• 全国中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • 美国工程索引(EI)收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

河流管理中含植物水流问题研究进展

唐洪武 闫静 吕升奇

唐洪武, 闫静, 吕升奇. 河流管理中含植物水流问题研究进展[J]. 水科学进展, 2007, 18(5): 785-792.
引用本文: 唐洪武, 闫静, 吕升奇. 河流管理中含植物水流问题研究进展[J]. 水科学进展, 2007, 18(5): 785-792.
TANG Hong-wu, YAN Jing, LU Sheng-qi. Advances in research on flows with vegetation in river management[J]. Advances in Water Science, 2007, 18(5): 785-792.
Citation: TANG Hong-wu, YAN Jing, LU Sheng-qi. Advances in research on flows with vegetation in river management[J]. Advances in Water Science, 2007, 18(5): 785-792.

河流管理中含植物水流问题研究进展

基金项目: 新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-04-0494);国家自然科学基金资助项目(50479068)
详细信息
    作者简介:

    唐洪武(1966- ),男,江苏建湖人,教授、博导,主要从事水力学、河流动力学及流体测试技术方面的研究.E-mail:hwtang@hhu.edu.cn

    通讯作者:

    闫静,E-mail:yanjing@hhu.edu.cn

  • 中图分类号: TV143;G353.11

Advances in research on flows with vegetation in river management

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.50479068)
  • 摘要: 河流管理涵盖灌溉、防洪、河流生态、环境等众多内容,其目的在于保护和恢复河流生态系统的整体生态功能。植物是具有生态功能河流的重要特征,为动物提供了栖息地,是维持河流健康发展的重要因素。由于植物的存在改变了水流运动特性和泥沙及污染物输移规律,含植物水流问题引起了河流管理领域的广泛关注,并且成为河流动力学新的重要的研究课题。回顾了当前国内外河流管理中含植物水流问题研究的主要成果,归纳为水流阻力、紊流结构、泥沙运动和被动标量扩散输移四个方面的研究内容,详细介绍了重要的研究方法、结论和量测手段,讨论了含植物水流问题当前研究存在的不足,并指出今后的研究趋势。
  • [1] 董哲仁.河流生态恢复的目标[J].中国水利,2004,10:7-9.
    [2] 胡旭跃,徐立君,李彪,等.环境渠道水流运动特性研究进展[J].人民黄河,2006,28(5):24-26.
    [3] J(a)rvel(a) J.Flow resistance of flexible and stiff vegetation:a flume study with natural plants[J].Journal of Hydrology,2002,269:44-54.
    [4] Nepf H M.Vertical secondary flows in submerged plant-like arrays[J].Limnology and Oceanography,1999,44(4):1 072-1 080.
    [5] Ree W O,Palmer V J.Flow of water in channels protected by vegetative lining[R].Technical Bulletin,Washington D C:USDA-ARS,1949,967:1-115.
    [6] Kouwen N,Unny T E,Hill H M.Flow retardance in vegetated channels[J].Journal of the Irrigation and Drainage Division,1969,95(IR2):329-342.
    [7] Kouwen N,Li R M,Simons D B.Flow resistance in vegetated waterways[J].Trans,ASCE,1981,24(3):694-698.
    [8] Petryk S,Bosmajian G.Analysis of flow through vegetation[J].Journal of the Hydraulics Division,1975,101 (HY7):871-884.
    [9] Wu F C,Shen H W,Chou Y J.Variation of roughness coefficients for unsubmerged and submerged vegetation[J].Journal of Hydraulic Engineering,1999,125(9):934-942.
    [10] Stephan U,Gutknecht D.Hydraulic resistance of submerged flexible vegetation[J].Journal of Hydrology,2002,269:27-43.
    [11] Fathi-Moghadam M,Kouwen N.Nonrigid,nonsubmerged,vegetative roughness on floodplain[J].Journal of Hydraulic Engineering,1997,123(1):51-57.
    [12] 王兴奎,邵学军,李丹勋.河流动力学基础[M].北京:中国水利水电出版社,2002.77-110.
    [13] Gourlay M R.Discussion of Flow resistance in vegetated channels' by Kouwen N et al.[J].Journal of the Irrigation and Drainage Division,1970,96(IR3):351-357.
    [14] Ei-Hakim O,Salama M M.Velocity distribution inside and above branched flexible roughness[J].Journal of the Irrigation and Drainage Engineering,1992,118(6):914-927.
    [15] Carollo F G,Ferro V,Termini D.Flow velocity measurements in vegetated channels[J].Journal of Hydraulic Engineering,2002,128(7):664-673.
    [16] Ikeda S,Kanazawa M.Three-dimensional organized vortices above flexible water plants[J].Journal of Hydraulic Engineering,1996,122(11):634-640.
    [17] 王忖.有植被的河道水流试验研究[D].南京:河海大学,2003.
    [18] López F,García M H.Mean flow and turbulence structure of open-channel flow through non-emergent vegetation[J].Journal of Hydraulic Engineering,2001,127(5):392-402.
    [19] Nepf H M,Vivoni E R.Flow structure in depth-limited,vegetated flow[J].Journal of Geophysical Research,2000,105(C12):28 547-28 557.
    [20] Su X H,Li C W,Chen B H.Large eddy simulation of surface turbulent flow in open channel with submerged vegetation[A].Advances in Hydraulics and Water Engineering:Proceedings of the 13th IAHR-APD Congress[C].Singapore World Scientific,2002.366-369.
    [21] Wilson C A M E,Stoesser T,Bates P D,et al.Open channel flow through different forms of submerged flexible vegetation[J].Journal of Hydraulic Engineering,2003,129(11):847-853.
    [22] Finnigan J.Turbulence in plant canopies[J].Annual Review of Fluid Mechanics,2000,32:519-571.
    [23] Ghisalberti M,Nepf H M.Mixing layers and coherent structures in vegetated aquatic flows[J].Journal of Geophysical Research,2002,107(C2),doi: 10.1029/2001JC000871.
    [24] 贺千山,毛节泰,陈家宜,等.基于激光雷达遥感和参数化模式研究城市混合层的发展机制[J].大气科学,2006,30(2):293-306.
