基于水动力的植被消长模型及河道植被演替模拟

• 作者: 朱政涛 杨中华 槐文信 王慧琳
• 来源期刊: 人民长江
• 学科: 地球科学
• 关键词: 植被演替 植被斑块 床面剪切力阈值 二维浅水方程组 等效曼宁系数
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 科学试验研究
• 页码范围: 174-179
• 页数: 6页
• 分类号: X171
• 字数: 4771字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16232/j.cnki.1001-4179.2020.01.027

摘要

针对植被斑块在河道中的演替规律,建立了概化河道下的植被斑块消长模型.该模型以二维浅水方程组为控制方程,采用有限体积法离散求解水动力参数,利用等效曼宁系数法概化植被影响,定义床面剪切力小于阈值区域为新植被生长区,大于阈值区域为植被消亡区.考虑植被阻力对水流的影响以及床面切力对植被消长的影响,建立了植被消长与水动力过程相耦合的数学模型,模拟了不同条件下的植被区演替过程,模拟过程中重点考虑了两个床面剪切力阈值和两个初始植被密度工况.计算结果表明:植被斑块在河道内的演变通常是由块状向条带状发展,较高的剪切力阈值将产生更大的最终植被面积;当剪切力阈值系数为0.5时,最终植被面积占河道总面积的比值为47％ ～49％;当剪切力阈值系数为0.7时,最终植被面积占比为58％ ～60％;不同的初始植被分布并不会对最终植被面积产生显著影响,但较大的初始植被密度会加快植被的初始生长速率,使植被面积更快达到基本稳定水平.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨中华	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	68	380	11.0	14.0
2	槐文信	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	104	710	13.0	17.0
3	朱政涛	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	2	3	1.0	1.0
4	王慧琳	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	1	0	0.0	0.0