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复式断面天然河道的滩地由于长期不过流,往往长有不同类型植物。植被在水体的生态修复及水土保持方面具有重要作用。植被的存在改变了水流流动结构,降低了河道的行洪能力,导致河道水流问题复杂化。本文采用试验、理论分析和数值计算相结合的研究手段,针对具有植被漫滩的复式河槽的水流特性进行了研究,其主要工作和成果如下。采用物理模型试验,研究了漫滩无植被、非淹没植被和淹没植被情况下复式河槽水流结构的变化,揭示了流速的横向和垂向分布特征。根据复式断面河槽水流动力学特性,从深度平均的雷诺方程出发,针对斜坡复式河槽和漫滩两台阶复式河槽,首次推导出漫滩淹没植被情况下河道的深度平均流速横向分布公式。在具有植被的复式河道的水流理论研究上具有创新。通过多个典型流动实例,对具有淹没植被漫滩的复式河槽的深度平均流速横向分布理论公式进行验证。特别是对部分具有淹没植被的矩形河槽、具有淹没植被漫滩的对称斜坡复式河槽、具有非淹没植被漫滩的非对称两台阶复式河槽、具有淹没植被漫滩的对称两台阶复式河槽的复杂流动,进行了流速分布的理论推导和计算分析。典型算例的理论解与试验数据或已有计算结果符合良好。根据试验现象,对复式河槽流速的垂向分布规律进行分析,例如最大流速出现在水面以下位置的dip现象,该现象的发生是受二次流的影响,使得最大流速的位置不在水面上。通过与前人的试验结果进行对比,验证了本试验结果的可靠性,验证工况涉及单一河槽、复式河槽,植被漫滩情况下复式河槽以及淹没植被漫滩情况下复式河槽。本试验结果与前人的试验数据进行对比发现:在相同的情况下,本试验的数据与前人的基本相同,出现相同试验现象,表明本试验结果的可靠性。进一步分析表明,本试验不同于前人的研究,给出全新的试验结果,为新的理论分析提供依据。针对北京市平谷区泃河的实际河道,滩地护坡采用的植被不同将导致滩地糙率变化。本文采用不同滩地糙率,对泃河河道水流特性进行了数值模拟,揭示了植被影响情况下的复式断面河道水流特性。