本書全面闡述植被與水流相互作用理論。采用數學模型推導、實驗室實驗及數值模擬相結合的方法，以水生植物與水流的相互作用為切入點，從水動力學角度對植被環(huán)境水流特點進行深入研究，探尋水流流動規(guī)律與不同形態(tài)植被的關系，并提出植被環(huán)境流速分布計算方法，系統(tǒng)量化植被的阻力效應。本書力求通過簡單易懂的語言和詳細的公式推導使讀者快速高效地理解植被環(huán)境水力學中的相關知識。
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目錄
第1章緒論 1
1.1 概述 3
1.2 國內外研究進展 3
1.2.1 植被阻力特性研究 4
1.2.2 水流運動特性研究 6
1.3 研究內容概況 8
第2章不同尺度粗糙物影響下的水流特性 11
2.1 小尺度粗糙物情況下的水流特性 13
2.2 大尺度粗糙物情況下的水流特性 15
第3章植被水流流場特性 19
3.1 流速分布數值模型 21
3.1.1 控制方程 21
3.1.2 參數選取 22
3.1.3 實驗數據收集 23
3.1.4 模型驗證 24
3.2 流速分布解析模型 25
3.2.1 植被層流速解析解 25
3.2.2 自由水層流速解析解 28
3.2.3 數據搜集與匯總 28
3.2.4 流場模型驗證 29
3.2.5 參數討論 30
第4章植被水流能量損失特性 35
4.1 基本方程 37
4.2 基于數值實驗的能量損失系數公式 37
4.2.1 數值實驗過程 38
4.2.2 能量損失系數公式 40
4.2.3 模型驗證 40
4.3 基于遺傳算法的能量損失系數公式 42
4.3.1 遺傳算法計算流程 42
4.3.2 實驗數據收集與整理 43
4.3.3 能量損失系數公式 44
4.3.4 模型驗證 46
第5章植被化水動力特征參數定義 49
5.1 基本方程 51
5.2 植被化水力半徑 52
5.3 植被粗糙度 53
5.4 模型驗證 54
第6章植被阻流機理及定量化描述 57
6.1 基本方程 59
6.2 挺水植被阻流機理 60
6.3 沉水植被阻流機理 63
6.3.1 不同水層流速關系 63
6.3.2 阻力系數規(guī)律 64
6.3.3 模型對比驗證 65
第7章結論 69
參考文獻 73
附錄實驗數據匯總 85
S1 挺水剛性植被實驗數據 85
S2 沉水剛性植被實驗數據 89
S3 沉水柔性植被實驗數據 101
編后記 107
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