凹口堰—矩形中孔—豎縫組合式魚道紊流結(jié)構(gòu)及放魚試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-25 18:58
我國(guó)沿海洄游性及半洄游性魚類眾多,單一式魚道難以滿足魚類不同溯游習(xí)性的要求。組合式魚道能較好地發(fā)揮各種過魚口的水力特性,提高過魚效率。然而,目前對(duì)組合式魚道做的數(shù)值模擬研究較多,而試驗(yàn)研究較少。本文針對(duì)凹口堰-矩形中孔-豎縫組合式魚道,采用聲學(xué)多普勒測(cè)速儀(ADV)量測(cè)了同側(cè)、異側(cè)布置組合式魚道水池內(nèi)各點(diǎn)的三維瞬時(shí)流速,基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),分析了組合式魚道的流動(dòng)特征、時(shí)均流速、紊動(dòng)強(qiáng)度、雷諾應(yīng)力、頻譜特性、相關(guān)函數(shù)以及紊動(dòng)尺度,并通過FLOW 3D軟件對(duì)魚道中部分水力特性作了數(shù)值模擬。此外,還通過放魚試驗(yàn),利用高速攝影機(jī)及三維攝影技術(shù)觀察了過魚對(duì)象對(duì)同側(cè)、異側(cè)布置下的反應(yīng)情況,分析了過魚對(duì)象與魚道中紊流結(jié)構(gòu)的關(guān)系。本文主要研究工作如下:(1)結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),繪制了魚道中的流場(chǎng)矢量圖,分析了三維時(shí)均流速,得到組合式魚道具有強(qiáng)三維性,主流區(qū)明顯,由于交錯(cuò)出流,異側(cè)有更大的橫向流速和明顯的下洗流存在,且異側(cè)在各水層上更易形成旋渦。(2)結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),分析了魚道特征位置上三個(gè)方向上的紊動(dòng)強(qiáng)度,得到同、異側(cè)都在前段出現(xiàn)紊動(dòng)強(qiáng)度極值點(diǎn),射流交會(huì)區(qū)、異側(cè)后段回流區(qū)是強(qiáng)紊動(dòng)區(qū),整體上隨水深的增加逐漸減小。(3...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文研究實(shí)施思路Figure1-2.Implementationideasforthisstudy
凹口堰-矩形中孔-豎縫組合式魚道紊流結(jié)構(gòu)及放魚試驗(yàn)研究9第2章魚道試驗(yàn)設(shè)備及量測(cè)辦法2.1魚道試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)2.1.1魚道布置試驗(yàn)研究在魚道玻璃水槽中進(jìn)行,水槽長(zhǎng)20m、寬0.6m、深1m,分為三段:入流段、工作段及出流段。(1)入流段由不銹鋼板制成,入流的流量通過水泵房四臺(tái)水泵(四臺(tái)水泵分為兩組,每組一用一備)的啟閉、壓水管閥門和分流管閥門控制,經(jīng)消能柵整流后加入工作段;(2)工作段主要由4個(gè)水池組成,水池長(zhǎng)度可調(diào)節(jié),沿水槽縱向從下游水池到上游水池呈階梯狀,水池兩側(cè)和底部為鋼化玻璃,隔板為活動(dòng)式聚乙烯板,水池流態(tài)由組合式隔板控制;(3)出流段兩側(cè)為聚乙烯板,水流通過出流段的薄壁堰出流和底閥泄流。使用5塊同樣的組合式隔板,在工作段中分隔出4個(gè)試驗(yàn)水池,每個(gè)水池長(zhǎng)為1800mm,,寬為600mm。使用階梯式底板改變其水池水深,設(shè)置50m的階梯底板坡降,根據(jù)試驗(yàn)要求更換不同的底板高度,先設(shè)置為1號(hào)水池底板高度為200mm,2~4號(hào)水池的底板高度一次為150mm,100mm,5mm,如圖2-1~2-3?紤]水流流場(chǎng)穩(wěn)定,設(shè)定3#水池為試驗(yàn)水池,在試驗(yàn)中關(guān)閉底閥。圖2-1魚道水槽示意圖Figure2-1.Schematicdiagramoffishwayflume
浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2-2魚道水槽同側(cè)布置示意圖Figure2-2.Schematicoffishwayflumewithidenticallayout圖2-3魚道水槽異側(cè)布置示意圖Figure2-3.Schematicoffishwayflumewithstaggeredlayout2.1.2組合隔板設(shè)計(jì)(1)確定組合類型本文設(shè)計(jì)考慮堰流、孔口與豎縫的三者組合,在這里只考慮一種堰流一種孔口形式與一種豎縫形式,總共有8種組合形式,如圖2-4。圖2-4隔板組合形式Figure2-4.Combinationformofbaffle
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大壩泄水對(duì)魚類洄游能力的影響研究[J]. 黃月群,蔡德所,李明泉,吳通航,吳攀高,李烈. 人民長(zhǎng)江. 2019(08)
[2]國(guó)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]浙江沿岸產(chǎn)卵場(chǎng)春、夏季魚類資源密度和群落多樣性研究[J]. 胡翠林,張亞洲,李德偉,朱文斌,蔣日進(jìn),李鵬飛,王洋,周永東,張洪亮. 水生生物學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]各類生態(tài)系統(tǒng)功能與生態(tài)服務(wù)價(jià)值定量評(píng)估的理論與方法研究進(jìn)展[J]. 劉影,杜小龍,鄒萌萌,張靜靜,李建龍. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(11)
[5]豎縫與孔口組合式魚道流動(dòng)特性模擬研究[J]. 劉鵠,程文,任杰輝,萬甜,焦夢(mèng),王敏. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]我國(guó)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)
