收藏本站
《清华大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

具有植被漫滩的复式河槽水流特性研究

张明武  
【摘要】:复式断面天然河道的滩地由于长期不过流,往往长有不同类型植物。植被在水体的生态修复及水土保持方面具有重要作用。植被的存在改变了水流流动结构,降低了河道的行洪能力,导致河道水流问题复杂化。本文采用试验、理论分析和数值计算相结合的研究手段,针对具有植被漫滩的复式河槽的水流特性进行了研究,其主要工作和成果如下。 采用物理模型试验,研究了漫滩无植被、非淹没植被和淹没植被情况下复式河槽水流结构的变化,揭示了流速的横向和垂向分布特征。 根据复式断面河槽水流动力学特性,从深度平均的雷诺方程出发,针对斜坡复式河槽和漫滩两台阶复式河槽,首次推导出漫滩淹没植被情况下河道的深度平均流速横向分布公式。在具有植被的复式河道的水流理论研究上具有创新。 通过多个典型流动实例,对具有淹没植被漫滩的复式河槽的深度平均流速横向分布理论公式进行验证。特别是对部分具有淹没植被的矩形河槽、具有淹没植被漫滩的对称斜坡复式河槽、具有非淹没植被漫滩的非对称两台阶复式河槽、具有淹没植被漫滩的对称两台阶复式河槽的复杂流动,进行了流速分布的理论推导和计算分析。典型算例的理论解与试验数据或已有计算结果符合良好。 根据试验现象,对复式河槽流速的垂向分布规律进行分析,例如最大流速出现在水面以下位置的dip现象,该现象的发生是受二次流的影响,使得最大流速的位置不在水面上。通过与前人的试验结果进行对比,验证了本试验结果的可靠性,验证工况涉及单一河槽、复式河槽,植被漫滩情况下复式河槽以及淹没植被漫滩情况下复式河槽。本试验结果与前人的试验数据进行对比发现:在相同的情况下,本试验的数据与前人的基本相同,出现相同试验现象,表明本试验结果的可靠性。进一步分析表明,本试验不同于前人的研究,给出全新的试验结果,为新的理论分析提供依据。 针对北京市平谷区泃河的实际河道,滩地护坡采用的植被不同将导致滩地糙率变化。本文采用不同滩地糙率,对泃河河道水流特性进行了数值模拟,揭示了植被影响情况下的复式断面河道水流特性。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TV131

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宿晓辉,张建新,李志伟,陈璧宏;带有植物的河道水流浅水紊流运动大涡模拟[J];大连理工大学学报;2003年02期
2 ;FLOW MECHANISMS ANDSEDIMENT TRANSPORT IN COMPOUND CHANNELS[J];International Journal of Sediment Research;1999年02期
3 槐文信;梁爱国;杨中华;沈洁;;非对称复式断面明渠水流特性试验与数值模拟[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年12期
4 槐文信;秦明初;徐治钢;高敏;;滩地植被化的复式断面明渠均匀流的流速比[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年07期
5 曾琳;周晓泉;杨克君;;滩地植被作用下非对称复式河道的三维数值模拟[J];吉林水利;2009年04期
6 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
7 吴福生;王文野;姜树海;;含植物河道水动力学研究进展[J];水科学进展;2007年03期
8 石荣荣;刘兴年;杨克君;;复式河槽漫滩水流的三维数值计算[J];水利水电科技进展;2006年02期
9 吴福生;;河道漫滩及湿地上淹没柔性植物水流的紊流特性[J];水利学报;2007年11期
10 王忖,赵振兴;河岸植被对水流影响的研究现状[J];水资源保护;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨克君;复式河槽水流阻力及泥沙输移特性研究[D];四川大学;2006年
2 吴福生;含植物明渠水动力特性研究[D];南京水利科学研究院;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 房春艳;植被作用下复式河槽水流阻力实验研究[D];重庆交通大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 雷世清;关志成;陈志勇;李丰超;代启亮;;植物对水流结构影响研究现状[J];安徽农业科学;2010年18期
2 ;Study on resistance coefficient in compound channels[J];Acta Mechanica Sinica;2005年04期
3 ;Flow resistance and its prediction methods in compound channels[J];Acta Mechanica Sinica;2007年01期
4 成克武;臧润国;周晓芳;张炜银;白志强;;洪水对额尔齐斯河河岸天然林植被的影响研究[J];北京林业大学学报;2006年02期
5 房丹;刘亚辉;;电站日调节非恒定流对系缆力的影响研究[J];船舶工程;2008年03期
6 郭继明 ,张政权 ,廖志丹;三峡水库铜锣峡河段泥沙模型设计及验证试验[J];长江科学院院报;1988年04期
