论文研究 - 植被通道水流垂直速度分布的改进解析模型

植被的存在对保护天然河流和湿地的生态系统和水环境起着重要的作用，但它改变了水流的速度场，从而影响了污染物和生物量的运输。 作为分析通道环境容量的前提，水流的垂直速度分布引起了很多研究关注。 但是，仍然缺乏良好的预测模型。 对于淹没植被的河道，植被下部下部的垂直速度分布与非植被上部流动的垂直速度分布是不同的。 在本文中，在回顾了Baptist等人提出的最新两层模型之后，作者通过引入不同的混合长度标度（λ）提出了一种改进的两层分析模型。 所提出的模型基于流动的动量方程，其中湍流涡流粘度假定为与局部速度的线性关系。 将该模型与文献中针对不同数据集的Baptist模型进行了比较，结果表明，与Baptist模型相比，该模型对于一定范围的数据可以更好地改善垂直速度分布预测。 该研究表明，λ与植被的淹没（H / h）密切相关，如所建议。 当常数β为3/100时，所提出的模型与研究的广泛数据集显示出良好的一致性：1.25至3.33的水深（H）/植被高度（h），1.1至18.5的a的不同植被密度m-1（定义为单位体积植被的前缘面积），床坡度为（1.38-4.0）×10-3。