植被化河道中细颗粒泥沙沉积分布特征的实验及数值研究
为了保护海岸附近的海草及河道中人工种植的植被，掌握植被内水流紊动结构和其捕获悬浮颗粒的能力是必要的。本研究通过水槽实验，研究了淹没植被密度和上游流速对紊动能(TKE)以及植被区内细颗粒的净沉积分布的影响。实验结果表明，与无植被河床(裸床)相比，植被化河床在特定区域有促进/阻碍沉积的作用，因此形成了植被化河道中特殊的泥沙冲淤模式，且与植被密度，水深以及上游来流流速相关。为深入探究TKE与颗粒沉积、再悬浮的关系，进一步采用随机位移模型对泥沙颗粒的沉积模式进行数值模拟。拓展了随机位移模型运用的同时，结合沉降概率和起动概率模型，重点对泥沙颗粒的沉积和再悬浮运动展开研究分析。数值模拟的结果进一步探究了植被产生的TKE对泥沙沉降概率的影响，发现植被产生的TKE在大于临界值时，泥沙沉降概率随TKE的增大而减小；小于临界值时，泥沙沉降概率等于常数，且与无植被河床的沉降概率相同。针对植被区内泥沙净沉积及其影响因素问题，本研究成果可用于指导生态修复工程中植被的种植，能够有效提高植被成活率，进而最大程度提升植被的生态修复功能。
植被水流 紊动能 颗粒沉积 再悬浮 随机位移模型
槐文信 杨柳 张皎
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072 西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室,西安710048
国内会议
江苏无锡
中文
32-37
2021-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）