仿生态鱼道水力特性模拟

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huanying19870604
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鱼道是便于鱼类等水生生物降河或溯河洄游越过堰、大坝、水闸等障碍物的建筑物。改善了河流的纵向连通性,一定程度上减缓了障碍物对生态的负面影响。仿生态鱼道是模仿自然河流、呈现自然水道形式的鱼道。它提供的流动条件类似于未受干扰的河流的流动,从而使鱼类越过鱼道时不发生非生物性边界条件的改变,鱼类更容易通过。因此,对仿生态鱼道的研究就变得十分有意义。  本文收集了国内外鱼道的相关资料,介绍了国内外鱼道研究的现状及其进展,概括了我国鱼道存在的问题并提出解决对策。在此基础上,运用水工物理模型试验和数值模拟方法对新疆某河拟建某仿生态鱼道的水力特性进行研究。  物理模型试验重点研究了鱼道进出口、之字形河段,大弯曲段、渡槽段、部分直线段及典型休息室的流态、沿程水深和流速分布。研究表明,在给定工况下,特征流量下典型鱼道段的水深及横断面流速分布、鱼类上行所需的鱼道休息室水流条件及鱼类上溯所需的鱼道构筑物布置和尺寸等条件均满足要求。同时,对鱼道4#出口进流工况进行了数值模拟,模拟结果显示,数值模拟结果与物理模型试验非常类似。针对鱼道4#出口矩形与梯形交接处可能出现的不利水流现象,建立概化模型,提出了通过增加不同类型的控导措施来改善水流的方法,并在研究中对扭面、三角翼、牙墩、水滴型导流墩等类型的控导措施进行了数值模拟并对比分析。研究结果表明,牙墩方案改善效果最为明显,可作为控导措施的优选方案。
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