發(fā)布時間：2024-10-03 05:15

　　 采用粒子圖像測速(PIV)技術(shù)對含柔性淹沒植被明渠水流的水力特性進(jìn)行試驗(yàn)研究。利用人造水草模擬天然柔性植被,對不同密度、不同流量條件下含柔性植被明渠恒定均勻流場進(jìn)行了測量,得到了淹沒植被情況下縱向流速、雷諾應(yīng)力、紊動強(qiáng)度沿垂向分布與曼寧系數(shù)的變化情況。試驗(yàn)結(jié)果表明:縱向流速的垂向分布可以分為3區(qū),包括自由水面區(qū)、中間冠層區(qū)和近床面區(qū)。自由水面區(qū)流速隨植被密度增大而增大,中間冠層區(qū)與近床面區(qū)流速隨植被密度增大而減小。雷諾應(yīng)力與紊動強(qiáng)度的峰值出現(xiàn)在植被冠區(qū)頂部附近,并隨著植被密度增大而增大。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1含柔性植被明渠水流試驗(yàn)裝置及測量斷面和測點(diǎn)布置(單位:cm)

試驗(yàn)用平底有機(jī)玻璃水槽，長7.3m，寬0.3m。進(jìn)水流量由電磁流量計(jì)和電磁調(diào)節(jié)閥等組成的流量控制系統(tǒng)嚴(yán)格控制，水位通過下游尾門進(jìn)行控制，穩(wěn)水裝置用于形成穩(wěn)定的均勻流。利用丹麥Dantec公司的PIV系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量，PIV中激光器的功率為350W，測量頻率5Hz。PIV....

圖2試驗(yàn)柔性植被高度、寬度及試驗(yàn)水深(單位:cm)

試驗(yàn)主要考慮5種植被密度布置和2種流量，植被密度分別為100、80、60、40、20株/m2，試驗(yàn)流量分別為15、9m3/h。不同密度的植被布置如圖4所示，具體各試驗(yàn)工況基本物理量參數(shù)如表1所示。圖3固定植被的預(yù)鉆孔有機(jī)玻璃板(單位:cm)

圖3固定植被的預(yù)鉆孔有機(jī)玻璃板(單位:cm)

圖2試驗(yàn)柔性植被高度、寬度及試驗(yàn)水深(單位:cm)3結(jié)果與分析

圖4不同植被密度的植株布置方式

對表2中的擬合結(jié)果進(jìn)行分析可知:自由水面區(qū)，隨著h/hv的變化，對數(shù)方程的斜率為lnx/x2>lnx/x>lnx。由擬合結(jié)果知，水流穩(wěn)定時(4#斷面)不同密度速度與經(jīng)驗(yàn)公式相關(guān)性較好。4#斷面自由水面區(qū)水流穩(wěn)定，速度垂向分布呈對數(shù)律。隨著植物密度增大對數(shù)方程斜率增大，自由水....

本文編號：4006795