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模拟刚性植被盖度及配置方式对坡面流水动力参数及紊动特性的影响: 2025年; [目的]揭示不同植被配置方式对坡面流水动力及其紊动特性的影响,为植被坡面土壤侵蚀机制和植被资源的合理配置提供科学依据。[方法]采用室内水槽冲刷试验的方法,模拟刚性植被近地表盖度(8.9%,4.5%,2.2%,1.1%,0.6%,0.3%)、乔灌配置方式(灌木、乔灌结合、乔木)与空间分布形式(均匀、随机、聚集)在6组不同流量条件下坡面流水动力参数、水流阻力的总体变化特征,并重点关注不同配置因子对坡面流影响程度的大小和局部尺度的促紊作用。[结果](1)植被覆盖使坡面相较于裸坡平均水深雍高了1.3~2.3倍,平均流速降低了16%~48%。不同植被配置方式壅水降速效果为密集>中等>稀疏、灌木>乔灌结合>乔木、随机>均匀>聚集,3种配置因子对坡面流的影响为植被盖度>乔灌配置>空间分布形式。(2)植被的体积阻力系数随着植被盖度的增大呈现线性增大趋势(R^(2)>0.90),且随流量增大,该趋势渐缓;紊流强度随综合植被配置参数的增大呈幂函数关系(R^(2)>0.99)。流速相同条件下,随着盖度增加,植被坡面相较于裸坡有产生尾涡增加紊动的作用;水力坡度相同条件下,植被坡面紊动能水平与裸坡相比,出现先增加后减小的变化特征。[结论]植被盖度对于坡面流阻力及紊动特性的影响要大于乔灌配置方式与空间分布形式。随着盖度增加,植被通过局部促紊作用与宏观增阻作用的相互制衡,共同决定了坡面流紊动能占总动能的比例。; 贺元张会兰谷方正王铃涵李峰; 关键词：坡面流紊动特性

矩形消力井射流紊动特性分析: 2024年; 对于深山峡谷区的水利枢纽工程,斜向进水矩形消力井的消能方案能够很好地适应狭窄地形条件,其消能效果与斜向入射水流的紊动及能量耗散直接相关。采用大涡模拟方法研究特定流量下矩形消力井射流的紊动特性,结果表明:射流方向淹没主流轴线区域主要表现为无旋运动,尺度不一、强度各异的旋转涡旋在水股周围富集(射流沿程相对涡量绝对值降幅为74%~92%)。射流前段涡旋强度较大,涡结构破碎,分布厚度较小;射流中段涡旋的分离及融合范围逐渐扩大,相邻涡旋区逐步嵌套成条状结构,涡旋强度明显降低;射流后段(偏折以后的潜射水流段)紊流涡进一步破碎、扭曲,并向周围扩散,涡旋强度进一步减小。射流紊动强度呈现明显的中心低、周围高的分布特点,射流周围紊动强度沿程分布具有一定的自相似性,射流前段和中段的水股周围紊动强度沿程逐渐增大(增幅为12%~14%),射流后段紊动强度在四周趋于均匀,但沿程逐渐减小(降幅约为28%)。射流紊动耗散主要分布在水股边缘剪切层区(动能衰减率达到83%~91%),射流前段紊动耗散不明显,携带动能仍较大,射流中段紊动耗散率沿程增大,射流后段紊动耗散逐渐趋弱。综上可知,射流涡旋及其与周围水体之间的能量交换是射流紊动耗散的主要原因,能量耗散主要发生于射流偏折前的中段区域,该段射流动能衰减超过60%。; 和云秋邱勇邱正魁刘杭铭王玉骁; 关键词：紊动强度大涡模拟

水跃掺气与紊动特性演进规律: 水流由急流向缓流过渡的过程中,下部主流流速沿程逐渐减小、水深逐渐增加,上部水体沿着水流前进方向产生漩滚并掺入大量气泡的现象叫做水跃。以往学者主要对水跃段掺气与流动特性进行了大量研究,而对跃后水流紊动特性研究较少。本研究基...; 张念余海翔曲景学白瑞迪; 关键词：水跃掺气浓度

槽型水域内冲击射流紊动特性实验研究: 基于闸底长廊道侧支孔明沟输水系统,概化出一种基本流动形式——槽型水域内冲击射流。目前,在国内外涉及限域空间中冲击射流方面的研究尚不充分,尤其是针对槽型水域内冲击射流紊动特性实验研究鲜有报道。鉴于此,本文基于课题组自主设计...; 郭佳; 关键词：冲击射流紊动特性

