豎縫式魚道紊流結(jié)構(gòu)及放魚試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-08 00:43
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對水資源的需求越來越大,因而在河流和湖泊上建造了大量的水利工程,這些工程帶來了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,但同時(shí)也使魚類的水生棲息地受到影響,導(dǎo)致水生態(tài)環(huán)境問題日益突出,而魚道的出現(xiàn)在一定程度上保護(hù)了水生生物,緩解了對水生態(tài)環(huán)境的影響。魚道的過魚效果不僅與魚道池室的水力特性有關(guān),而且還取決于魚類的溯游習(xí)性。已有研究資料表明,在全球已建成的魚道中,魚類能夠溯游通過的魚道尚不足一半!因此,進(jìn)一步研究基于魚類溯游習(xí)性的魚道水力特性,尤其是魚道紊流結(jié)構(gòu)對魚類溯游行為影響的機(jī)理,具有重要的實(shí)際意義。本文試驗(yàn)研究了豎縫式魚道的主流軌跡、主流速度的沿程變化規(guī)律、三維流速分布、紊動(dòng)壁面射流特性、旋渦特性、紊動(dòng)強(qiáng)度、雷諾應(yīng)力及其隨流量的變化情況,并進(jìn)行了放魚試驗(yàn)。試驗(yàn)研究是在浙江工業(yè)大學(xué)港口航道與海岸工程試驗(yàn)室大比尺魚道中進(jìn)行,考慮了兩種豎縫寬度(10cm和15cm)典型流量(Q1=20.62L/s和Q2=30.75L/s),并且取2h/3、h/2和h/3三個(gè)水深平面,沿每一水深平面縱向有17條橫線(x=5,10,15,20,25,30,3...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
升魚機(jī)Figure1-1.Fishmachine
圖 1-2 魚閘Figure 1-2. Fish Gate然特征的旁路通道或旁路通道型魚道是在河岸上挖掘的游的魚道。在魚道建設(shè)過程中,應(yīng)用人工或天然石塊、堤形成粗糙表面以克服水流能量,實(shí)現(xiàn)天然水道的流動(dòng)條件調(diào)(簡稱:仿天然水道)。繞過魚類設(shè)施的縱向坡度通常因此魚道的長度較長并且通常受空間限制。設(shè)置魚道的主要型式為隔板型式,按隔板上的過魚孔形狀道分為溢流堰式、豎縫式、淹沒孔口式、組合式和其他形式隔板的過魚孔位置一般設(shè)置在表層部位,水流呈溢流堰穩(wěn),適用于過表層、喜跳躍的魚類,此類型隔板在國外早期魯因姆(Truim)及卡拉哥(Craigo)[42]。池堰式魚道一般具有同時(shí)也可以為目標(biāo)魚類創(chuàng)造較好的休息場所,然而隨著水
沒孔口型對水位變化具有良好的適應(yīng)性,但消能效果較差; 垂直縫隙能量耗散效果好和適應(yīng)性都較好,但容易引起水池內(nèi)水流的紊動(dòng);組合式是上述三種形式(溢流堰、垂直豎縫和淹沒孔口)的組合。在國外,許多水利工程最常用的是潛孔和堰式的組合,如麥克納里(McNary)、冰港(Ice Harbor)、邦納維爾(Bonneville)、及北漢(North Fork)魚道等;在國內(nèi),大多數(shù)水利工程則采用的是豎縫和堰式(江蘇太平閘魚道)、堰和孔口(湖南洋塘魚道)、豎縫和孔口(江蘇瀏河魚道)的組合等[44]。組合式魚道具有良好的水力特性,并且在一定程度上可以發(fā)揮各種孔口的優(yōu)勢,但是由于其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,在實(shí)際設(shè)計(jì)起上具有一定的難度;其他形式主要有特殊結(jié)構(gòu)式、新型螺旋式和仿自然式等,特殊結(jié)構(gòu)式比較經(jīng)濟(jì)耐用、容易設(shè)計(jì),但是這種類型的魚道是在混凝土上固定竹籠,因此需要時(shí)常去更新設(shè)備材料; 