漂浮植被廣泛地存在于人造浮島、濕地、天然河道以及湖泊當中,是河道景觀和生態(tài)修復工程的重要組成部分,合理的配置漂浮植被不僅能夠改善水質(zhì)、維護生物物種的多樣性,還能改善周邊居民的生活環(huán)境。較沉水、挺水植被水流而言,漂浮植被水流的流動特性非常復雜,不同的區(qū)域可表現(xiàn)為多孔介質(zhì)流動、明渠流動、管道流動和邊界層流動的特性。以往研究多采用探入水中一定深度的剛性圓柱體來模擬漂浮植被以研究其水流運動特性,而對根系不發(fā)達的浮毯型植被蓋形式的漂浮植被水流運動特性研究較少。本文采用仿真荷葉模擬不規(guī)則植被斑塊或浮毯型植被蓋,綜合考慮植被、水體、風應力以及底壁的交互作用,采用理論推導與實驗室試驗相結(jié)合的方法研究漂浮植被水流的水動力學特性。在漂浮植被的影響下,水流結(jié)構(gòu)和動量傳輸特性會發(fā)生明顯變化,進而對水體中污染物和泥沙的輸移擴散產(chǎn)生影響。文中采用水槽試驗分別對不同雷諾數(shù)、不同寬深比、不同種群密度下漂浮植被對水流的剪切作用和紊動傳輸特性的影響進行了系統(tǒng)研究。受植被粗糙邊界的影響,縱向流速的最大值出現(xiàn)在水體中部,雷諾應力和紊動強度最大值出現(xiàn)在植被蓋附近。此外,水流結(jié)構(gòu)不僅與植被覆蓋率有關,還與植被形態(tài)和組合方式有關。... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２?－?１玻璃水槽試驗系統(tǒng)??

?化）水槽循環(huán)系統(tǒng)示意圖??圖２?－?１玻璃水槽試驗系統(tǒng)??２．１．２試驗材料??天然狀態(tài)下，漂浮植被多Ｗ不規(guī)則形狀斑塊（或浮毯）的形式出現(xiàn)，為了體現(xiàn)這種??天然布設形態(tài)，故本次試驗選取仿真荷葉代表漂浮植被。Ａ組試驗采用直徑約為０．６ｍ??的微漏斗型仿真荷葉若干，入水深度約為５ｍｍ。Ｂ姐試驗分別采用直徑為２８ｃｍ，１８ｃｍ，??１０ｃｍ的仿真荷葉若干，并通過不同的組合方式來實現(xiàn)不同的覆蓋率。荷葉形態(tài)如圖２?－??２所示，其直徑從左到右依次為０＝６０，?２８，?１８，?１０ｃｍ；仿真漂浮植被的覆蓋率及姐合形式??如圖２－３所示。由圖可知，仿真荷葉的形狀并非規(guī)則的圓形，為了更加精確的汁算植??被的覆蓋面積，本文先用相機拍照，而后應用ＩｍａｇｅＪ２ｘ軟件中的圖像識別技術，根據(jù)??灰度差異來計算不同葉片組合情況下的覆蓋面積

２丄３．１測速器材－ＡＤＶ??本次試驗采用美國ＹＳＩ公司的Ｈ維超聲波多普勒測速儀（ＳｏｎＴｅｋＡＤＶ）對漂浮植??被水流的瞬時流速（Ｍ，ｖ，ｗ）進行測量；儀器有向下探頭和向上探頭兩種（圖２－４）。每個??探頭的采樣點均位于探頭正前方約５ｃｍ處，Ｗ減少探頭對流場的干擾。在測量水體流??速時，探頭必須全部淹沒在水體中，而每個探頭測量范圍都有其局限性：向上探頭無法??測到河床附近水體的流速，向下探頭無法測得水體表層的流速。這就意味著要實現(xiàn)對流??速沿整個水深測量就必須采用上下探頭相結(jié)合的方法進行。其中，向上探頭用于測量中??上層水體的流速，向下探頭用于測量中下層水體的流速。本儀器的采樣頻率范圍為??�。�??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2926160