植被对阶梯式消能池通气特性与水流阻力的影响研究 中文标题

本研究针对山区河道整治与泥石流防治中阶梯式消能池的植被生长影响水力学问题，通过实验分析平坦阶梯、池式阶梯及植被化池式阶梯三种配置下的气-水流动特性。来自未知机构的研究人员发现植被导致平均空气浓度与气-水速度降低，下游残余能量减少，表明植被虽引入额外阻力但影响较小，为生态水力设计提供重要依据。

　　

阶梯式消能池(Pooled stepped chutes)在山区河道治理与泥石流防控中发挥着提升能量耗散(energy dissipation)和抑制泥沙输移(sediment transport)的重要作用。这类结构在旱季促进河道内植被生长，但可能影响雨季洪水的水力学特性。本研究通过实验手段，在长7米、坡度18.4°的水槽中装配均匀阶梯底板，对比分析了三种配置：平坦阶梯(flat steps)、池式阶梯(pooled steps)及植被化池式阶梯(vegetated pooled steps)，从上游清水区(clear-water zone)到下游完全掺气区(fully aerated region)的气-水流动特性。实验结果表明，与平坦和池式阶梯相比，植被化池式阶梯的平均空气浓度(mean air concentration)和气-水流速(air–water velocity)均呈现下降趋势，该差异与下游较低残余能量(residual energy)相关，证实植被虽引入额外水流阻力(flow resistance)，但其影响程度较轻微。