1、水葫蘆在長江及其以南的河道、湖泊和水庫中瘋狂生長，大量繁殖后，遮蔽水面，占用了行洪斷面積，增大了河流的阻力，遇到障物后，造成河道嚴重堵塞，形成一道“水壩”，阻礙水體的流動，致使水面壅高，給堤防造成很大隱患。 本文在對有植被的河道水流問題以及相似研究的國內外研究現(xiàn)狀的基礎上，通過室內物理模型試驗和數(shù)值模擬的方法，研究、分析大面積覆蓋水面的水葫蘆對河道行洪能力，及其對河道水體結構、水流特性的影響。 物理模型試驗中，根據(jù)紊動強

2、度和雷諾應力沿程變化，將有水葫蘆河道水流劃分成三個區(qū)域，即無水葫蘆覆蓋但受影響區(qū)、水葫蘆前緣區(qū)以及充分發(fā)展的水葫蘆覆蓋區(qū)。在此三個區(qū)域典型斷面上，分析對比不同工況下，有無水葫蘆覆蓋時水流的時均流速、水位壅高、糙率、紊動強度、雷諾應力等水力學要素的變化規(guī)律。根據(jù)水深方向水流結構的變化，把水流分為兩個區(qū)域：根莖區(qū)(相對水深Y>0.7)和根莖以下區(qū)(相對水深Y<0.7)。典型斷面在根莖以下區(qū)相對紊動強度變化很小，在根莖區(qū)，第7斷面上相對紊動強

3、度小，但相對于無水葫蘆時有明顯增大，在第2斷面及前緣區(qū)臨界斷面上變化顯著，尤其是臨界斷面，相對紊動強度波動很劇烈。雷諾應力和紊動強度分布規(guī)律相似。本文利用動量定理及力的平衡方程推導出了有水葫蘆河道在水流處于恒定非均勻流下的綜合糙率計算公式。 水葫蘆對水流影響的數(shù)值模擬主要利用計算流體力學軟件FLUENT，結合RNG雙方程湍流模型，用VOF方法追蹤自由水面，對有水葫蘆覆蓋的水槽二維兩相流場作了數(shù)值模擬，采用多孔介質域模擬水葫蘆覆蓋