    [25] Naot D,Nezu I,Nakagawa H.Hydrodynamic behavior of partly vegetated open channels[J].Journal of Hydraulic Engineering,1996,122(11):625-633.
    [26] 宿晓辉,张建新,李志伟,等.带有植物的河道水流浅水紊流运动大涡模拟[J].大连理工大学学报,2003,43(2):223-229.
    [27] Nadaoka K,Yagi H.Shallow-water turbulence modeling and horizontal large-eddy computation of river flow[J].Journal of Hydraulic Engineering,1998,124(5):493-500.
    [28] Choi S U,Kang H.Reynolds stress modeling of vegetated open-channel flows[J].Journal of Hydraulic Research,2004,42(1):3-11.
    [29] Kang H,Choi S U.Turbulence modeling of compound open-channel flows with and without vegetation on the floodplain using the Reynolds stress model[J].Advances in Water Resource,2006,29:1 650-1 664.
    [30] Li R M,Shen H W.Effect of tall vegetations on flow and Sediment[J].Journal of Hydraulic Division,1973,99(HY5):793-814.
    [31] 阎洁,周著,邱秀云.植物坝前上游段推移质泥沙的输移特性[J].新疆农业大学学报,2004,27(4):67-72.
    [32] Jordanova A A,James C S.Experimental study of bed load transport through emergent vegetation[J].Journal of Hydraulic Engineering,2003,129(6):474-478.
    [33] 拾兵,曹叔尤.植物治沙动力学[M].青岛:青岛海洋大学出版社,2000.103-113.
    [34] Elliott A H.Settling of fine sediment in a channel with emergent vegetation[J].Journal of Hydraulic Engineering,2000,126(8):570-577.
    [35] Wu W M,Shields F D,Bennett S J,et al.Depth-averaged two-dimensional model for flow,sediment transport,and bed topography in curved channels with riparian vegetation[J].Water Resources Research,2005,41,doi: 10.1029/2004WR003730.
    [36] Shavit U,Brandon T.Dispersion within emergent vegetation using PIV and concentration measurements[A].4th International Symposium on Particle Image Velocimetry[C].Germany,Gttingen,2001.1 129.
    [37] White B,Nepf H M.Scalar transport in random cylinder arrays at moderate Reynolds number[J].Journal of Fluid Mechanics,2003,487:43-79.
    [38] Murphy E,Ghisalberti M,Nepf H.Model and laboratory study of dispersion in flows with submerged vegetation[J].Water Resources Research,2007,43(10):1 012-1 015.
    [39] Poggi D,Katul G,Albertson J.Scalar dispersion within a model canopy:Measurements and three-dimensional Lagrangian models[J].Advances in Water Resources[C].2006,29:326-335.
    [40] James C S,Birkhead A L,Jordanova A A,et al.Flow resistance of emergent vegetation[J].Journal of Hydraulic Research,2004,42(4):390-398.
    [41] Raupach M R,Finnigan J J,Brunet Y.Coherent eddies and turbulence in vegetation canopies:The mixing layer analogy[J].Boundary-Layer Meteorology,1996,78:351-382.
  • [1] 黄科翰, 徐梦珍, 张晨笛, 王兆印.  阶梯-深潭结构对沟道稳定性的作用机制 . 水科学进展, 2022, 33(6): 978-988. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2022.06.012
    [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] 董志勇, 余俊鹏, 黄洲.  溢流堰与竖缝组合式鱼道紊流结构试验研究 . 水科学进展, 2021, 32(2): 279-285. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.02.013
    [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] 杨程生, 高正荣, 俞竹青.  长江口北支河槽容积变化特征的定量分析 . 水科学进展, 2016, 27(3): 392-402. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.03.007
    [6] 黑鹏飞, 假冬冬, 冶运涛, 周刚, 胡德超.  计算河流动力学理论体系框架探讨 . 水科学进展, 2016, 27(1): 152-164. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016
    [7] 马志敏, 邹先坚, 赵小红, 许明, 陶维亮.  基于B超成像的泥沙起动流速测量方法 . 水科学进展, 2015, 26(1): 59-65. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.008
    [8] 陈杰, 蒋昌波, 隆院男, 邓斌, 伍志元, 刘静.  海啸波作用下泥沙运动——Ⅳ.建筑物局部冲刷 . 水科学进展, 2013, 24(6): 830-835.
    [9] 蒋昌波, 陈杰, 程永舟, 邓斌, 隆院男.  海啸波作用下泥沙运动——Ⅲ. 数学模型的建立与验证 . 水科学进展, 2013, 24(1): 88-94.
    [10] 徐光来, 许有鹏, 王柳艳.  基于水流阻力与图论的河网连通性评价 . 水科学进展, 2012, 23(6): 776-781. doi: CNKI: 32.1309.P.20121101.1800.017
    [11] 王家生, 陈立, 范北林, 柴晓玲.  河流水化学特性与流域泥沙输移的相关性研究 . 水科学进展, 2009, 20(5): 658-662.
    [12] 秦毅, 曹如轩, 郑学萍, 陈杰.  高含沙浑水静态剪切应力的试验研究 . 水科学进展, 2008, 19(6): 863-867.
    [13] 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 . 水科学进展, 2007, 18(5): 706-710.
    [14] 刘青泉, 周济福, 舒安平.  床面附近泥沙运动的分析 . 水科学进展, 2003, 14(5): 569-575.
    [15] 张红武.  河工动床模型相似律研究进展 . 水科学进展, 2001, 12(2): 256-263.
    [16] 芮孝芳, 陈洁云, 常星源, 聂秀敏, 宋志林.  冲淤河道水位预报模型及其应用 . 水科学进展, 1998, 9(3): 245-251.
    [17] 黄岁樑, Onyx W. H. Wai.  泥沙运动引起的环境问题及环境泥沙学 . 水科学进展, 1998, 9(4): 313-318.
    [18] 黄岁(木梁), Onyx W. H. Wai.  水环境污染物迁移转化研究与泥沙运动 . 水科学进展, 1998, 9(3): 205-211.
    [19] 陈国祥, 姚文艺.  降雨对浅层水流阻力的影响 . 水科学进展, 1996, 7(1): 42-46.
    [20] 曹叔尤, 方铎.  河流动力学进展 . 水科学进展, 1992, 3(4): 319-325.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  293
  • HTML全文浏览量:  33
  • PDF下载量:  602
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2007-01-29
  • 修回日期:  2007-06-01
  • 刊出日期:  2007-09-25

