芦苇种群均匀格局对河道水流的影响

论文摘要

选用天然芦苇植株,均匀栽插于室内模拟水渠。在种群密度0、54、108、202 s／m2及70、80、90L／s流量下,观测了模拟水渠6个横断面和3个纵向剖面的流速分布及水流紊流强度的变化。结果表明,(1)在横断面上,芦苇种群内部从渠底至水面瞬时点流速标准偏差较大,垂向时均点流速曲折上升,不符合幂函数关系；(2)在水渠的中间纵向剖面上,当种群密度增至202 s／m2时,从渠底至水面种群中和种群后水流的时均点流速差异较大；(3)紊流强度随种群密度的增加而增大,且在水流与芦苇种群交界处较大；(4)无芦苇种群时,紊流强度随流量及距离边壁距离的增加而增大,栽插芦苇后,规律相反；(5)与芦苇种群的进水断面相比,出水断面的平均紊流强度显著减小,水流变得更加平稳。本文的研究结果增进了近自然河流中植被与水流之间相互作用机制的理解。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.2.1 淹没状态下的研究
• 1.2.2 半淹没状态下的研究
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 试验概况
• 2.1 试验装置
• 2.2 试验植物的选择及栽插方式
• 2.3 测量仪器
• 2.3.1 多普勒超声波流速仪
• 2.3.2 ABFS二维地形测量系统
• 2.3.3 HQC—2水位流量控制器
• 2.3.4 LH-1自动水位仪
• 第三章 芦苇种群对河道水流流速分布的影响
• 3.1 试验方法
• 3.1.1 断面、测点的布设方式
• 3.1.2 流量的计算方法
• 3.1.3 流速测量频率及时长的确定
• 3.1.4 试验工况
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 有、无芦苇种群断面流速分布
• 3.2.2 各断面流速分布幂函数拟合
• 3.3 本章小结
• 第四章 芦苇种群对河道水流紊流强度的影响
• 4.1 紊流强度的计算方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 芦苇种群与边壁之间的紊流强度变化
• 4.2.2 边壁与芦苇中线之间的紊流强度变化
• 4.2.3 芦苇种群中线的紊流强度变化
• 4.2.4 从渠岸到渠中紊流强度变化的对比
• 4.3 本章小结
• 第五章 问题与展望
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况