有漂浮植被河道水流二维流速预测方法技术

本发明专利技术属于水力学及河流动力学领域，公开了一种有漂浮植被河道水流二维流速预测方法，将漂浮植被作用下的明渠河道沿垂向划分为四个区域，从水面z＝H至河床底部z＝0依次为：(1)流速均匀分布的内部植被区；(2)外部植被区；(3)受剪切应力影响的无植被区；以及(4)受河床约束的渠底边界层；依据漂浮植被内部水流调节长度、内部植被区与外部植被区交界面处的流速、整个水深方向的最大水流流速，计算得到漂流植被河道四个分区的水流二维流速。本发明专利技术考虑了漂浮植被对对水流结构和流速分布的影响，并以具有真实植被形态的模型植被群落为案例展开验证；为进一步开展有漂浮植被河道水流演变研究提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水力学及河流动力学领域，涉及一种基于河道平均流速、植被密度和相对水深的河道水流二维流速计算方法，尤其适用于有漂浮植被河道水流二维流速预测技术。。

技术介绍

1、漂浮植被常见于天然河流和湿地，在河流生态系统中发挥重要作用，它可以促进污染物及营养物质的氧化分解，从而达到净化水体以及维持生物多样性发展的目的。漂浮植被(如凤眼莲)的叶片和花朵在水面上方，根系漂浮在水中。气温适合时，部分漂浮植被物种快速繁殖，其根系交互缠绕固结，在河道表面形成稳定的覆盖结构，甚至覆盖整个河面。由于漂浮植被的阻流作用，水流在内部水流调节区内(0<x<xd，xd为植被内部水流调整长度)从漂浮植被区(hg<z<h，hg为河床到植被底部的距离)向其下方的自由水流区(0≤z≤hg)垂直偏转，漂浮植被内部和周围的水流结构沿纵向(x方向)和垂向(z方向)不断调整。具体来说，漂浮植被内部水流流速降低，由于河道水流的连续性，漂浮植被底部至河床区域水流流速相应增大。低流速植被区与植被下方高流速区之间的质量和动量交换促进植被底部形成剪切层，当剪切层强度足够大时，漂浮植本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种有漂浮植被河道水流二维流速预测方法，其特征在于，将漂浮植被作用下的明渠河道沿垂向划分为四个区域，从水面z＝H至河床底部z＝0依次为：(1)流速均匀分布的内部植被区hg+δe≤z≤H，δe为δe为水流贯穿深度；(2)外部植被区hg≤z≤hg+δe；(3)受剪切应力影响的无植被区δb≤z≤hg，δb为为渠底边界层厚度；以及(4)受河床约束的渠底边界层0≤z≤δb；

2.根据权利要求1所述的有漂浮植被河道水流二维流速预测方法，其特征在于，δe按照以下公式计算得到：

3.根据权利要求1所述的有漂浮植被河道水流二维流速预测方法，其特征在于，δb按照以下公式计算得到：...

【技术特征摘要】

1.一种有漂浮植被河道水流二维流速预测方法，其特征在于，将漂浮植被作用下的明渠河道沿垂向划分为四个区域，从水面z＝h至河床底部z＝0依次为：(1)流速均匀分布的内部植被区hg+δe≤z≤h，δe为δe为水流贯穿深度；(2)外部植被区hg≤z≤hg+δe；(3)受剪切应力影响的无植被区δb≤z≤hg，δb为为渠底边界层厚度；以及(4)受河床约束的渠底边界层0≤z≤δb；

2.根据权利要求1所述的有漂浮植被河道水流二维流速预测方法，其特征在于，δe按照以下公式计算得到：

...

【专利技术属性】
技术研发人员：单钰淇，刘超，桂子钦，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：