含柔性植被矩形明渠水流流动阻力实验研究
  • 【摘要】

    含植被明渠水流中,植被以额外拖曳力的方式增加流动阻力,对于大多数植被化河渠,植被拖曳力所产生的流动阻力占主导.针对明渠中柔性植被的流动阻力问题,采用自制拖曳力测量装置对矩形水槽中非淹没及淹没状态下柔性植被水流的流动阻力进行了实验研究.在定流量、变水深的条件下,开展了9 组流量(流量范围为1.1~7.2 L/s )的实验,实验根据流量大小分为3 大组,即大流量(对应的茎秆雷诺数范围为1200~300... 展开>>含植被明渠水流中,植被以额外拖曳力的方式增加流动阻力,对于大多数植被化河渠,植被拖曳力所产生的流动阻力占主导.针对明渠中柔性植被的流动阻力问题,采用自制拖曳力测量装置对矩形水槽中非淹没及淹没状态下柔性植被水流的流动阻力进行了实验研究.在定流量、变水深的条件下,开展了9 组流量(流量范围为1.1~7.2 L/s )的实验,实验根据流量大小分为3 大组,即大流量(对应的茎秆雷诺数范围为1200~3000 ),中等流量(对应的茎秆雷诺数范围为760~2200 )和小流量(对应的茎秆雷诺数范围为270~1200 ).不同流量级别下对植被拖曳力的测量表明,在本文研究的工况范围内,非淹没及淹没柔性植被的拖曳力与水深和流速的关系在不断变化.大流量时,拖曳力的主要影响因素是流速,拖曳力随流速的增加而增加;中等流量时拖曳力的主要影响因素由流速向水深(组水面积)转变,植被被淹没时,拖曳力随流速的增加而减小,随水深增加而增加;植被处于非淹没状态时,拖曳力随水深的增加而增加,随流速增加而减小,特性较为复杂;在小流量情况下,拖曳力主要受水深影响,水深增加时植被阻水面积对应增加,从而拖曳力增加.表明小流量时,流速变化对拖曳力的影响可以忽略,这一点对于淹没和非淹没植被都适用;而当流量增加到一定程度时,流速变化成了影响拖曳力大小的主要因素. 收起<<

  • 【作者】

    槐文信  曾玉红  王月华 

  • 【作者单位】

    武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072

  • 【会议名称】

    中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会

  • 【会议时间】

    2011-08-22

  • 【会议地点】

    哈尔滨

  • 【主办单位】

    中国力学学会

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    拖曳力  柔性植被  应力计  断面平均流速  水深