Vertical velocity distributions through and above submerged, flexible vegetation

Abstract

A one-dimensional steady-state model was constructed and used to study vertical profiles of longitudinalvelocities in open channel flows through, and above, submerged vegetation. The eddy viscosity was evaluated by using the analogue of the mixing length theory. The model of water velocity profiles takes into account the surface roughness of the channel bottom and the drag exerted by submerged flexible stems. The verification of the calculated velocity profiles was carried out based on data obtained in laboratory experiments. The proportionality coefficients for the analogue of the mixing length formulae in both layers—within homogenous flexible stems and above them—were determined.

Résumé

Un modèle stationnaire mono-dimensionnel a été construit et utilisé pour étudier les profils verticaux de vitesse d'écoulements à surface libre en cours d'eau à travers et au dessus d'une végétation submergée. La viscosité turbulente a été évaluée via un analogue de la théorie de la longueur de mélange. Le modèle de profils de vitesse de l'eau tient compte de la rugosité de surface du lit du chenal et de la résistance exercée par les tiges flexibles submergées. La vérification des profils de vitesse calculés a été réalisée à l'aide de données obtenues par des expériences en laboratoire. Les coefficients de proportionnalité des analogues des formules de la longueur de mélange dans chacune des deux couches—entre les tiges flexibles homogènes et au dessus d'elles—ont été déterminés.

Key words:

• submerged flexible vegetation
• velocity measurements
• vertical velocity distributions
• mixing length

Mots clefs:

• végétation flexible submergée
• mesures de vitesse
• distributions verticales de vitesse
• longueur de mélange