植被覆蓋與生態(tài)發(fā)展的研究

張瑞 伍德章

中圖分類號(hào)：Q948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）11-0336-01

植被在河流治理與生態(tài)發(fā)展中具有重要的作用和影響。近年來，隨著生態(tài)環(huán)境問題的日益突出以及人們生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷加強(qiáng)，對(duì)于生態(tài)環(huán)境問題的治理和研究?jī)?nèi)容越來越多，并且研究范圍也越來越廣。進(jìn)行有植被的河渠水流問題研究，不僅有利于推動(dòng)生態(tài)環(huán)境問題研究發(fā)展，而且能夠?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境問題的治理提供相應(yīng)的依據(jù)支持，對(duì)于推進(jìn)生態(tài)環(huán)境的合理發(fā)展與進(jìn)步，有著積極作用和意義。從另一方面來講，植被與河流是生態(tài)環(huán)境中兩個(gè)比較敏感的詞語，對(duì)于植被與河流問題以及相互作用關(guān)系的研究分析，也是人們一直關(guān)注的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題，對(duì)于現(xiàn)階段植被與河流問題研究成果的總結(jié)分析，有利于后人在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的研究探索，從而推動(dòng)生態(tài)環(huán)境問題的改善和發(fā)展。

一、有植被的生態(tài)發(fā)展問題研究?jī)r(jià)值

在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中，河渠水灘是植物生長(zhǎng)的重要環(huán)境與場(chǎng)所之一。通常情況下，河灘植物不僅有利于增加河渠水流的阻擋面積，提升河渠表面的粗糙程度，從而降低水流對(duì)于河渠的沖刷作用，同樣河渠植被也是進(jìn)行河渠岸堤以及河灘水土進(jìn)行保護(hù)實(shí)現(xiàn)的重要工具。因此，河渠植被在河渠生態(tài)發(fā)展中具有重要的作用和意義。近年來，隨著生態(tài)環(huán)境問題的日益突出和嚴(yán)重化，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境矛盾越來越嚴(yán)重，為了環(huán)節(jié)生態(tài)環(huán)境與資源之間的這種突出矛盾，在進(jìn)行一些生態(tài)環(huán)境問題治理，越來越重視對(duì)于水流與植被作用的研究，以通過在河渠水道或者是河灘地區(qū)進(jìn)行植被的人工栽種，來增強(qiáng)植被在河渠水流中的作用和影響，減少河渠水流導(dǎo)致的水土流失問題。

進(jìn)行有植被的河渠水流問題研究與分析，能夠?qū)τ谶@種特殊情況與環(huán)境下的河渠水流特征進(jìn)行掌握和了解，以更好的進(jìn)行河渠水流治理，保護(hù)河渠生態(tài)環(huán)境平衡發(fā)展，同時(shí)還有利于對(duì)于河渠水流情況進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確和有效的統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)河渠生態(tài)資源的綜合有效利用。此外，進(jìn)行有植被河渠水流問題的研究，還有利于為河渠治理規(guī)劃設(shè)計(jì)以及水利工程的建設(shè)進(jìn)行準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)支撐，具有非常重要和顯著突出的作用價(jià)值與理論意義。

二、有植被的生態(tài)發(fā)展問題研究現(xiàn)狀與成果分析

1、問題研究的提出

在對(duì)于生態(tài)環(huán)境問題的研究分析中，進(jìn)行有植被的河渠水流問題研究，由于該研究項(xiàng)目中所存在的問題是一個(gè)相對(duì)比較特殊并且較為復(fù)雜的問題，不僅有植被作用這一局限影響，而且植被作用下的水流特性比較復(fù)雜，因此在進(jìn)行這一問題項(xiàng)目研究和關(guān)注的學(xué)者專家相對(duì)較少。其中，最早的研究開始于上世紀(jì)的八十年代，這一時(shí)期進(jìn)行有植被河渠水流問題研究的學(xué)者，主要是結(jié)合生態(tài)環(huán)境問題現(xiàn)狀以及實(shí)際的治理需求，進(jìn)行有針對(duì)性的研究實(shí)施，以使人們能夠?qū)τ谟兄脖坏暮忧鲉栴}以及這種特殊環(huán)境作用下的水流特征進(jìn)行更深的認(rèn)識(shí)和了解。

