城市河道生態(tài)景觀對防洪影響的數(shù)值研究.pdf

1、河道是一個城市得以生存和成長的重要資源,是一種文化傳續(xù)的物質(zhì)載體。解決河道的現(xiàn)狀問題、徹底改善水質(zhì),促進水系的循環(huán),增強河道防洪能力,打造一個“水清、岸綠、景美”的河道生態(tài)景觀,營造優(yōu)美的水環(huán)境是一個城市建設(shè)極其重要的部分。本文以李村河為例,在查閱大量文獻基礎(chǔ)上,通過數(shù)值模擬和物理實驗等研究手段,結(jié)合計算機數(shù)值分析、流體動力學(xué)、泥沙輸運動力學(xué)等多學(xué)科技術(shù)方法,從分析在洪水來襲時不同的景觀方案對應(yīng)的水位和流速等水力要素入手,得出較為合理的

2、景觀設(shè)計方案,并得出不同的生態(tài)景觀對防洪的影響結(jié)果,由于該方案客觀真實地考慮了多種水力條件和影響因子,結(jié)果證明,數(shù)值模擬和實際模型試驗契合度較高,具有較高的實用價值和指導(dǎo)意義。
　　本文通過對李村河閘門、植被群以及景觀島高低作為水流的主要影響要素進行分析,結(jié)合李村河的地形、地貌,水文氣象資料,給出具體的數(shù)值模擬算法進行環(huán)境動力分析。在此基礎(chǔ)上,對不同的分析結(jié)果進行了對比研究,得出不同的河道景觀方案對水流的阻水效果不同,進而導(dǎo)致在相

3、同的水量條件下水位與流速有很大的差別。
　　經(jīng)過本文的數(shù)值模擬可以看出洪水行進過程中,最高洪水位受糙率的影響很大,除了糙率改變區(qū)域受影響外,其上游也會受到較大的影響,但對于下游其影響較小。糙率變化越大,水位的變化也越大。建議河道中的景觀島盡量做成流線型,且順?biāo)鞣较虿荚O(shè),盡可能減少其對水流的形態(tài)阻力;同時,景觀島上的水生植被應(yīng)多以柔性植被為主,泄洪時,在洪水較大流速作用下易于彎曲變形,以減少植被形態(tài)高度和附加阻力。岸邊斜坡種植植被

4、時,在洪水泛濫線內(nèi)宜種草本植被,在洪水泛濫線外,可種植高大喬灌木,這樣有助于泄洪。植被群對水流具有很強的阻水作用,糙率越大,景觀對水流的阻力越大,流速越小,水位越高。不同糙率情況下流速的變化幅度趨勢是相同的,只是變化幅度大小不同。糙率越大變化幅值波動越明顯。水流在河道彎曲處比較紊亂,主流靠凹岸底部會不斷對凹岸形成淘刷,加大彎曲處的彎曲程度,不利于泄洪,加大了水流與河床之間的矛盾。所以堤線與河流流向盡量保持一致,兩岸堤線也盡量保持平行,避