（1）在单颗植被尺度时，水流中植被表面的溶质输运包括分子粘性扩散和紊流弥散两种尺度，将其简化后可采用水流平均流速来描述。当水流的流速达到4～6cm/s时，对于海草等水生植被，水流的溶质供应与植被表面对溶质的吸收速率达到平衡。因此，河流、湖泊的水系连通与一定的生态流速对于植被生长有着重要作用。

（2）在植被从尺度时，宜采用双平均法来建立植被水流的水动力学模型，植被特性可采用单位体积迎流面面积以及拖曳系数来描述，并据此建立流速分布与植被特性的关系。理论模型及相关实验表明，水流的剪切弥散作用对植被丛中的溶质输运具有重要作用，合理的植被高度、分布密度能保证植被层的养分供应。

（3）在河道尺度，对于足够宽浅且植被区阻水率不大的情况下，河道的糙率系数可进一步简化为植被阻水率的函数，根据简化后的计算式所得的计算成果与天然河道的原观成果吻合较好。因此，在计算生态河道的水力学特征量时，可测量植被丛的阻水率，并根据本文率定的相关参数来进行计算。

4.2 展望

本文仅对生态河道中的水力学及水动力学问题作了初步探讨，以求抛砖引玉，引起更多从事水力学和水动力学方面研究的学者从河道生态角度来考虑一些基本问题。本文的初步探讨也表明，植被的生物-物理特性、植被丛分布等均与水流之间有着非常强的相互作用，在河道治理中应选择合理的治理方式来兼顾河道的生态治理与水利需求。

在不同尺度描述以及之间的结合仍然大量地依赖于简单概化的水槽试验成果，生态河道中的原型观测成果以及一些流体力学与水动力学方面相关的理论基础还待进一步补充完善，对于生态河道中更为复杂的柔性植被、浮游生物、植物-泥沙交界面等边界条件下的水动力学问题仍然需要更进一步的研究。

［1］生态环境部污染防治司，等.湖泊生态环境保护系列技术指南之五：湖泊流域入湖河流河道生态修复技术指南（试行）[R]，2015.

［2］赵娜，周罕觅，李志威，等.黄河源典型卵石河床底栖动物的小尺度分布[J]. 水生态学杂志，2020，41（1）：22-29.

［3］ Lei，J.and of current speed on mass flux to a model flexible seagrass blade[J].，121：4763–4776.

［4］潘文浩.不同尺度密集粗糙与植被床面明渠流流场与总流特性研究[D].武汉：武汉大学，2018.

［5］ Masson A，Nykyri K.Kelvin–Helmholtz instability：Lessons learned and waysforward [J].Space Science Reviews，2018，214（4）：71.

［6］ Etminan V，Lowe R J，Ghisalberti M.A new model for predicting the drag exerted by vegetation canopies[J].Water Resources Research，2017，53（4）：3179-3196.

［7］Mossa M，Meftah M B，De Serio F，et al.How vegetation in flows modifies the turbulent mixing and spreading of jets[J].Scientific reports，2017，7（1）：1-14.

［8］ Biggs H，Nikora V N，Papadopoulos K，et interactions：a field study of ranunculus penicillatus at the large patch scale[C]//Proceedings of the 11th international symposium on ecohydraulics，Melbourne，：7-12.

［9］Vettori D，Nikora performance of vegetation surrogates in hydraulic studies：a comparative analysis of seaweed blades and their physical models[J].Journal of Hydraulic Research，2020，58（2）：248-261.

文章来源：《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/qikandaodu/2021/0610/612.html

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