沙波与植物共存条件下的明渠紊流结构和泥沙运动研究,涉及到水、沙、植物三者之间的相互作用,是水环境治理与水生态系统修复研究的重要基础。本项目拟采用天然沙塑造沙波作为明渠床面松散边界,采用具有一定刚度的塑料片来模拟天然植物形成的柔性边界,利用超声波流速仪、粒子图像测速系统以及图像处理技术等,对沙波与植物复合床面条件下的明渠紊流特性和泥沙输移规律进行详尽细致的研究,定量描述三维可动沙波和植物共存条件下明渠水流的时均流速、紊动强度分布规律及拟序结构特征,确定泥沙颗粒跃移、扬动的判别指标和临界条件,揭示水、沙、植物相互作用机制,建立综合考虑沙波和植物因素的输沙率公式。本项目的研究成果将丰富明渠紊流和泥沙运动力学理论,完善松散和柔性边界水沙动力学研究,同时为天然河流演变分析以及河流环境生态治理提供科学依据。