植被群河道水流紊动特性研究

在自然界中植被广泛存在,植被群的存在对河道水流结构和冲淤都有较大影响.为探究植被群作用下紊动能分布特性,采用多排对称布置的方式设计2组密度工况,使用PVC圆杆模拟非淹没刚性植被群,通过水槽试验探究大小密度工况下植被群对于紊动能分布特性的影响.试验表明:植被群密度对其上游紊动能分布无明显影响,而下游影响较剧烈;紊动能垂线...     

明渠壁面粗糙度突增对紊流流速及紊动强度影响的试验研究

对壁面粗糙度突增时的明渠紊流特性进行了试验研究。利用三维超声波流速仪,测量了粗糙度突增后,不同水深情况下明渠紊流的水流方向、横向和垂向三维瞬时流速。分析了粗糙度突增对明渠紊流的影响,得到了壁面粗糙度突增后,明渠紊流的时均流速分布特点以及水流方向、横向和垂向紊动强度的沿程变化特点。     

柔性植物对水流特性影响研究进展

植物是水生态功能系统中必不可少的因素,是水生态系统中重要的生态因子.目前,大多学者在水流阻力、流动结构等方面对刚性植物做了大量研究,有较丰富的成果,但不同柔韧度的植物对通过其的水流存在较大差异,还没有文章比较全面的总结柔性植物对水流特性的影响,从水流阻力、流动结构及紊动特性等方面回顾总结了当前含柔性植物水流问题研究的主要成果,探讨了当前含柔性植物水生态功能系统尚未解决的问题,并指出了今后的研究趋势.     

闸前梯形断面90°弯道水流垂线纵向流速分布的实验研究

在实验的基础上，对平底平板多孔问问前梯形断面90°弯道水流垂线纵向平均流速分布规律进行了研究，得出了垂线纵向平均流速沿流程的分布规律，为弯道纵向流速的理论研究提供了可靠依据。     

明渠渠底糙率突减对紊流流速及紊动强度影响的试验分析

利用激光测速仪,对壁面糙率突减时的明渠紊流进行试验,测量了糙率突减不同水深情况下明渠紊流的纵向时均流速和脉动流速。分析粗糙度突减对明渠紊流的影响,得到壁面糙率减小后明渠紊流的时均流速分布特点以及紊动强度的发展变化。     

明渠河道紊流特性试验研究

利用室内矩形水槽，精细模拟了5个工况下的槽内水流运动，借助三维超声波多普勒测速仪（ADV）量测了不同垂线、不同测点的瞬时流速。从4个角度拟合矩形断面明渠沿垂线的流速分布，并计算了测点三维相对紊动强度和雷诺应力，分析其变化特征。试验结果表明：⑴脉动流速基本符合正态分布，纵向流速沿垂线分布大体成J型，但在近水面处有稍许降低，横、垂向流速较小，在0附近徘徊；⑵通过4种公式拟合发现，对数公式d对本试验结果拟合最好；⑶横、垂向相对紊动强度比较小，而纵向要大得多，且变化幅度也较大，纵向相对紊动强度受流量和水量影响；⑷雷诺应力垂线分布基本符合三角形分布，随着流量的减少或水量的增大，雷诺应力垂线分布平均值变小。     

有漂移植物河道水流的紊动特性研

生态型河道发展迅速，各种水生植物被种于水体中以期净化成效，然而植物的种植改变了原先河道的水体结构，影响了水体的水流特性。漂移植物作为水生植物的一种，亦得到了广泛的应用，故对具有代表性的凤眼莲进行室内模拟试验，具体分析其对水流的影响。采用三维超声波多普勒测速仪对种植前后的明渠水流进行了多工况量测，对比种植前后相对紊动强度的变化。结果表明，凤眼莲对相对紊动强度分布影响明显，且不同种植方式的影响程度也不相同，实际河道建设中需要考虑其带来的影响。根据试验成果分析，将纵向剖面在垂向分为根茎区、过渡区和根茎以下区3个区域。     

植被茎秆倾伏角变化对明渠水流结构的影响

[目的]分析植被茎秆倾伏角变化对明渠水流结构流态的影响,充分发挥河道水生植被功能以减缓河堤的侵蚀和水土流失的速率.[方法]建立明渠植被水流结构模型将水流液层在空间高度上分为植被层和自由层,在茎秆不同的变形状态下及流量范围内开展试验.[结果]①在同一茎秆倾伏角下,植被层Vv随水深h增加呈增加减少再增加最终趋于稳定的变化规...     

