滩地植被化复式河道水流运动特性研究

基于水槽试验与解析模型相结合的方法,采用仿真植被研究莎草和芦苇环境下复式河道的水流运动特点。考虑复杂形态植被阻力、横向动能交换、二次流系数和床面阻力等作用,建立了含植被复式河道水流控制方程,并得到了水深平均流速分布公式,通过试验数据验证了流速分布公式的有效性。结果表明,在相同水深条件下,当等效孔隙率增加,主槽和边坡区二次流系数基本不变,边滩植被区的二次流系数减小;同等试验条件下,芦苇区二次流系数波动小,莎草区反之,说明边滩植被形态越复杂,二次流系数在边滩植被区的波动越大;提出的流速分布模型既适用于植被形态沿垂向恒定,也适用于植被形态沿垂向变化的情景,在应用于后者条件时,需采用“等效挡水宽度”以综合反映植被的形态。