7 朱代臣;孙贵洲;柴晓玲;魏国远;;Y型加糙体水力阻力试验研究[J];长江科学院院报;2008年01期
8 赵根生;卢金友;汪鹏;;连续弯道演变机理研究综述[J];长江科学院院报;2009年06期
9 陈德明,郭炜,魏国远;河工模型变率问题研究综述[J];长江科学院院报;1998年03期
10 陈立,吴门伍,张俊勇;三峡工程蓄水运用对长江口径流来沙的影响[J];长江流域资源与环境;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶亮;;福建宁德东湖引潮治污方案分析与选择[A];福建省第十三届水利水电青年学术交流会论文集[C];2009年
2 吴宋仁;唐安慧;车寿川;吴友仁;马超锋;;澜沧江景洪大沙坝河段采沙及五级航道整治动床模型试验研究[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
3 陈孝田;罗立群;赵新建;王国栋;吴国英;;设计引水不利年小北干流放淤模型试验研究[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
4 徐华;苏长城;夏云峰;吴道文;闻云呈;杜德军;;感潮河段大型挖入式港池回淤试验研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下册)[C];2009年
5 韩玉芳;钱明霞;王学兰;于守兵;;青草沙水库龙口保护期局部冲刷试验研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下册)[C];2009年
6 王建平;;凤塘河口湿地生态恢复工程研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下册)[C];2009年
7 张磊;徐啸;崔峥;;漳州开发区“双鱼岛”工程对周边海域水动力影响[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
8 高正荣;黄晋鹏;;连云港30万吨航道港口工程物理模型试验研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
9 徐华;夏云峰;曲波;孔俊;;大连新港模型多泵生流系统控制及应用研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
10 吴道文;夏云峰;杜德军;;徐六泾河段新通海沙圈围工程潮流泥沙模型试验研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘高峰;长江口水沙运动及三维泥沙模型研究[D];华东师范大学;2011年
2 杜钦;崇明岛南岸不同植物配置模式护岸能力及优化策略研究[D];华东师范大学;2011年
3 左俊杰;平原河网地区河岸植被缓冲带定量规划研究[D];华东师范大学;2011年
4 刘瑛;土壤生物工程技术在河岸生态修复中应用效果的研究[D];北京林业大学;2011年
5 杨燕华;弯曲河流水动力不稳定性及其蜿蜒过程研究[D];天津大学;2012年
6 刘锋;植物“柔性坝”过流水动力学特性及其固沙机理研究[D];新疆农业大学;2011年
7 张红武;黄河下游洪水模型相似律的研究[D];清华大学;1995年
8 陆培东;潮汐汊道系统及环境响应[D];南京师范大学;2002年
9 吴华林;器测时期以来长江河口泥沙冲淤及其入海通量研究[D];华东师范大学;2001年
10 陈一梅;基于现代技术的河道浅滩演变研究[D];河海大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭颂歌;浅水流动及其挟沙状态下的数值模拟[D];大连理工大学;2010年
2 罗晶;湿地植物生长对水流—泥沙运动特性影响研究[D];昆明理工大学;2010年
3 田振华;植物生长对梯形河槽水沙运动特性的影响研究[D];昆明理工大学;2010年
4 黄胜晔;极端洪水遭遇下鄱阳湖调蓄能力研究[D];南京大学;2011年
5 许剑辉;基于GIS的水环境污染事故应急预警系统的研究[D];汕头大学;2011年
6 李松平;鸭河口水库除险加固工程1#、2#溢洪道水工模型试验研究[D];郑州大学;2010年
7 陈举;植物河道的模拟技术与稳定河相关系研究[D];中国海洋大学;2011年
8 胡鹏;三峡水库成库初期库区泥沙淤积研究[D];重庆交通大学;2011年
9 王高山;长江上游金钟碛河段河床演变及整治技术研究[D];重庆交通大学;2011年
10 陈少峰;天津港港池水交换与生态堤岸设计研究[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘沛清,冬俊瑞;复式断面渠道中均匀流的水力计算[J];长江科学院院报;1995年03期
2 宿晓辉,张建新,李志伟,陈璧宏;带有植物的河道水流浅水紊流运动大涡模拟[J];大连理工大学学报;2003年02期
3 王莹莹;赵振兴;;有低矮植被覆盖的河道水流特性试验研究[J];华北水利水电学院学报;2007年02期
4 焦志洋;拾兵;朱玉伟;黄勇;;复式河道滩地植物对水流紊动结构影响的试验研究[J];海洋湖沼通报;2006年01期
5 蔡守允,魏延文,雷学锋;LGY-Ⅲ型智能测沙颗分仪[J];海洋工程;1999年04期
6 蔡守允,谢瑞,韩世进,周锐鹏;多功能智能流速仪[J];海洋工程;2004年02期
