Page 69 - 水利学报2021年第52卷第11期

u ˉ U 0
0.5
1.0
y/D 0.0 0.5
0.0
-0.5
-0.5
0 1 2 3 4 5 6
x/D
（a）D7-02 工况（Φ=0.02，D=7cm）
u ˉ U 0
0.5
1.0
y/D 0.0 0.5
0.0
-0.5
-0.5
0 1 2 3 4 5 6
x/D
（b）D7-05 工况（Φ=0.05，D=7cm）
u ˉ U 0
0.5
1.0
y/D 0.0 0.5
0.0
-0.5
-0.5
0 1 2 3 4 5 6
x/D
（c）D7-10 工况（Φ=0.10，D=7cm）
u ˉ U 0
0.5
1.0
y/D 0.0 0.5
0.0
-0.5
-0.5
0 1 2 3 4 5 6
x/D
（d）D7-15 工况（Φ=0.15，D=7cm）
u ˉ U 0
0.5
1.0
y/D 0.0 0.5
0.0
-0.5 -0.5
0 1 2 3 4 5 6
x/D
（e）D7-23 工况（Φ=0.23，D=7cm）
u ˉ U 0
0.5
1.0
y/D 0.0 0.5
0.0
-0.5
-0.5
0 1 2 3 4 5 6
x/D
（f）D5-15 工况（Φ=0.15，D=5cm）
图 2 水平面纵向时均流速分布
圆 柱 群 后 方 回 流 区 的 位 置 与 实 心 圆 柱 相 比 更 靠 下 1.2
游。同时，回流区中心的位置随植被密度变化，植 1.0
被密度越大，回流区越靠近植被斑，Φ=0.15 时，回 0.8
流区中心位于 x=2.1 D，Φ=0.23 时，回流区中心位于 0.6
x=1.64 D。这同样是受植被密度变化对顺流向出流强 U 0 0.4
度的影响。对于植被密度为 0.15 的 D5-15 工况，却 u ˉ D7-02
0.2
未在植被群落后方形成回流区，这再次表明植被群 D7-05
0.0 D7-10
落直径对其尾流结构具有重要影响。 D7-15
D7-23
3.2 垂向对称面内流动特征 植被斑块下游垂向对 -0.2 D5-15
-0.4
称面内的纵向时均流速分布如图 4 所示。与挺水植被 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
斑块相比，来流抵近淹没斑块时，除了会朝两侧偏 x/D
图 3 尾流中心线纵向时均流速分布
转形成水平剪切层外，还能以较大的流速绕过斑块
顶部，并与植被群落内部及其尾流区内的低速流动作用形成垂向剪切层，从而使淹没植被斑的尾流
结构极具三维性。从图中可以看出，垂向剪切层在斑块下游沿顺流向发展而逐渐变宽，直到与水平

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