新型螺旋式一般是在現(xiàn)有建造的豎縫式魚道基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改造而得到的一種新式魚道,它具有占用面積小、提升高度大、水深大、流速分布均勻等特點(diǎn),適合不同種類的魚進(jìn)行洄游[40];仿自然式河道可以給魚類提供一個(gè)良好的休息場所,但是一般對地形要求比較高; 涵洞式魚道進(jìn)出口處流速偏大且水流的紊動(dòng)較劇烈,所以具有輸水快、流速大的特點(diǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于二維激光多普勒測速儀的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)[J]. 陳紅江,聶曉明,王夢成. 紅外與激光工程. 2018(12)
[2]國內(nèi)外魚道發(fā)展探析[J]. 伍銘杰,諸韜. 東北水利水電. 2018(09)
[3]水電工程對水生生態(tài)的影響特征及減緩對策措施研討[J]. 張東亞,葛德祥,步青云,張沙龍. 水電站設(shè)計(jì). 2018(03)
[4]魚道紊流特性研究進(jìn)展[J]. 李甜暢,閆濱. 長江科學(xué)院院報(bào). 2018(02)
[5]我國魚道建設(shè)的實(shí)踐與問題研究[J]. 祁昌軍,曹曉紅,溫靜雅,陳凱麒,趙微微. 環(huán)境保護(hù). 2017(06)
[6]高速攝影動(dòng)態(tài)位移計(jì)算方法研究[J]. 雷斌,李強(qiáng)紅,劉宏達(dá),李勛,王鑫鵬. 汽車科技. 2017(01)
[7]魚道相關(guān)研究進(jìn)展[J]. 胡健. 中國高新技術(shù)企業(yè). 2016(08)
[8]遼河盤山閘魚道設(shè)計(jì)研究[J]. 王明磊. 人民長江. 2015(10)
[9]基于生態(tài)修復(fù)的青海湖沙柳河魚道建設(shè)與維護(hù)[J]. 吳曉春,史建全. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(22)
[10]隔板型式對豎縫式魚道水力特性的影響研究[J]. 高柱,戴會(huì)超,郭卓敏,譚均軍. 水利水電技術(shù). 2014(10)
博士論文
[1]豎縫式魚道若干水力學(xué)問題研究[D]. 邊永歡.中國水利水電科學(xué)研究院 2015
碩士論文
[1]三維魚道水力特性及魚體上溯行進(jìn)能力數(shù)值模擬研究[D]. 高東紅.大連理工大學(xué) 2015
[2]仿生態(tài)型魚道水力特性初步研究[D]. 王猛.長江科學(xué)院 2014
[3]豐滿水電站大壩全面治理工程對魚類資源的影響研究[D]. 劉昕.東北林業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3423097
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
升魚機(jī)Figure1-1.Fishmachine
圖 1-2 魚閘Figure 1-2. Fish Gate然特征的旁路通道或旁路通道型魚道是在河岸上挖掘的游的魚道。在魚道建設(shè)過程中,應(yīng)用人工或天然石塊、堤形成粗糙表面以克服水流能量,實(shí)現(xiàn)天然水道的流動(dòng)條件調(diào)(簡稱:仿天然水道)。繞過魚類設(shè)施的縱向坡度通常因此魚道的長度較長并且通常受空間限制。設(shè)置魚道的主要型式為隔板型式,按隔板上的過魚孔形狀道分為溢流堰式、豎縫式、淹沒孔口式、組合式和其他形式隔板的過魚孔位置一般設(shè)置在表層部位,水流呈溢流堰穩(wěn),適用于過表層、喜跳躍的魚類,此類型隔板在國外早期魯因姆(Truim)及卡拉哥(Craigo)[42]。池堰式魚道一般具有同時(shí)也可以為目標(biāo)魚類創(chuàng)造較好的休息場所,然而隨著水