动床圆柱绕流脉动特性试验研究

利用室内矩形水槽,精细模拟了6个工况下的圆柱绕流运动,借助三维超声波流速仪量测了不同垂线、不同测点的三维瞬时流速。通过实测的三维瞬时流速资料,计算了测点三维脉动流速、紊动强度和雷诺应力等脉动要素,并分析其变化特征。试验结果表明:①实测资料统计的流速概率分布与理论计算的正态概率分布比较吻合,自由紊流区较近壁强剪切区吻合程度更好;②纵向时均流速值最大,横垂向相对较小,底层流速波动较大;③同一流量下,脉动强度随水深的增大呈递减趋势,且随着管径的增大,两侧的脉动强度变大,但变化幅度较小;④同一管径下,3个方向雷诺切应力随着流量的增大而增大;对于同一深度,垂向最大,横向居中,纵向最小。     

滩地植被化的顺直复式河道漫滩水流计算

利用二维数学模型对滩地植被化的复式河道漫滩水流的水深平均流速的分布进行了求解。通过恒定均匀流的假设,对主流方向上的沿水深积分的紊流时均运动微分方程式进行简化得到了相应的控制方程,其中引入植被对水流作用的拖曳力项,并考虑二次流的影响。同时将复式渠道划分为3个子区域,通过联立求解各区域微分方程中的定解系数,最终得到均匀流的条件下各区水深平均流速的横向分布的解析解。通过与试验测得的资料比较,表明计算结果与实测资料吻合良好。     

间距比对圆柱系统从水流中获取能量的影响

对均匀来流下由5个圆柱交错布置且两端刚性连接的圆柱系统的涡激振动进行了模拟,采用流固双向耦合数值方法,通过流固耦合求解器同时耦合求解流体模型和结构模型.对流速分别为0.5,0.6和0.7 m/s下,进行不同横向和流向间距比的计算,以分析间距比对由圆柱系统利用涡激振动从低速水流中获取能量及能量密度的影响.计算结果表明:在小间距比下,圆柱后无明显的涡脱落,圆柱系统振幅响应很小;但当间距比较大时,各圆柱后出现频率一致的泻涡,圆柱系统获得较大的振幅响应.获取能量随组合间距比的增大先增长较快,但当流向间距比L/D≥6,横向间距比H/D≥4时,获取能量值趋于稳定;当L/D=6,H/D=4时,能量密度在3个流速下都出现了最大值.因此选择L/D=6,H/D=4为合理的组合间距比,此时圆柱系统可从水流中充分获取能量.文中结论可作为流体机械振动系统的设计参考.     

边滩植被对复式河道水动力特性的影响

天然河道的滩地上广泛上存在着不同类型的植物,其存在对河道的水动力特性的影响受到了广泛的关注。基于Delft 3D软件,建立了复式河道边滩植被水流的数值模型,并以植被直径、高度、密度和生长位置为控制变量,研究这些变量对复式河道植被区纵向水面坡度、充分发展处垂向平均的纵向流速横向分布、和滩槽纵向流速偏差比等水动力特性的影响规律。结果表明,植被直径、高度和密度的增加都显著改变了纵向流速横向分布;滩槽纵向流速偏差比、水面坡度与植被直径为二次曲线关系、与植被高度为线性关系、与植被密度为对数关系;边滩和主槽内的水面坡度差异随着植被直径、高度和密度的增加;植被不对称生长会导致主槽区最大流速位置偏移。     

水生植被类型及淹没度 对河道垂线流速分布影响试验研究

采用钢筋刚性材料和弹簧柔性材料模拟了不同类型的水生植被,通过概化水槽物理试验研究了水生植被类型、水生植被淹没度对水生植被对于河流流速垂线分布的影响规律.试验结果表明:不同淹没度条件下刚性植被和柔性植被对河流流速垂线分布影响规律相似性较高,流速垂线分布均展现出分层现象;但不同水生植被材质条件流速垂线分布的分层节点不同,这...     

