水浮莲型生态河道水流纵向流速垂线分布规律

        摘要：通过物理模型试验、理论分析和数值模拟的方法，研究了有水浮莲覆盖水流的纵向流速垂线分布规律．在水浮莲全覆盖条件下，初步对比分析了３种不同工况下水流纵向时均流速的变化趋势和垂线分布特点．通过“双层边壁”假设，以最大流速线（点）为界将流动沿水深方向分成两层等效明渠流流动层：植被下层和床面上层，并假定上下两层互不影响，即分别只受植被底部和床面粗糙程度影响；利用混合长度模型简化时均动量方程，推导出有水浮莲覆盖水流在恒定均匀流下的纵向时均流速对数分布公式；根据实测数据对公式进行了验证分析．水浮莲对水流影响的数值模拟主要利用计算流体力学软件ＦＬＵＥＮＴ，结合可实现双方程紊流模型，对有水浮莲覆盖的水槽二维两相流场作了数值模拟，并采用多孔介质域模拟水浮莲覆盖区域，将数值计算得到的流速分布与试验实测结果进行了比对，两者吻合较好．