河流管理中含植物水流问题研究进展

    基金项目:  新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-04-0494);国家自然科学基金资助项目(50479068)
    作者简介:

    唐洪武(1966- ),男,江苏建湖人,教授、博导,主要从事水力学、河流动力学及流体测试技术方面的研究.E-mail:hwtang@hhu.edu.cn

    通讯作者: 闫静,E-mail:yanjing@hhu.edu.cn
  • 中图分类号: TV143;G353.11

摘要: 河流管理涵盖灌溉、防洪、河流生态、环境等众多内容,其目的在于保护和恢复河流生态系统的整体生态功能。植物是具有生态功能河流的重要特征,为动物提供了栖息地,是维持河流健康发展的重要因素。由于植物的存在改变了水流运动特性和泥沙及污染物输移规律,含植物水流问题引起了河流管理领域的广泛关注,并且成为河流动力学新的重要的研究课题。回顾了当前国内外河流管理中含植物水流问题研究的主要成果,归纳为水流阻力、紊流结构、泥沙运动和被动标量扩散输移四个方面的研究内容,详细介绍了重要的研究方法、结论和量测手段,讨论了含植物水流问题当前研究存在的不足,并指出今后的研究趋势。

English Abstract

唐洪武, 闫静, 吕升奇. 河流管理中含植物水流问题研究进展[J]. 水科学进展, 2007, 18(5): 785-792.
引用本文: 唐洪武, 闫静, 吕升奇. 河流管理中含植物水流问题研究进展[J]. 水科学进展, 2007, 18(5): 785-792.
TANG Hong-wu, YAN Jing, LU Sheng-qi. Advances in research on flows with vegetation in river management[J]. Advances in Water Science, 2007, 18(5): 785-792.
Citation: TANG Hong-wu, YAN Jing, LU Sheng-qi. Advances in research on flows with vegetation in river management[J]. Advances in Water Science, 2007, 18(5): 785-792.
参考文献 (41)

目录

    /

    返回文章
    返回