淹没植被半覆盖明渠的流速分布及阻力特性研究

赵震; 王伟杰; 赵汗青; 何龙飞; 贾凤聪; 郑彩玲

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20242323

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淹没植被半覆盖明渠的流速分布及阻力特性研究

水力学 | 更新时间：2026-02-25

- 淹没植被半覆盖明渠的流速分布及阻力特性研究
- 淹没植被半覆盖明渠的流速分布及阻力特性研究
- 水电能源科学 2025年43卷第12期页码：57-62
- 作者机构：
  
  1. 华北水利水电大学水利学院
  2. 中国水利水电科学研究院水生态环境研究所
  3. 中国长江三峡集团有限公司
  4. 中国水利水电建设工程咨询西北有限公司
  5. 中国农业大学水利与土木工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52209083,52579083);国家重点研发计划(2021YFC3200903);中国南水北调集团东线有限公司科研项目(DXZ-2022-123-SZ-ZX);北京市自然科学基金项目(8232052)
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20242323
  中图分类号： TV133
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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赵震, 王伟杰, 赵汗青, 等. 淹没植被半覆盖明渠的流速分布及阻力特性研究[J]. 水电能源科学, 2025,43(12):57-62.

赵震, 王伟杰, 赵汗青, et al. 淹没植被半覆盖明渠的流速分布及阻力特性研究[J]. 2025, 43(12): 57-62.
赵震, 王伟杰, 赵汗青, 等. 淹没植被半覆盖明渠的流速分布及阻力特性研究[J]. 水电能源科学, 2025,43(12):57-62. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20242323.

赵震, 王伟杰, 赵汗青, et al. 淹没植被半覆盖明渠的流速分布及阻力特性研究[J]. 2025, 43(12): 57-62. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20242323.

摘要

利用室内长直水槽模拟淹没植被半覆盖明渠条件，探究了非植被与植被覆盖区的流速垂向分布规律以及该条件下的植被阻力特性。结果表明，在植被顶部以下区域平面自由剪切紊流向植被覆盖区的入侵厚度明显小于其向非植被覆盖区的入侵厚度。非植被覆盖区的流速分布满足幂律公式，植被覆盖区的植被层和自由水层流速分布分别满足幂律和对数律。对于非植被覆盖区，随着垂直测线在横向上向植被覆盖区移动，幂函数的系数β逐渐减小、幂值1/w逐渐增大；对于植被覆盖区，零平面位移、粗糙高度与淹没度之间分别呈负、正相关关系，但任一工况对应二者沿水槽宽度方向的变化并不显著。植被拖曳力系数C

在植被区的中心附近达到横向最大值，且随植被雷诺数Re的增大而减小，并提出了适用于淹没植被半覆盖明渠的C

计算公式，相应的相关性系数达到0.842 7。

Abstract

关键词

Keywords

references

赵汗青,唐洪武,闫静,戴会超,刘志武.淹没植物明渠床面冲淤及其对水流运动的影响[J].水科学进展,2021(02).

赵汗青,王伟杰,朱志鹏,贾凤聪,李今今,赵彦芳,冯浩川.滩地植被化复式河道水流运动特性研究[J].水电能源科学,2022(12).

赵汗青,王伟杰,赵彦芳,冯达骞,李今今,徐宇轩.淹没柔性植被河道阻力系数特性及计算方法研究[J].中国农村水利水电,2023(06).

闫静,鲁经宇,赵汗青,雷燕,彭显峰,林青炜.含植物明渠紊流流速分布无量纲化方法及流动分区[J].水利水电科技进展,2023(03).

马健鑫,石喜,谢晓刚,宋明聪.基于FLUENT刚性植被直径对明渠水流特性的影响[J].水电能源科学,2023(09).

Yukie Tanino,Heidi M. Nepf.Laboratory Investigation of Mean Drag in a Random Array of Rigid, Emergent Cylinders[J].Journal of Hydraulic Engineering,2008.

Nina Nikora,Vladimir Nikora,Tom O’Donoghue.Velocity Profiles in Vegetated Open-Channel Flows: Combined Effects of Multiple Mechanisms[J].Journal of Hydraulic Engineering,2013.

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