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含挺水植物和沉水植物水流紊动特性

王忖 王超

王忖, 王超. 含挺水植物和沉水植物水流紊动特性[J]. 水科学进展, 2010, 21(6): 816-822.
引用本文: 王忖, 王超. 含挺水植物和沉水植物水流紊动特性[J]. 水科学进展, 2010, 21(6): 816-822.
WANG Cun, WANG Chao. Turbulent characteristics in open-channel flow with emergent and submerged macrophytes[J]. Advances in Water Science, 2010, 21(6): 816-822.
Citation: WANG Cun, WANG Chao. Turbulent characteristics in open-channel flow with emergent and submerged macrophytes[J]. Advances in Water Science, 2010, 21(6): 816-822.

含挺水植物和沉水植物水流紊动特性

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2008CB418203);浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室资助(2008KJ004)
详细信息
    作者简介:

    王忖(1974- ),女,河北辛集人,讲师,主要从事流体力学研究.E-mail:Wangcun5158@sina.com

  • 中图分类号: TV133

Turbulent characteristics in open-channel flow with emergent and submerged macrophytes

Funds: The study is financially supported by the National Basic Research Program of China(No.2008CB418203).
  • 摘要: 在一定的水动力条件下,不同水生植物对水流结构改变的程度及对底泥再悬浮的影响由于其形态结构的差异有所不同.在玻璃水槽中铺设太湖底泥并种植天然沉水植物(水蕨)和挺水植物(菖蒲),通过水槽实验,用三维声学多普勒流速仪ADV对植物段紊流特性进行测量研究,分析含水生植物明渠水流的水力特性及底泥再悬浮规律.结果表明:含沉水植物和挺水植物明渠水流的垂向流速分布各自遵循不同的规律;其紊动强度和雷诺应力具有明显的各向异性特性;在沉水植物冠层交界处及挺水植物的茎杆和枝叶分叉处,紊流强度及雷诺应力均出现最大值;在一定条件下沉水植物和挺水植物均能抑制底泥再悬浮,但当雷诺数达到一定数值时,水生植物的存在反而加剧了底泥的再悬浮,与挺水植物相比,沉水植物对底泥再悬浮的抑制效果要更好.
  • [1] VERMAAT J E,SANTAMARIA L,ROOS P J.Water flow across and sediment trapping in submerged macrophyte beds of contrasting growth form[J].Archiv fur Hydrobiologie,2000,148:549-562.
    [2] WANG Chao,ZHU Ping,WANG Pei-fang,et al.Effects of aquatic vegetation on flow in the Nansi Lake and its flow velocity modeling[J].Journal of Hydrodynamics:Ser B,2006,18(6):640-648.
    [3] 李艳红,李栋,范静磊.含淹没植物河流水流紊动强度最大值及其影响因素[J].水科学进展,2007,18(5):706-710.(LI Yan-hong,LI Dong,FAN Jing-lei.Turbulence intensity maximum and its influence factors in submerged river flow with plant[J].Advances in Water Science,2007,18(5):706-710.(in Chinese))
    [4] 刘云.流经柔性植物的明渠水流特性影响试验研究[D].南京:河海大学,2006.(LIU Yun.The experimental study on the flow characteristics of open channel with the flexible vegetation[D].Nanjing:Hohai University,2006.(in Chinese))
    [5] 顾峰峰,倪汉根,戚定满.高棵水生植物的阻力系数在非淹没与淹没条件下的相互换算[J].水科学进展,2007,18(6):823-828.(GU Feng-feng,NI Han-gen,QI Ding-man.Transition of long-stalk vegetation resistance coefficient between unsubmerged condition and submerged condition[J].Advances in Water Science,2007,18(6):823-828.(in Chinese))
    [6] 邱秀云,阿不都外力,程艳,等.植物"柔性坝"对水流的影响试验研究[J].水利水电技术,2003,34(9):62-65.(QIU Xiuyun,ABDUWALI,CHENG Yan,et al.Experiment research on the flow characteristics of vegetation flexible dam[J].Water Besources and Hydropower Engineering,2003,34(9):62-65.(in Chinese))
    [7] 刘诚,沈永明.水生植物对水沙运动影响的三维湍流模型[J].水科学进展,2008,19(6):851-856.(LIU Cheng,SHEN Yongming.3D turbulence model for the flow and sediment transport with aquatic vegetation[J].Advances in Water Science,2008,19(6):851-856.(in Chinese))
    [8] 吴福生,王文野,姜树海.含植物河道水动力学研究与进展[J].水科学进展,2007,18(3):456-461.(WU Fu-sheng,WANG Wen-ye,JIANG Shu-hai.Hydrodynamics development in vegetated open channel[J].Advances in Water Science,2007,18(3):456-461.(in Chinese))
    [9] DEITER C D.The importance of emergent vegetation in reducing sedimentresus Pension in wetlands[J].Journal of Freshwater Ecology,1990,5:467-473.
