植被对河道水力特性影响的研究

【摘要】：近年来,人们逐渐开始关注对有植被河道的水力特性研究。因为河道或者沟渠的岸滩或主槽床面上有植被时,会对河道产生不利和有利的影响。本文分析了淮河入江水道上段(金湖段)过流状况,研究芦苇对水流阻力的影响,对淮河入江水道(上段)金湖段过流能力进行物理模型试验研究和理论分析。在前人研究成果的基础上,结合淮河入江水道(上段)金湖段的具体特点,推导出了新的综合糙率公式。研究了不同苇草密度、覆盖率、水力半径等水力特性对糙率的影响,验证了公式的可靠性。研究的主要结论如下： 1、根据模型设计理论,为了保证模型水流在阻力平方区,模型应有满足要求的水深,同时根据我校水工试验大厅场地面积,以及试验主要目的是量测各流量对应的长河渠中水面线等,综合上述因素考虑采用水平(纵、横)向与垂直方向比尺不同的定床变态水流模型。模型同时满足重力相似和阻力相似条件。 2、通过有芦苇河道阻力特性的理论分析,推导出了新的综合糙率公式。 (1)植被未淹没情况综合糙率公式根K1/2以及水力半径的2/3方R-/3有关,与底坡i无关。 (2)植被淹没情况综合糙率公式 其表现形式与植被未淹没情况相似。n与植被覆盖区域植被密度的平方根没有影响。但是也有区别：同样条件下植被淹没情况,要比未淹没情况的综合糙率偏小 (3)着重研究了植被覆盖率对阻力的影响,模型试验结果及理论分析均表明：随着覆盖率的增加,综合糙率减小；同时,随着水深的增加,综合糙率减小。这一结论有一定的理论意义和实践价值。