粗糙床面坡面流流场及紊动特性试验研究: 2024年; 应用粒子图像测速技术对水深为5~8 mm的粗糙床面坡面流流场进行了详细观测,对试验资料进行了时间-空间双平均处理,结果表明:在低淹没度的床面糙率影响下,坡面流流速分布基本符合对数-尾流规律,其中卡门常数与普通明渠流一致,但尾流函数常数明显偏小;相较于光滑床面,粗糙元增强了水流流向的紊动强度,同时致使紊动强度在水深范围内的分布更趋均匀;水流切应力分布以雷诺切应力为主导,粗糙元引起的形状切应力可以忽略不计;水流的空间波动主要存在于床面附近,但流速的空间波动强度与紊动强度相比普遍偏小。; 季铭昱程年生; 关键词：坡面流流速分布紊动特性 PIV

可攀爬混凝土砌块护坡糙率及水流紊动特性研究: 河湖水系连通和国家水网建设是我国新时期水利发展的重大战略,渠道输水是连通各个水系的重要方式。可攀爬混凝土砌块是一种能有效避免人滑落身亡的新型渠道护坡型式,目前可攀爬砌块护坡渠道在规划设计中,糙率系数仍然是根据经验选用,影...; 宋家新; 关键词：糙率系数紊动强度

长江上游分汊河段不同深度水流的紊动特性研究: 2024年; 分汊河段水流的紊动特性对河床冲淤变化和鱼类生境有重要影响,而关于分汊河段水流紊动特性的水平分布的研究较少。为了厘清分汊河段水流的紊动特性,以长江上游部分河段为原型,开展概化模型试验,并对不同深度水流的3个方向(纵向、横向和垂向)的时均流速、紊动强度及紊动能的水平分布特征进行研究。结果表明:分汊水流在分流和汇流区域有低流速区,该区域的水流紊动较强。不同深度水流的紊动强弱与滩体水平剖面面积呈正相关关系,与河床的距离呈负相关关系;近底水流的强紊动区域较为分散;上层水流的强紊动区域较为集中。; 张皓锋赵聪聪王平义田野; 关键词：分汊河段时均流速紊动强度紊动能

明渠水流挟沙力与紊动特性相互关系的简化分析: 2024年; 过去有关明渠水流挟沙力的研究均采用了维利坎诺夫或张瑞瑾的能量平衡观点,通常将挟沙力S_(v*)表达为无量纲参数U^(3)/(ghω)的线性或幂函数。目前对挟沙水流能量变化机理的认识仍然有限,基于能量平衡的挟沙力分析方法还有待完善。通过考虑明渠水流的紊动特性,提出了一种挟沙力分析的简化方法。所获得的公式结构与前人的结果基本一致,即S_(v*)与U^(3)/(ghω)和f^(1.5)呈线性关系,其中f为阻力系数。通过引入表征水流紊动的特征参数,该方法可推广应用于高含沙水流和非均匀流等复杂情况。; 程年生卢叶盛李奇骏; 关键词：水流挟沙力紊动强度明渠水流

冰盖下水流紊动特性试验研究被引量：3: 2023年; 河冰是陆地冰冻圈的重要组成要素,在生消演变过程中影响水流运动规律,受冰凌影响河流流态可分为明流、完全冰封和部分冰封。为探究冰盖下水流的紊动特性,采用声学多普勒三维测速仪测量3种流态的恒定均匀流场,对比分析纵向时均流速、雷诺应力和紊动强度的分布规律。结果表明:完全冰封流纵向时均流速垂向上呈不对称“■”型分布,雷诺应力在垂向上线性分布,紊动强度在基于双层假定划分的冰盖层和床面层均符合指数分布律;部分冰封流纵向时均流速垂向分布兼具明流和完全冰封流的特性,存在横向动量交换,导致冰盖区、明流区和过渡区的雷诺应力和紊动强度在水深方向上也存在明显的差异。试验结果可为冰凌灾害防治和供水安全保障提供理论指导。; 陈刚董增川王海军顾世祥杨红宣; 关键词：冰盖紊动特性流速分布雷诺应力紊动强度

坡面流流速分布及紊动特性实验研究被引量：1: 2023年; 该文利用粒子图像测速方法(PIV)对光滑床面条件下水深为3~7mm的坡面流流场进行了详细测量,并将分析结果与普通明渠流进行了系统对比。尽管坡面流的水深已达到毫米量级,但仍可以将其流态区分为层流、过渡流和紊流。坡面流条件下的流速呈抛物线或对数分布,当处于过渡区时,流速分布仍符合对数律,但其积分常数随雷诺数的增大而减小。与普通明渠流相比,坡面流的紊流内区范围偏大,当雷诺数较低时,水流黏性的影响可扩大至整个水层。受极浅水深的影响,坡面流的紊动强度在垂向上偏小,而在纵向上则明显偏大。; 季铭昱程年生李奇骏; 关键词：坡面流流速分布紊动特性流态

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