基于分形理论的冰下水流流速垂线分布研究

作者：罗红春; 冀鸿兰^*; 郜国明; 张宝森; 牟献友

来源：水利学报, 2020, 51(01): 102-111.

DOI：10.13243/j.cnki.slxb.20190327

• 分形理论
• 冰盖
• 水流
• 流速
• 垂线分布

冰下水流流速分布是冰凌生消、泥沙输移、河床演变及冰期输水的重要参考依据,基于分形理论,在前人的研究基础上,研究了冰下水流流速垂线分布规律。结果表明,依托明渠水流的若干成果,从分形理论出发,基于Einstein假定,可推出已有冰下不同形式的流速垂线分布公式;理论分析认为,冰下分区水流流速分布近似镜像,均具有分形特征,可用双对数公式表达,实测结果证明,对于弯曲河道,水流核心区流速分布均匀,并不服从对数分布,公式在运用时需考虑适用性或引入因子项;稳封期,冰盖区水流流速分布的分维值大于河床区,流速分布更均匀,而在弯道卡冰区域,由于弯道冰下水流结构的复杂性,河床区水流流速分布的分维值无规律。对冰下水流流速的研究,拓展了分形理论在水流流速垂线分布研究方面的应用成果,概化的冰下水流结构,对工程运用有一定借鉴意义。

• 单位
  内蒙古农业大学; 建筑工程学院; 黄河水利科学研究院