植被影响下的弯曲分汊河道水沙特性

摘要

弯曲分汊河道由于其特殊的地形和复杂的水沙运动特性，对河势稳定、防洪、航运及沿岸经济发展都有着深远的影响。植被作为河流生态系统的组成部分，对河床演变形态具有重要影响，且植被往往分布在弯曲分汊河道的凸岸淤积段或洲滩。本文基于物理模型试验，开展系列不同来流及不同植被密度影响下的弯曲分汊河道动床非恒定流概化试验，分析植被影响下弯曲分汊河道冲刷与再造过程中的水流和泥沙的输移特性。结果表明：非恒定过程条件下，左汊分流比受植被影响较为显著，且随着支汊植被密度的增加呈现增大的趋势；分流比对右汊有无植被布设较为敏感，但植被布设密度的大小对分流比影响较小。对于推移质输移，支汊植被的存在增大了弯曲分汊河段推移质的输沙率和输沙级配，随着右汊植被覆盖密度的增加，推移质输沙率峰值有所增大，同时推移质输沙波动亦增大，流量较大时波动性表现更为显著。汊道相互影响量化参数的变化表明弯曲分汊河道再造过程中汊道间的影响随着支汊植被密度的增加呈现出较大的增加幅度。研究成果一定程度上可为相关的河道整治、河流生态修复等提供理论支持。

关键词

弯曲分汊河道 / 植被影响 / 水流特性 / 推移质输移 / 非恒定流

基金资助

国家自然科学基金长江水科学联合基金（U2040219）; 第二次青藏高原综合科学考察研究子专题（2019QZKK020401）