穿越四面六边透水框架群的水流阻

通过理论分析、水槽试验研究了低淹没流动下穿越框架群水流的阻力特性，为四面六边透水框架群护岸技术的推广应用提供依据。     

滴灌带间距和滴头间距对黄瓜产量的影响及经济效益分析

滴灌带的选择和布设方式是灌溉系统设计的重要参数,同时也决定了系统的投资效益.通过田间试验研究,分析了滴灌带间距和滴头间距对黄瓜产量和经济效益的影响.结果表明:在灌水条件相同的情况下,滴灌带间距和滴头间距耦合作用对黄瓜没有显著影响.但是从系统投资效益考虑,滴灌带间距为60 cm,滴头间距为50 cm时,系统投资效益最高.     

基于FLUENT刚性植被茎粗对坡面流特性影响研究

地表植被的地上部分主要是植被的茎部,植被的根茎能有效降低泥沙的输送能力,有助于植物的水肥管理.采用雷诺应力湍流模型,借助三维软件FLUENT,对不同根茎大小的刚性植被进行了数值研究.模拟设计了3种不同根茎大小的的植被,分别是3.5、5.0、6.5 mm,同时保持相同的植被密度,在相同流量条件下进行试验.结果表明:在淹没状态下,随着植被粗度的增加,植被间流速逐渐减小,通道处流速逐渐增加,尾旋和涡流逐步变大.植被粗度的不断增大,导致平均流速逐渐减小,与3.5 mm粗度相比,粗度为5.0和6.5 mm的平均流速分别降低了6.3％和10.6％.湍流动能和强度与植被的粗度呈正相关关系.这些结果对优化农田保护中的坡面植被分布具有重要意义.     

响水涧抽水蓄能电站工程对植被的影响研究

本是在课题产地调查的基础皮响水涧抽水蓄能电站工程建设规模和工程区植物资源的现状为依据，论述了电站工程的兴建对本区植被的影响，并就如何减少植破坏、防止生态失衡提出了建议。     

生物载体安装间距对河湖污染物削减率影响的试验研究

为研究生物载体安装间距对河湖污染物削减率的影响,选取国内河湖水环境治理中应用较广泛的绳状人工水草、生物帘以及碳纤维水草,进行15 d模拟污水净化试验.试验结果表明:①绳状人工水草和碳纤维水草均呈现出随着安装间距的减小对污染物削减率越来越大的趋势,绳状人工水草为10 cm间距处理组时,碳纤维水草为15 cm间距处理组时,...     

无线射频信号在植被中传播特性的研究综述

随着无线通信技术、射频技术、嵌入式等技术的飞速发展,无线通讯设备和系统凭借其灵活性强的优势越来越多地应用到农业中。无线信号在传播过程中会由于障碍物的存在而发生反射、散射、被吸收等物理现象,造成信号能量损耗。农田环境复杂多变,植被本身是影响信号传播的主要原因,无线信号传播特性的研究能为无线通信系统在农业中的应用提供必不可少的支持。无线信号在农田中的传播特性已经受到了众多国内外研究者的广泛关注。为此,分析了无线信号在植被中传播特性的研究现状,将已有的研究成果进行分类比较,从研究方法、传播环境、传播尺度,传播方式和极化方式等多个角度进行分析讨论。同时,对无线信号在植被中的传播特性的研究进行了总结和展望。     

植被恢复类型对土壤物理性质的影响研究

应用空间代替时间的方法研究了盐池县天然草地、人工封育草地、撂荒地、退耕还草地、固定沙地5种不同植被恢复类型的土壤物理性质和水分变化。结果表明,灌草结合的人工封育草地、退耕还林地和固定沙地在降低土壤密度方面优于草本为主的天然草地和撂荒地。不同植被恢复类型的土壤孔隙度差异显著,根系垂直分布较好的植被对深层土壤有较好的改良作用。封育、退耕还林等人工植被恢复措施能够降低土壤密度,增加孔隙度,改善土壤结构和物理性状,但在改良土壤质地方面还需要时间的累积。不同植被恢复类型的土壤水分变化迥异,这与土壤密度、孔隙度和质地等物理性质以及植被类型和分布密切相关。