沒孔口型對水位變化具有良好的適應(yīng)性,但消能效果較差; 垂直縫隙能量耗散效果好和適應(yīng)性都較好,但容易引起水池內(nèi)水流的紊動(dòng);組合式是上述三種形式(溢流堰、垂直豎縫和淹沒孔口)的組合。在國外,許多水利工程最常用的是潛孔和堰式的組合,如麥克納里(McNary)、冰港(Ice Harbor)、邦納維爾(Bonneville)、及北漢(North Fork)魚道等;在國內(nèi),大多數(shù)水利工程則采用的是豎縫和堰式(江蘇太平閘魚道)、堰和孔口(湖南洋塘魚道)、豎縫和孔口(江蘇瀏河魚道)的組合等[44]。組合式魚道具有良好的水力特性,并且在一定程度上可以發(fā)揮各種孔口的優(yōu)勢,但是由于其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,在實(shí)際設(shè)計(jì)起上具有一定的難度;其他形式主要有特殊結(jié)構(gòu)式、新型螺旋式和仿自然式等,特殊結(jié)構(gòu)式比較經(jīng)濟(jì)耐用、容易設(shè)計(jì),但是這種類型的魚道是在混凝土上固定竹籠,因此需要時(shí)常去更新設(shè)備材料; 新型螺旋式一般是在現(xiàn)有建造的豎縫式魚道基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改造而得到的一種新式魚道,它具有占用面積小、提升高度大、水深大、流速分布均勻等特點(diǎn),適合不同種類的魚進(jìn)行洄游[40];仿自然式河道可以給魚類提供一個(gè)良好的休息場所,但是一般對地形要求比較高; 涵洞式魚道進(jìn)出口處流速偏大且水流的紊動(dòng)較劇烈,所以具有輸水快、流速大的特點(diǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于二維激光多普勒測速儀的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)[J]. 陳紅江,聶曉明,王夢成. 紅外與激光工程. 2018(12)
[2]國內(nèi)外魚道發(fā)展探析[J]. 伍銘杰,諸韜. 東北水利水電. 2018(09)
[3]水電工程對水生生態(tài)的影響特征及減緩對策措施研討[J]. 張東亞,葛德祥,步青云,張沙龍. 水電站設(shè)計(jì). 2018(03)
[4]魚道紊流特性研究進(jìn)展[J]. 李甜暢,閆濱. 長江科學(xué)院院報(bào). 2018(02)
[5]我國魚道建設(shè)的實(shí)踐與問題研究[J]. 祁昌軍,曹曉紅,溫靜雅,陳凱麒,趙微微. 環(huán)境保護(hù). 2017(06)
[6]高速攝影動(dòng)態(tài)位移計(jì)算方法研究[J]. 雷斌,李強(qiáng)紅,劉宏達(dá),李勛,王鑫鵬. 汽車科技. 2017(01)
[7]魚道相關(guān)研究進(jìn)展[J]. 胡健. 中國高新技術(shù)企業(yè). 2016(08)
[8]遼河盤山閘魚道設(shè)計(jì)研究[J]. 王明磊. 人民長江. 2015(10)
[9]基于生態(tài)修復(fù)的青海湖沙柳河魚道建設(shè)與維護(hù)[J]. 吳曉春,史建全. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(22)
[10]隔板型式對豎縫式魚道水力特性的影響研究[J]. 高柱,戴會(huì)超,郭卓敏,譚均軍. 水利水電技術(shù). 2014(10)
博士論文
[1]豎縫式魚道若干水力學(xué)問題研究[D]. 邊永歡.中國水利水電科學(xué)研究院 2015
碩士論文
[1]三維魚道水力特性及魚體上溯行進(jìn)能力數(shù)值模擬研究[D]. 高東紅.大連理工大學(xué) 2015
[2]仿生態(tài)型魚道水力特性初步研究[D]. 王猛.長江科學(xué)院 2014
[3]豐滿水電站大壩全面治理工程對魚類資源的影響研究[D]. 劉昕.東北林業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3423097
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