    [10] HORPPILA J,NURMINEN L.The effete of an emergent macrophyte(Typha angustifolia)on Sediment in a shallow north temperate lake[J].Freshwater Biology,2001,46:1447-1455.
    [11] HORPPILA J,NURMINEN L.Effects of submerged macrophytes on sediment resuspension and internal phosphorus loading in Lake Hiidenvesi(Southem Finland)[J].Water Research,2003,37:4468-4474.
    [12] HORPPILA J,NURMINEN L.Effects of different macrophyte growth forms on sediment and P resuspension in a shallow lake[J].Hydrobiologia,2005,545:167-175.
    [13] JAMES W F,BARKO J W,BUTLER M G.Shear stress and sediment resuspension in relation to submersed macrophyte biomass[J].Hydrobiologia,2004,515:181-191.
    [14] JAMES W F,BEST E P,BARKO J W.Sediment resuspension and light attenuation in Peoria Lake:Can macrophytes improve water quality in this shallow system?[J].Hydrobiologia,2004,515:193-201.
    [15] 厉恩华.大型水生植物在浅水湖泊生态系统营养循环中的作用[D].北京:中国科学院研究生院,2006.(LI En-hua.Effcts of aquatic macrophytes on nutrient cycleing in shallow freshwater lake ecosystem[D].Beijing:Graduate School of Chinese Academy of Sciences,2006.(in Chinese))
    [16] HUANG Pei-sheng,LIU Zheng-wen,HAN Bo-ping.Floating-leaved macrophyte(Trapa quadrispinosa Roxb)beds have significant effects on Nitrogen resuspension in Lake Taihu[J].Hydrobiologia,2007,581:189-193.
  • [1] 金光球, 张中天, 袁海钰, 唐洪武, 陈鹤翔, 张思怡.  河流潜流带地表-地下水过程对典型水生生物活动的响应研究进展 . 水科学进展, 2022, 33(5): 835-847. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2022.05.013
    [2] 张英豪, 赖锡军, 唐彩红.  单向明渠流与波浪作用下植被对水沙运动影响研究综述 . 水科学进展, 2021, 32(2): 309-319. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.02.016
    [3] 张英豪, 赖锡军, 张琳, 姚昕, 邓焕广.  风浪作用下水生植物对水流结构的影响——以太湖中两种典型沉水植物为例 . 水科学进展, 2020, 31(3): 441-449. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.03.014
    [4] 龚政, 耿亮, 吕亭豫, 周曾, 严佳伟, 张长宽.  开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅱ.潮汐作用 . 水科学进展, 2017, 28(2): 231-239. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.008
    [5] 李文杰, 刘华, 杨胜发, 王涛, 张鹏.  横向振动格栅紊流紊动特性试验 . 水科学进展, 2016, 27(1): 49-56. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.006
    [6] 刘晓芳, 黄河清, 邓彩云.  江心洲平衡形态水动力条件的理论分析 . 水科学进展, 2014, 25(4): 477-483.
    [7] 张宽地, 王光谦, 孙晓敏, 王俊杰.  模拟植被覆盖条件下坡面流水动力学特性 . 水科学进展, 2014, 25(6): 825-834.
    [8] 闫静, 戴坤, 唐洪武, 程年生, 陈扬.  含植物河道紊流结构研究进展 . 水科学进展, 2014, 25(6): 915-922.
    [9] 蒋昌波, 王刚, 邓斌, 刘易庄.  新型开孔桥墩水动力特性的PIV试验 . 水科学进展, 2014, 25(3): 383-391.
    [10] 朱红伟, 蒋基安, 程鹏达, 王道增.  泥沙污染物起动再悬浮释放机理 . 水科学进展, 2013, 24(4): 537-542.
    [11] 郑西来, 张俊杰, 陈蕾.  再悬浮条件下沉积物内源磷迁移-转化机制研究进展 . 水科学进展, 2013, 24(2): 287-295.
    [12] 张宽地, 王光谦, 吕宏兴, 王占礼, 刘俊娥.  模拟降雨条件下坡面流水动力学特性研究 . 水科学进展, 2012, 23(2): 229-235. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.002
    [13] 申霞, 洪大林, 丁艳青, 姬昌辉, 于剑.  太湖疏浚前后波浪扰动下的底泥再悬浮特征 . 水科学进展, 2011, 22(4): 580-585.
    [14] 王鹏, 王胜艳, 郝少盼, 姚琪, 汤露露.  模拟扰动条件下太湖沉积物的再悬浮特征 . 水科学进展, 2010, 21(3): 399-404.
    [15] 刘诚, 沈永明.  水生植物对水沙运动影响的三维湍流模型 . 水科学进展, 2008, 19(6): 851-856.
    [16] 顾峰峰, 倪汉根, 戚定满.  高棵水生植物的阻力系数在非淹没与淹没条件下的相互换算 . 水科学进展, 2007, 18(6): 823-828.
    [17] 吴福生, 王文野, 姜树海.  含植物河道水动力学研究进展 . 水科学进展, 2007, 18(3): 456-461.
    [18] 曹颖, 朱军政.  长江口南汇东滩水动力条件变化的数值预测 . 水科学进展, 2005, 16(4): 581-585.
    [19] 李一平, 逄勇, 陈克森, 彭进平, 丁玲, 金鹰.  水动力作用下太湖底泥起动规律研究 . 水科学进展, 2004, 15(6): 770-774.
    [20] 吕殿青, 王全九, 王文焰.  滴灌条件下土壤水盐运移特性的研究现状 . 水科学进展, 2001, 12(1): 107-112.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-02-01
  • 刊出日期:  2010-11-25

