滩地植物对河道阻力与宽度调整影响的试验研究

论文摘要

本文对滩地种有植物的复式河道的河宽动力调整进行了物理模型试验研究,试验以不同材料模拟不同植物(乔木、灌木),通过便携式流速仪和界面测定仪进行流场及河道地形测量,探讨了滩地处植物对河宽调整的影响。本文比较系统、全面地总结了植物河道水流特性及河宽调整问题的研究成果。开展了复式河道滩地植物的动床试验,观测了植物丛内流速分布与河宽动力调整过程,并进行了相应的理论研究与数值模拟。在试验分析过程中,将复式河道断面划分为三个典型区域:主槽区、滩槽交界区及滩地区,重点研究了滩地植物种植前后河道糙率的变化情况,并分析了植物偏斜高度与河道糙率的关系,丰富了此类问题的研究成果。同时重点对滩地植物对河宽动力调整的影响进行了研究。最后,本文对生态河道建设的前景进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 单式河道缺点
• 1.3 复式河道优点
• 1.4 复式河道生态效应
• 1.5 植物对水流特性的影响因素
• 1.6 植物类型分类
• 第二章 植被对明渠水流影响的试验研究现状
• 2.1 问题提出
• 2.2 室外试验
• 2.3 室内试验部分
• 2.3.1 试验类型
• 2.3.2 试验材料
• 2.3.3 试验仪器
• 2.4 研究方法
• 2.5 研究现状
• 2.5.1 刚性植物（主要为乔木）
• 2.5.2 柔性植物（灌木、草）
• 2.6 存在的问题及展望
• 第三章 淹没状态下植物偏斜高度与糙率的关系
• 3.1 糙率系数的理论分析
• 3.2 实验数据分析
• 3.3 结论
• 第四章 模型试验理论基础
• 4.1 物理模拟和数学模拟
• 4.2 量纲分析法
• 4.2.1 基本概念
• 4.2.2 量纲分析的基本定理——π定理
• 4.2.3 量纲分析法优点
• 4.2.4 量纲分析法的限制
• 4.3 量纲分析法求解植物河道水力学问题
• 4.3.1 前人成果
• 4.3.2 本文成果
• 4.4 边界切力法
• 4.4.1 基本关系
• 4.4.2 河床变形方程的离散
• 4.4.3 植物河床床面切应力计算公式推导
• 4.5 植物河道宽度调整
• 第五章 植物河道河宽调整模拟试验
• 5.1 试验设计
• 5.1.1 模型简介
• 5.1.2 量测设备
• 5.2 试验方法
• 5.3 试验现象描述
• 5.3.1 滩地种植乔木类
• 5.3.2 滩地种植灌木类
• 5.3.3 总结
• 第六章 试验结果在生态型河道建设中应用的前景展望
• 6.1 传统河道的缺点
• 6.2 生态河道建设
• 6.2.1 发展背景
• 6.2.2 生态河道概念
• 6.2.3 生态河道建设措施
• 第七章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 存在的问题
• 7.3 建议
• 本文试验仍存在明显的不足，主要体现在以下几个方面
• 参考文献
• 致谢