处理流量与水位的耦合关系,全面系统地对史灌河不同流量条件下的各水力要素进行计算,并结合地形资料及实测水文资料进行验证,分析各种不同水情、不同工况条件下的洪水运动规律,为史灌河河道治理规划设计提供技术支撑。     

荆江河道水流运动特性研究

利用长江防洪实体模型,全面系统地对荆江不同流量条件下的各水力要素进行测量,并结合三峡水库蓄水以来的水沙、地形资料,分析了荆江河段水流运动的基本规律和近期变化的特点,在此基础上对荆江不同河道整治方案进行了研究,并针对不同河型提出了具体的河势控制措施。研究成果表明 : 通过试验分析较详细地掌握了荆江水面纵比降、断面宽深比、流速分布及水流动力轴线变化等水力要素变化的特点,揭示了荆江河段水流运动规律,并为河道（航道）整治工程提供了科学依据。     

有植被的河道水流紊动特性模型试验研究

通过物理模型试验,研究了有植被的河道水流紊动特性.试验结果表明,在复式断面河道滩地种植柔性植被后,滩地糙率增大,水流紊动更为剧烈,河道水流紊动强度峰值由原先的滩槽交界区转移到滩地区.滩地的水流紊动强度沿程递减;滩槽交界区的水流紊动强度沿程不断增大;主槽的水流紊动强度主要与床面糙率有关,滩地植被影响了滩地水流的归槽时间,使主槽水流流速沿程增大.     

有植被河道的水力特性研究

利用三维超声波多普勒流速仪(ADV)量测有植被时水槽不同测点位置的瞬时流场。分析了测点位置和水深与植被高度比对时均流速分布的影响。试验结果表明植被层上下水流结构复杂,柔性植被的存在使垂线流速降低,所测得的流速分布在植被层顶部附近呈现“<”形状,在植被区域内部流速分布近似为“3”形。分析了植被区水流紊动强度和雷诺应力的垂线分布情况。水流紊动强度和雷诺应力在植被区域的上层相对较大,说明在该处发生着剧烈的质量和动量交换以及很强的剪切作用。     

复式断面交汇水流滩槽交界水流特性试验研究

通过在室内自制水槽模型内布置网格,利用先进的声波多普勒流速仪（ADV）测取网格内各点流速。再把各点的流速数据输入软件,通过做切片云图和分析流速数据的方法,研究复式交汇河道滩槽交界水流流态及某一特征断面的剪应力分布。结果表明：滩槽交界附近存在一个流速间断面,在这个区域水流所受阻力较大;复式河道断面的平均流速与剪切应力呈线性关系。     

弯曲河道水流结构研究现状探析

弯曲型河流是冲积河流当中最为常见的一种河型,是组成河流的最基本单元,在世界分布很广,对防洪、航运等有重要的影响。弯道水流是指行进在弯曲河道中的水流。由于边界条件的不同,弯道中行进的水流运动特性也与顺直河段中不同。弯道水流运动规律的研究,在河流治理、港口兴建、引水排沙、桥墩防冲以及改善河道航运等方面都得到了广泛的应用。文章对单弯水流特性研究成果进行了归纳分析,并对研究成果相对较少的连续弯道水流特性方面进行了归纳与展望。     

河道水流数值模型的数学性分析

本文通过对这一数值模型的数学特性进行分析发现，这一模型具有良好的稳定性和收敛性。     

植被对河道水流及岸滩形态演变影响研究进展

植被作为河流系统重要的阻力因素,在河道形态演变方面发挥着至关重要的作用。植被地表结构改变了河道水流阻力、河床切应力、流速分布及水流紊动特性,植被根系增强了岸滩土体强度和稳定性。从植被地表茎干结构对水流特性影响和植被地下根系加筋作用对岸滩稳固影响两个方面的研究进行了回顾和综述,并指出今后在植被水流研究方面,可进一步考虑植被枝、叶对水流特性的影响,加强对柔性植被变形、摆动引起的动边界问题的研究,以及全面考虑河道形态边界条件的影响,特别是含植被的分汊河道水流特性还需深入研究;在植被根系固土护岸方面,可同时考虑岸滩土体非均质性、河道水流对岸滩的侵蚀冲刷作用及水体渗流对岸滩土体力学特性的影响;在植被河道形态演变预测方面,可以综合考虑含植被河道的水动力学及土力学问题,以及两者间的互馈响应机制。     

