漂浮植被作用下河道水流流速沿程变化研究

摘要

漂浮植被常见于明渠河道水面。漂浮植被可改变河道水流流速，影响植被吸收营养物效率。本文将漂浮植被作用下的明渠河道沿垂向划分为漂浮植被区和无植被区。在植被阻力作用下，水流进入漂浮植被区后不断调整，流速不断降低，直至水流充分发展后，水流流速稳定不变。将漂浮植被区的水流调整长度定义为漂浮植被前端至水流充分发展处的长度。基于指数衰减函数，建立了漂浮植被区水流流速沿程分布预测方法；在此基础上，联立水流连续方程，提出了漂浮植被下方无植被区的水流流速沿程分布预测方法。所提计算模型结构简单、易于应用，所有输入参数可由水流和植被条件确定。采用已有的试验资料检验计算模型，发现本文模型能够准确预测漂浮植被区和无植被区的流速沿程分布。研究可为河道水环境治理与生态修复提供技术支撑。

关键词

漂浮植被 / 流速分布 / 预测模型 / 营养物去除

基金资助

国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项（2022YFE0136700）; 国家自然科学基金资助项目（52179074;52279072）; 四川省科技计划资助项目（2022NSFSC0969）; 智慧长江与水电科学湖北省重点实验室开放研究基金项目（ZH21020001）