不同坡度条件下“沙棘植物柔性坝”的阻水效应

张鸿敏; 杨方社; 李浩; 亓潘; 韩琛

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.01.004

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

不同坡度条件下“沙棘植物柔性坝”的阻水效应

试验研究

- 不同坡度条件下“沙棘植物柔性坝”的阻水效应
- Water Blocking Effect of “Seabuckthorn Plant Flexible Dam” Under Different Slopes
- 水土保持通报 2017年37卷第1期页码：23-28
- 作者机构：
  
  西北大学城市与环境学院,陕西,西安,710127
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目“沙棘柔性坝拦沙机理及其拦沙效应优化的试验研究和数值模拟”（51279163）
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2017.01.004
  中图分类号：
- 纸质出版：2017
- 稿件说明：
移动端阅览
张鸿敏, 杨方社, 李浩, 等. 不同坡度条件下“沙棘植物柔性坝”的阻水效应[J]. 水土保持通报, 2017,37(1):23-28.

ZHANG Hongmin, YANG Fangshe, LI Hao, et al. Water Blocking Effect of “Seabuckthorn Plant Flexible Dam” Under Different Slopes[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2017, 37(1): 23-28.
张鸿敏, 杨方社, 李浩, 等. 不同坡度条件下“沙棘植物柔性坝”的阻水效应[J]. 水土保持通报, 2017,37(1):23-28. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2017.01.004.

ZHANG Hongmin, YANG Fangshe, LI Hao, et al. Water Blocking Effect of “Seabuckthorn Plant Flexible Dam” Under Different Slopes[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2017, 37(1): 23-28. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2017.01.004.

摘要

[目的] 探讨不同坡度条件下“沙棘植物柔性坝”对水流流速和水深的影响，并分析和沟床糙率系数的变化及其主要影响参数，为“沙棘植物柔性坝”这一水土保持生态工程在山区沟道的推广应用提供理论依据。[方法] 基于野外水流试验，根据试验数据，运用理论分析的方法，探讨“沙棘植物柔性坝”对水流的影响及沟道糙率的变化。探讨在不同坡度条件下“沙棘植物柔性坝”对流速变幅值、水深沿程分布的影响，并对糙率系数的变化进行了分析。[结果] 流速变幅值的大小与沙棘柔性坝坝长、种植密度和床面坡度有关；在沙棘柔性坝较长的试验床中，流速变幅值随着坡度的增大而增大；在沙棘种植密度较大的试验床中，上游区的雍水深度和糙率系数值随坡度的增大而增大。[结论] “沙棘植物柔性坝”对坝前水流流速有明显的衰减阻滞作用，其中柔性坝坝长和植物种植密度是影响“沙棘植物柔性坝”阻水效应的主要因素。

Abstract

[Objective] The objective of the study is to investigate the effect of the seabuckthorn plant flexible dam (SPFD) on the longitudinal distribution of flow velocity and water depth

and to analyze the variation of the roughness coefficient and related influencing factors

thus providing the theoretical support for the application and extension of the SPFD

one of the ecological engineering for soil and water conservation

in the mountainous region. [Methods] We carried out the field flow experiment and used the theoretical analysis to investigate the effect of the SPFD on water flow and the variation of gully roughness coefficient. We also assessed the effect of the SPFD on the longitudinal distribution of flow velocity and water depth

and analyzed the roughness coefficient variation along the pathway direction under the different slopes of the test bed. [Results] The amplitude of flow velocity variation was related to the dam length

the plantation density of the seabuckthorn and the test bed slopes. The flow velocity variation amplitude increased with the increasing slope of the test bed with the longer SPFD. The heap water depth and the roughness coefficient at the upstream zone increased with increasing slope within the test bed with the higher seabuckthorn plant density. [Conclusion] The seabuckthorn plant flexible dam has obvious blocking effect on flow velocity in the front of the dam

and the dam length and the plant density are the main factors affecting the bloocking effect of the SPFD.

关键词

Keywords

references

Ming R H, Shen H W. Effect of tall vegetations on flow and sediment[J]. Journal of the Hydraulics Division, 1973,99(5):793-814.

Pasche E, Rouvé G. Overbank flow with vegetatively roughened flood plains[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 1985,111(9):1262-1278.

Panigrahi K, Khatua K K.Prediction of velocity distribution in straight channel with rigid vegetation[J]. Aquatic Procedia, 2015(4):819-825.

Yagci O, Tschiesche U, Kabdasli M S. The role of different forms of natural riparian vegetation on turbulence and kinetic energy characteristics[J]. Advances in Water Resources, 2010,33(5):601-614.

Sadeghi M A, Bajestan M S, Saneie M. Experimental investigation on flow velocity variation in compound channel with non submerged rigid vegetation in flood plain[J]. World Applied Science Journal, 2010,9(5):489-493.

时钟,李艳红.含植物河流平均流速分布的实验研究[J].上海交通大学学报, 2003, 37(8):1254-1260.

黄本胜,赖冠文,邱静,等.河滩种树对行洪影响试验研究[J].水动力学研究与进展:A辑,1999,14(4):468-474.

邱秀云,阿不都外力,程艳,等.植物“柔性坝”对水流影响的试验研究[J].水利水电技术,2003,34(9):62-65.

拾兵,付强,曹叔尤.植物对明渠水流的影响[J].西南民族大学学报：自然科学版,1998,24(4):354-357.

杨克君,刘兴年,曹叔尤,等.植被作用下的复式河槽流速分布特性[J].力学学报,2006,38(2):246-250.

李波,柏青,李春生,等.植物柔性坝布置方式对水流的影响[J].水电能源科学,2014,32(3):118-121.

闫静,唐洪武,田志军,等.植物对明渠流速分布影响的试验研究[J].水利水运工程学报,2011(4):138-142.

惠二青,江春波,潘应旺.植被覆盖的河道水流纵向流速垂向分布[J].清华大学学报:自然科学版,2009,49(6):834-837.

罗宪,房春艳,单钰淇,等.植物特性对复式河槽流速分布影响的试验研究[J].重庆交通大学学报:自然科学版,2010,29(3):466-469.

张玮,钟春欣,应翰海.草皮护坡水力糙率试验研究[J].水科学进展,2007,18(4):483-489.

叶一隆,朱家民,陈智谋.布袋莲对渠槽曼宁系数之影响[J].水利学报,2005,36(9):1127-1132.

李怀恩,杨方社,张日俊,等.沙棘柔性坝对水流影响的野外试验研究[J].水力发电学报,2009,28(1):124-129.

Wang Chao, Zheng Shasha, Wang Peifang, et al. Interactions between vegetation, water flow and sediment transport: A review[J]. Journal of Hydrodynamics：Ser. B, 2015,27(1):24-37.

杨方社,李怀恩,曹明明,等.基于PⅣ技术的沙棘柔性坝影响下水流表面流速沿程变化特性试验分析[J].试验流体力学,2011,25(1):59-64.

李大美.水力学[M].武汉:武汉大学出版社,2004.

杨方社,李怀恩,杨寅群,等.沙棘植物对水流表面流速横向分布影响的PIV野外试验[J].水力发电学报,2011,30(3):132-137.

杨方社,李怀恩,曹明明.沙棘植物柔性坝糙率系数的野外水流试验[J].水土保持通报,2011,34(4):94-98.

浏览量

1204

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

沙棘植物对砒砂岩沟道土壤改良效应的研究

沙棘植物柔性坝糙率系数的野外水流试验

3种坡面流水深测量方法比较

微生物-生物炭改良盐碱土互作机制研究进展

基于文献计量的长江经济带重点湖泊生态环境研究进展与趋势分析