植被斑作用下生态河道水流结构及纵向混合机理研究

项目名称： 植被斑作用下生态河道水流结构及纵向混合机理研究

项目编号： No.11372232

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 槐文信

作者单位： 武汉大学

项目金额： 90万元

中文摘要： 目前对生态河道的研究主要集中在河流生态恢复的研究，生态河道实践工程的研究和生态河道影响因素的定性研究上。而对生态河道水流结构特性是否有利于河势的稳定，行洪能力如何，污染物在生态河道中混合输移行为如何变化等研究的较少。本研究将生态河道水流概化为多个典型形式的植被斑明渠水流，研究植被斑的水动力学特性，揭示植被斑与河床断面形状形成二次流联合作用下水流时均与紊动特性，探究河床切应力的分布，以实现植被斑与河床边界对水流的控制，使得生态河道具有稳定的河势，以达到生态河道的可持续发展。进而建立描述植被斑水流的三维水动力学模型和水深平均二维模型，以及基于植被斑阻力模型的一维非恒定水流模型，以实现生态河道植被水流特性的数学描述。同时就植被斑内与斑间动量交换进行分析，揭示植被斑对纵向混合的影响。在试验与理论分析基础上给出植被斑作用下生态河道纵向离散系数的理论描述。该成果为生态河道设计和环境影响评估奠定基础。

中文关键词： 生态河道；植被水流；水流结构；水流阻力；离散

英文摘要： Currently, researches on ecological river mainly focus on the ecological restoration, engineering projects and its qualitative influences, while few are on the stability of river regime in the ecological river, capability of flood carrying and transport p

英文关键词： Ecological river；flow within Vegetation；Flow structure；Flow resistance；dispersion