[7]我國(guó)魚道建設(shè)現(xiàn)狀及典型案例分析[J]. 曹娜,鐘治國(guó),曹曉紅,張沙龍,張軼超. 水資源保護(hù). 2016(06)
[8]雙側(cè)豎縫式魚道水力特性研究[J]. 呂強(qiáng),孫雙科,邊永歡. 水生態(tài)學(xué)雜志. 2016(04)
[9]草魚幼魚游泳能力及游泳行為試驗(yàn)研究[J]. 龔麗,吳一紅,白音包力皋,穆祥鵬. 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]豎縫與堰組合式魚道水力特性數(shù)值模擬研究[J]. 王琲,楊文俊,陳輝. 人民長(zhǎng)江. 2013(11)
碩士論文
[1]怒江上游水電開發(fā)對(duì)魚類棲息環(huán)境影響分析及保護(hù)[D]. 王龍濤.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]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
本文編號(hào):3362671
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文研究實(shí)施思路Figure1-2.Implementationideasforthisstudy
凹口堰-矩形中孔-豎縫組合式魚道紊流結(jié)構(gòu)及放魚試驗(yàn)研究9第2章魚道試驗(yàn)設(shè)備及量測(cè)辦法2.1魚道試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)2.1.1魚道布置試驗(yàn)研究在魚道玻璃水槽中進(jìn)行,水槽長(zhǎng)20m、寬0.6m、深1m,分為三段:入流段、工作段及出流段。(1)入流段由不銹鋼板制成,入流的流量通過水泵房四臺(tái)水泵(四臺(tái)水泵分為兩組,每組一用一備)的啟閉、壓水管閥門和分流管閥門控制,經(jīng)消能柵整流后加入工作段;(2)工作段主要由4個(gè)水池組成,水池長(zhǎng)度可調(diào)節(jié),沿水槽縱向從下游水池到上游水池呈階梯狀,水池兩側(cè)和底部為鋼化玻璃,隔板為活動(dòng)式聚乙烯板,水池流態(tài)由組合式隔板控制;(3)出流段兩側(cè)為聚乙烯板,水流通過出流段的薄壁堰出流和底閥泄流。使用5塊同樣的組合式隔板,在工作段中分隔出4個(gè)試驗(yàn)水池,每個(gè)水池長(zhǎng)為1800mm,,寬為600mm。使用階梯式底板改變其水池水深,設(shè)置50m的階梯底板坡降,根據(jù)試驗(yàn)要求更換不同的底板高度,先設(shè)置為1號(hào)水池底板高度為200mm,2~4號(hào)水池的底板高度一次為150mm,100mm,5mm,如圖2-1~2-3?紤]水流流場(chǎng)穩(wěn)定,設(shè)定3#水池為試驗(yàn)水池,在試驗(yàn)中關(guān)閉底閥。圖2-1魚道水槽示意圖Figure2-1.Schematicdiagramoffishwayflume
浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2-2魚道水槽同側(cè)布置示意圖Figure2-2.Schematicoffishwayflumewithidenticallayout圖2-3魚道水槽異側(cè)布置示意圖Figure2-3.Schematicoffishwayflumewithstaggeredlayout2.1.2組合隔板設(shè)計(jì)(1)確定組合類型本文設(shè)計(jì)考慮堰流、孔口與豎縫的三者組合,在這里只考慮一種堰流一種孔口形式與一種豎縫形式,總共有8種組合形式,如圖2-4。圖2-4隔板組合形式Figure2-4.Combinationformofbaffle
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大壩泄水對(duì)魚類洄游能力的影響研究[J]. 黃月群,蔡德所,李明泉,吳通航,吳攀高,李烈. 人民長(zhǎng)江. 2019(08)
[2]國(guó)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]浙江沿岸產(chǎn)卵場(chǎng)春、夏季魚類資源密度和群落多樣性研究[J]. 胡翠林,張亞洲,李德偉,朱文斌,蔣日進(jìn),李鵬飛,王洋,周永東,張洪亮. 水生生物學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]各類生態(tài)系統(tǒng)功能與生態(tài)服務(wù)價(jià)值定量評(píng)估的理論與方法研究進(jìn)展[J]. 劉影,杜小龍,鄒萌萌,張靜靜,李建龍. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(11)
[5]豎縫與孔口組合式魚道流動(dòng)特性模擬研究[J]. 劉鵠,程文,任杰輝,萬甜,焦夢(mèng),王敏. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]我國(guó)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)
[7]我國(guó)魚道建設(shè)現(xiàn)狀及典型案例分析[J]. 曹娜,鐘治國(guó),曹曉紅,張沙龍,張軼超. 水資源保護(hù). 2016(06)
[8]雙側(cè)豎縫式魚道水力特性研究[J]. 呂強(qiáng),孫雙科,邊永歡. 水生態(tài)學(xué)雜志. 2016(04)
[9]草魚幼魚游泳能力及游泳行為試驗(yàn)研究[J]. 龔麗,吳一紅,白音包力皋,穆祥鵬. 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]豎縫與堰組合式魚道水力特性數(shù)值模擬研究[J]. 王琲,楊文俊,陳輝. 人民長(zhǎng)江. 2013(11)
碩士論文
[1]怒江上游水電開發(fā)對(duì)魚類棲息環(huán)境影響分析及保護(hù)[D]. 王龍濤.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]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
本文編號(hào):3362671
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