双阻隔结构下缓慢水体二维水动力特性试验研究

摘要

以景观湖泊、生态湿地等为主要代表的缓慢水体在城市建设中的重要性日益突出,如何增大水体交换区域,减缓水质恶化趋势,是我们面临的重要问题。基于粒子图像测速技术(PIV),研究了缓慢水体中双阻隔结构(岛屿)间距比、引水流量、形状对二维流场分布、水体置换率、流场平均速度的影响规律。试验结果表明,引水流量是缓慢水体流场强度变化的主控因素,水动力交换效率和水流的平均速度随引水流量的增大而增大;阻隔结构可明显改善流动范围,增加水体流动性。研究发现三棱柱和圆柱联合扰动下的水槽水体流动性最强,水体置换率最高,Q=6.8 L/min,G/D=6时达到最大置换率72.89%。试验结果将对优化景观湖泊内岛屿的布设有一定的借鉴。