湿地表面流水动力学特性及数学模型研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    50979078
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    34.0万
  • 负责人：
    曾玉红
  • 依托单位：
    武汉大学
  • 学科分类：
    E0903.水力学与河流动力学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

湿地表面流水深浅、流速小、阻力大，已有研究中专门针对这种层流或过渡流条件下的、兼具明渠流和孔隙流特点的流动研究较少。本项目拟采用实验室水槽实验和野外湿地基地实验对湿地表面流的流动特性进行研究，内容包括：（1）通过对植株拖曳力进行测量，确定植被种类、分布类型以及柔韧性对流动阻力的影响，对植被阻力进行定量化描述；（2）开展示踪实验，对植被与水体交界面上剪切尺度的紊动特性以及植株茎干尺度的涡体结构进行研究，深入认识植被作为多孔介质媒介对湿地表面流的影响；（3）测量示踪质浓度分布，确定湿地进出水条件、水力坡降等水力学参数以及植被种类和分布等生态学特性对水体停留时间的影响，建立多因素作用下的水体停留时间的表达式；（4）建立湿地表面流水体微元受力分析模型，在此基础上建立湿地表面流水动力学模型。以上研究为深入认识湿地表面流特性及污染物扩散输移机理提供理论依据，并为湿地工程的优化设计提供技术支持。

结项摘要

针对湿地表面流水深浅、流速小，兼具明渠流和孔隙流特点的流动特性，采用实验室水槽实验和野外湿地基地实验对湿地表面流的流动特性进行研究，研究成果包括：（1）通过对植株拖曳力进行测量，确定植被种类、分布类型以及柔韧性对流动阻力的影响，对植被阻力进行了定量化描述；（2）开展了示踪实验，获得了示踪剂浓度随时间的变化关系曲线，确定了湿地系统中水体停留时间的随雷诺数等参数的变化规律；（3）建立了湿地表面流水体微元受力分析模型，引入多孔介质理论确定植被的拖曳力，从而获得了部分植被化矩形河槽紊流的水深平均流速分布模型；（4）建立了浮水植被水流的多层分析解模型，求解得到纵向流速沿垂向的分布，可对此种流动的过流能力等参数进行进一步计算。以上研究为深入认识湿地表面流水动力特性及污染物扩散输移机理提供理论依据，并为湿地工程的优化设计提供技术支持。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Analytical solutions for transverse distributions of stream-wise velocity in turbulent flow in rectangular channel with partial vegetation
部分植被矩形河道湍流流向速度横向分布解析解
  • DOI：
    10.1007/s10483-011-1430-6
  • 发表时间：
    2011-04-01
  • 期刊：
    APPLIED MATHEMATICS AND MECHANICS-ENGLISH EDITION
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Huai, Wen-xin;Geng, Chuan;Yang, Zhong-hua
  • 通讯作者：
    Yang, Zhong-hua
Application of analytical solutions in trapezoidal compound channel flow
解析解在梯形复合通道流动中的应用
  • DOI：
    10.1002/rra.1433
  • 发表时间：
    2012-01
  • 期刊：
    River Research and Applications
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Zeng, Y. H.;Guymer, I.;Spence, K. J.;Huai, W. X.
  • 通讯作者：
    Huai, W. X.
非淹没刚性植被流动阻力研究
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    水利学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    曾玉红;槐文信;张健;李群保
  • 通讯作者：
    李群保
梯形复式断面均匀流水力计算
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    应用数学和力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曾玉红;王月华;槐文信
  • 通讯作者：
    槐文信
复式断面明渠分析解应用研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    节水灌溉
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曾学云;王月华;李进;曾玉红;ZENG Xue-yun1,WANG Yue-hua2,LI Jin3,ZENG Yu-hong2(;2.State Key Laboratory of Water Resources;Hydr;3.Yunshui Engineering Technology Co.,Ltd.,Wuhan 43
  • 通讯作者：
    3.Yunshui Engineering Technology Co.,Ltd.,Wuhan 43

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  • 通讯作者：
    陈立
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  • 作者：
    曾玉红;槐文信
  • 通讯作者：
    槐文信

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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