7 蔡守允;戴杰;张定安;李恩宝;;大型模型试验水沙循环调制设备及控制系统[J];海洋工程;2006年02期
8 槐文信;杨中华;;流动环境中热水负浮力射流的近区数值模拟[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年02期
9 杨中华;槐文信;;流动环境中热水负浮力射流的近区特性分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年02期
10 齐清兰,张力霆,李桐栋,薛运田,杨庆瑞,李秀辰;复式断面渠道的流量计算方法[J];河北工程技术高等专科学校学报;2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘建华;姜楠;舒玮;;湍流局部平均速度结构函数与湍流多尺度相干结构[A];2003’全国流体力学青年研讨会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 宿晓辉;带有植物的河道水流紊流运动大涡模拟[D];大连理工大学;2002年
2 杨克君;复式河槽水流阻力及泥沙输移特性研究[D];四川大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 石月珍;河滩种树的复式断面河道水流特性研究[D];新疆农业大学;2002年
2 程莉;植树护岸条件下河道水流水流的数值模拟[D];河海大学;2002年
3 王忖;有植被的河道水流试验研究[D];河海大学;2003年
4 拉尼亚(Laounia Nehal);非淹没植被水流特性研究[D];河海大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨克君,曹叔尤,刘兴年;复式河槽阻力系数及过流能力计算[J];水科学进展;2005年01期
2 苏启东,韩慧卿,王学金,刘艳美,何传光;黄河山东段复式河槽动床阻力分布特性[J];水文;1999年06期
3 高志明;谢汉祥;;复式河槽的历史洪水计算[J];人民珠江;1981年03期
4 杨克君;刘兴年;曹叔尤;拾兵;张之湘;;植被作用下的复式河槽流速分布特性[J];力学学报;2006年02期
5 曾琳;周晓泉;杨克君;;滩地植被作用下非对称复式河道的三维数值模拟[J];吉林水利;2009年04期
6 王韦;蔡金德;;顺直河道漫滩水流滩槽流量分配的计算[J];四川大学学报(工程科学版);1990年06期
7 张利;王德中;时文博;万鹏;苏启东;;黄河下游复式河槽高村(四)站的河床阻力分布特性分析[J];水文;2010年05期
8 杨克君;黄尔;刘艺平;;全动床复式河槽水流阻力特性的试验研究[J];四川大学学报(工程科学版);2007年06期
9 王海胜;杨克君;刘兴年;乔昌凯;;滩地植被下复式河槽水流特性试验研究[J];人民黄河;2009年06期
10 石荣荣;刘兴年;杨克君;;复式河槽漫滩水流的三维数值计算[J];水利水电科技进展;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨克君;曹叔尤;刘兴年;;复式河槽过流能力计算方法比较[A];中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第六届学术讨论会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 山西记者站 李彬;汾河公园扮靓太原创优工程大得民心[N];中国旅游报;2000年
2 刘自国;黄河下游滩区因何受灾[N];中国水利报;2003年
3 记者 郑北鹰;汾河景区获联合国迪拜国际改善人居环境最佳范例奖[N];光明日报;2002年
4 记者 忠良;湟水河一期治理工程竣工[N];青海日报;2001年
5 本报记者 师巧梅;为了呼图壁人的“三峡”梦[N];新疆日报(汉);2008年
6 本报记者 孟进 柏蓓;荷航被评为环保“最好”航空公司[N];中国民航报;2008年
7 李义;荷航和世界自然基金会采取新措减少二氧化碳排放量[N];中国贸易报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张明武;具有植被漫滩的复式河槽水流特性研究[D];清华大学;2011年
2 杨克君;复式河槽水流阻力及泥沙输移特性研究[D];四川大学;2006年
3 杜景龙;基于GIS的大河口冲淤复杂性研究[D];华东师范大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 房春艳;植被作用下复式河槽水流阻力实验研究[D];重庆交通大学;2010年
2 石荣荣;复式河槽水沙运动数值模拟[D];四川大学;2006年
3 景晓菊;山区弯曲放宽河道水沙特性概化模型试验研究[D];重庆交通大学;2012年
4 郭建强;长江河口外沙里泓地形的形成演变及其在河口整治开发中的作用[D];华东师范大学;2008年
5 刘文斌;长江洪水对河口典型河段河床演变的影响[D];华东师范大学;2006年
6 武小勇;长江口北港河势演变分析[D];华东师范大学;2005年
7 陈长英;复式断面明渠水流特性研究[D];南京水利科学研究院;2002年
8 王中玉;漫滩芦苇种群对河道水流结构影响的模拟实验研究[D];华北电力大学(北京);2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026