北京时间2024年2月1日,我院农业水利工程专业柏宇老师作为第一兼通讯作者在《Journal of Hydrology》发表了最新研究成果,文章标题为《Numerical simulation of velocity distribution and pollution transport in a two-stage channel with vegetation on a floodplain》(中译:植被化复式断面河道中流速与污染物运移规律的数值模型研究),揭示了植被化复式断面河道中流速的分布规律与污染物的运移规律。(文章链接:Numerical simulation of velocity distribution and pollution transport in a two-stage channel with vegetation on a floodplain - ScienceDirect)
复式断面河道是自然界中常见的河流横截面形式。由于其结构更加复杂,研究其水动力和污染物传输特性更加困难。如何建立有效的模型来模拟这种情况最近成为人们关注的热点。本文采用格子Boltzmann方法和随机位移法建立了一个数值模型来模拟复式断面河道中的流速和污染物传输,研究了柔性植被覆盖下的水动力和污染物传输特性。该模型能够有效地推广复式断面漫滩上的植被阻力,提供植被覆盖不均匀情况下的流速分布规律。同时,分别给出了污染物在主河道和漫滩上的横向扩散系数。这些比通过依赖于简单纵向扩散系数的传统方法确定的精度更高。
图1. 污染运移的模拟结果(a表示x=20 cm处的F1数据;b表示x=75 cm处的F1数据;c表示x=20厘米处的F2数据;d表示x=75厘米处的F2数据)
参考文献:
Bai, Y., & Xuan, W. (2022). Drag force coefficient of the flexible vegetation root in an artificial floating bed channel. Ecological Engineering, 179, 106619.
Bai, Y., Xia, Y., Geng, N., Qi, Y., Huang, D., Zhao, Y., ... & Hua, E. (2023). Research on oxygen transfer in an aerated flow with emergent vegetation. Journal of Hydrology, 617, 128935.
Bai, Y., Zhao, Y., Huang, L., Shen, D., & Sun, G. (2023). Numerical simulation of velocity distribution and pollution retention in flexible submerged vegetated channel. Journal of Hydrology, 130265.