冰覆盖下河道水流特性及床面高程的研究

本文对冰覆盖下的河道水流进行了区域划分,给出了区域分界面上的水流条件。应用水力学中的一些基本概念和基本原理,对冰覆盖下河道水流阻力、水流流速、切力、能坡及床面高程等问题进行了研究,给出了它们的物理概念和计算公式,并用实验观测资料进行了验证,结果令人满意。     

黄河下游河道水流摩阻特性的研究

在前人研究成果的基础上，引入水力摩阻厚度的概念，经理论推导与分析，导出了糙率计算公式，并进一步综合考虑了沙波尺度及沙波波速对水流摩阻特性的影响，建立了一套计算黄河铁谢至孙口河动床糙率的方法。该方法既能反映水力泥沙因子变化的影响，又能反映天然河道中各种附加糙度的影响，具有较大的应用价值。     

河道人工湿地对河道水流的影响

针对河道水体日趋营养化、污染物的浓度低、水量大等特色，本文将从河道的局部滩地方向出发，探讨人工湿地的构建方式与实际运用，净化河水。首先阐述了河道人工湿地构建的基本理论，在此基础上提出了河道人工湿地的具体构建方法，湿地床体的构建主要考虑其对湿地内部水流条件的影响，分析人工湿地对河道水流的影响，计算结果表明了该方法的合理性和可行性，这对构建该类河道人工湿地具有一定的指导意义。     

刍议尚志市生态型河道建设

在吸取国内外有关河道整治和其他领域生态护岸经验的基础上,根据尚志河道的具体特点,在河道设计中采用生态护岸的实践提出对坡岸、直岸以及河岸的适用植被护坡方案的一些思考和初步设想,说明在尚志河道治理过程中尽可能采用生态型护坡方案和植被护坡是可行的。     

河道主流摆动影响水流紊动结构的试验研究

本文介绍了在室内河道模型中模拟河道主流位置变化后水流结构的调整变化,量测了由于主流位置变化而引起的水流紊动结构变化和水流能量损失变化,从而首次为研究复杂的河道水流结构提供了这方面的实验成果。     

城市河道生态型护坡方法探讨

传统的河道护坡大都采用混凝土结构形式,在对自然环境的影响较大.目前生态型护坡已得到广泛使用,其优点是既能保护河道,又能改善河道周边生态环境.本文通过对传统河道护坡形式对城市环境的影响分析,总结了新型生态护坡的基本理念和实施方法,可供已后的河道治理形式选择参考.     

河道采砂对湘江尾闾局部河段水流条件影响分析

为探讨采砂对河道水流条件的影响,基于水动力学方法,建立了采砂区二维水流数学模型,对湘江尾闾局部河段不同控采高程条件下采砂前后水流条件进行分析和预测。结果表明,在中低水条件下,河道采砂会使河段水面线略有降低,流速重新分布,分汊河段分流比发生变化;且随着采挖深度的降低,水位变化和流速变化逐渐减少。计算成果可为该河段的采砂可行性研究及采砂规模的控制提供科学依据。     

连续弯道水流特性的试验研究

对正弦派生曲线生成的连续弯曲型河道开展试验,采用日本ACM2-RS型X-Y方向2轴电磁流速计对水流流速进行了测量,并对水流特性进行了分析。结果表明:连续弯曲河道纵向时均流速在弯顶处靠近凸岸处较大,而凹岸处较小,且沿河宽的分布沿程是变化发展的;弯顶水流纵向时均流速分布接近抛物线型,最大流速点位于上部水面以下,整体上大下小,而顺直过渡段水流纵向时均流速分布最大流速点位于底部,整体上小下大;连续弯曲河道水流阻力系数随着过水断面平均水深的增大而增大,随着过水断面宽深比的增大而减小。     

山区河道水流阻力研究进展

山区河道水流阻力研究对于认识山区河道中水流特性、山洪行进过程以及山区河道输沙规律都具有重要的意义.本文从4个方面总结前人关于山区河道水流阻力方面的研究进展,包括:(1)泥沙阻力;(2)河道底坡与水流阻力的关系;(3)典型形体阻力;(4)阻力划分.其中泥沙阻力是肤面阻力的主要来源,这是以往研究中涉及较多的内容;河道底坡属于关注较多的形体阻力;其它形体阻力包括床面沙石突起、漂浮的树木、阶梯—深潭构造等均是山区河道所特有的,研究成果相对较少.阻力划分思想为从整体上得到具有普遍意义的阻力计算式提供了有效途径,但由于山区河道的阻力形成机制和物理来源尚未完全理清,使其应用受到一定的限制.今后还需在深入了解山区河道水流阻力机理的基础上,采用阻力划分方法对阻力系数量化做进一步的研究.