含挺水植物和沉水植物水流紊动特性

    基金项目:  国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2008CB418203);浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室资助(2008KJ004)
    作者简介:

    王忖(1974- ),女,河北辛集人,讲师,主要从事流体力学研究.E-mail:Wangcun5158@sina.com

  • 中图分类号: TV133

摘要: 在一定的水动力条件下,不同水生植物对水流结构改变的程度及对底泥再悬浮的影响由于其形态结构的差异有所不同.在玻璃水槽中铺设太湖底泥并种植天然沉水植物(水蕨)和挺水植物(菖蒲),通过水槽实验,用三维声学多普勒流速仪ADV对植物段紊流特性进行测量研究,分析含水生植物明渠水流的水力特性及底泥再悬浮规律.结果表明:含沉水植物和挺水植物明渠水流的垂向流速分布各自遵循不同的规律;其紊动强度和雷诺应力具有明显的各向异性特性;在沉水植物冠层交界处及挺水植物的茎杆和枝叶分叉处,紊流强度及雷诺应力均出现最大值;在一定条件下沉水植物和挺水植物均能抑制底泥再悬浮,但当雷诺数达到一定数值时,水生植物的存在反而加剧了底泥的再悬浮,与挺水植物相比,沉水植物对底泥再悬浮的抑制效果要更好.

English Abstract

王忖, 王超. 含挺水植物和沉水植物水流紊动特性[J]. 水科学进展, 2010, 21(6): 816-822.
引用本文: 王忖, 王超. 含挺水植物和沉水植物水流紊动特性[J]. 水科学进展, 2010, 21(6): 816-822.
WANG Cun, WANG Chao. Turbulent characteristics in open-channel flow with emergent and submerged macrophytes[J]. Advances in Water Science, 2010, 21(6): 816-822.
Citation: WANG Cun, WANG Chao. Turbulent characteristics in open-channel flow with emergent and submerged macrophytes[J]. Advances in Water Science, 2010, 21(6): 816-822.
参考文献 (16)

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