通常情況下，在有植被的河渠環(huán)境中，由于河渠植被對(duì)于水流具有一定的阻止作用，并且這種阻止作用受到河渠河道的形狀以及河流水位、水流量大小等因素的影響，因此，需要結(jié)合河渠河道的實(shí)際情況，同時(shí)根據(jù)河渠水流的紊動(dòng)特征，對(duì)于河渠植被對(duì)于水流的阻止作用進(jìn)行分析論述，以為河渠治理和施工建設(shè)提供依據(jù)。此外，在進(jìn)行有植被的河渠水流問題研究中，對(duì)于河渠植被對(duì)于水流的阻止作用大小分析，還需要結(jié)合河渠植被的種類以及植被本身的韌性大小、植被密度和形狀等因素，對(duì)于河渠水流的阻止作用進(jìn)行計(jì)算分析。根據(jù)上述內(nèi)容可以看出，在進(jìn)行有植被的河渠水流問題研究中，主要就是對(duì)于河渠植被的分布特征以及河渠植被對(duì)于水流的作用影響進(jìn)行研究分析。

2、問題研究現(xiàn)狀與成果分析

結(jié)合現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外對(duì)于有植被的河渠水流問題研究情況，根據(jù)其研究成果，從河渠植被分布特征以及對(duì)于水流的作用影響上，主要將有植被河渠水流問題研究劃分為三個(gè)方面。

首先是河渠水道屬于復(fù)式斷面結(jié)構(gòu)，在河渠水道的灘地分布有植被，則需要對(duì)于河渠植被的分布特征以及植被對(duì)于水流的作用影響研究和分析。在這一問題研究中，像黃本勝以及Stephen、Pasche和Rouve、楊克君、Noat等人的研究成果最具代表性。其中，以黃本勝為主的研究人員主要進(jìn)行了關(guān)于河灘種樹對(duì)于行洪影響的研究分析，在研究中主要結(jié)合我國(guó)珠江三角洲地河灘種樹的實(shí)際情況，通過多個(gè)問題的提出以及反復(fù)實(shí)驗(yàn)論證，在河灘種樹的漫灘水流灘槽之間相互作用物理機(jī)理方面有了一定的研究成果，并且提出了河灘種樹對(duì)行洪影響的模型設(shè)計(jì)原則，最終通過實(shí)驗(yàn)分析得出河灘種樹對(duì)于行洪影響的程度計(jì)算方法，對(duì)于植被河流研究有著巨大的推動(dòng)作用和意義。其次，在以Stephen為代表的研究人員中，對(duì)于復(fù)式斷面灘地有植被的河渠水流問題研究中，主要引用了Wark等人的復(fù)式斷面河流渠道的單寬流量計(jì)算公式，同時(shí)借用渦粘系數(shù)模型進(jìn)行復(fù)式斷面灘地有植被的河渠水流問題研究模型建立，并通過Colebrook-White方程式進(jìn)行水流問題中的阻力系數(shù)值計(jì)算確定，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)于復(fù)式斷面灘地有植被的河渠水流問題的研究，并取得了一定的研究成果。如下（1）所示，分別為復(fù)式斷面河流渠道的單寬流量計(jì)算公式、渦粘系數(shù)模型和Colebrook -White方程。

在上示公式中，復(fù)式斷面河流渠道的單寬流量計(jì)算公式中，D表示的是河渠水深情況，S表示的是河渠道的底坡，表示的是阻力系數(shù)值，DS則表示與河渠水道橫縱坡面相關(guān)的剪應(yīng)力系數(shù)，可以通過相關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算求出，表示的是與河渠道進(jìn)行垂直的坐標(biāo)方向，ε表示的是渦粘系數(shù)。而在渦粘系數(shù)模型中U表示的是摩阻流速，NEV表示的是無量綱粘性系數(shù)，通常情況下在實(shí)際計(jì)算中的取值為0.16。最后，在Colebrook-White方程中，表示的是無量綱參數(shù)，表示的是反應(yīng)河渠橫斷面形狀的無量綱參數(shù)，R表示濕周，表示的是粗糙程度。

其次，是河渠水道是一種單一斷面的結(jié)構(gòu)形式，而在河槽的一側(cè)或者是河槽兩側(cè)分布有植被，則需要對(duì)于河渠植被的分布特征以及植被對(duì)于水流的作用分析；最后，在河渠水道的整個(gè)床面上分布有植被，則需要對(duì)于河渠植被分布特征以及對(duì)于水流的作用影響進(jìn)行研究分析。這兩中類型研究成果分別以CHENFei-yomg以及時(shí)鐘等人最具代表性。

三、結(jié)束語

總之，在有植被的河渠水流問題研究中，河渠植被對(duì)于水流的作用影響主要受到河渠橫斷面的形狀以及植被密度、分布形式、大小等因素的制約和限制，目前在有植被的河渠水流問題研究中，取得了一定的研究成果，對(duì)于今后的研究進(jìn)展具有重大的推動(dòng)作用，但仍需結(jié)合需求進(jìn)行更深一步的研究分析。

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