异侧竖缝式鱼道水力特性的数值模拟

竖缝式鱼道因其能够适应不同水位变化、消能效果明显、水流流态稳定等特点而逐渐引起水利工程界的重视。通过数值模拟的方法探究了池室长宽比对异侧式竖缝鱼道水力特性的影响,结果表明,池室长宽比的变化对单位体积耗散率影响较小;主流区沿程衰减率先随池室长宽比的增大而增大,后保持不变。池室长宽比越大,池室内最大流速越靠近竖缝处;不同池室长宽比,池室主流流速与池室最大流速(主流流速沿程变化最大值)比值在一定范围内。池室长宽比L/B在1.00~1.13之间,可在鱼道主流区内获得较好的水流流态、较大的回流区及较好的消能效果,有利于研究区内鱼类的洄游。

不同开孔数量对鱼巢砌块水力特性的影响研究

为研究开孔数量对鱼巢砌块水力特性的影响,以鱼巢砌块为研究对象,以鱼巢砌块水力特性为研究内容,调研了影响鱼类习性的水力学特征量,提出了五种不同开孔数量的鱼巢砌块体型,通过物理模型试验测定了鱼巢砌块(模型)空腔和外部的流场,利用计算流体动力学软件模拟了五种不同开孔数量的鱼巢砌块(原型)的水力特性,验证并分析了数值模拟结果。结果表明:鱼巢砌块内部的流速分布情况、漩涡数量及总面积、紊动能分布情况均与开孔数量有关;2孔鱼巢砌块适合作为各种体形的鱼类的休憩场所;3孔鱼巢砌块和4孔鱼巢砌块不适合作为小体形鱼类的休憩场所;5孔鱼巢砌块和6孔鱼巢砌块适合作为小体形鱼类的休憩场所。研究结论对于鱼巢砌块的体型设计和结构优化具有重要的实际意义与参考价值。

基于连通功能的河湖水系连通国内相关案例分析

河湖水系连通的功能可概括为三个方面,即提升水资源合理利用能力、改善水生态环境能力和抵御洪水灾害能力。本文根据河湖水系连通的历史演变过程,基于水系连通的三个功能对河湖连通工程案例进行分析,总结河湖水系连通工程的实践经验,为进一步的理论研究提供参考。

细鳞河水库鱼道进口河段水力特性数值模拟研究

鱼道进口位置的选择对整个鱼道至关重要,应根据上溯鱼类的喜爱流速范围选定能够为其顺利进入鱼道的合适位置。本文以细鳞河水库鱼道为例,采用二维数值仿真模型,对拦河坝下游鱼道进口附近处水流的水力特性进行模拟研究,分析鱼道进口布置的合理性。研究结果可为鱼道进口位置的选择提供参考。

基于FLUENT的贯通型鱼巢砌块水力特性研究

研究鱼巢砌块在不同河流流速下的水力特性,对鱼巢砌块的设计与应用具有重要意义。鉴于目前鱼巢砌块水力特性研究较为薄弱的现状,以一种贯通型鱼巢砌块为例,通过三维数值模拟方法,结合目标保护鱼类的行为习性,探讨不同工况下贯通型鱼巢砌块水力特性,并与物理模型试验结果进行比较。结果表明,鱼巢砌块数值模拟结果与模型试验结果吻合良好,不同工况下鱼巢砌块流态、流速场分布基本相似,即鱼巢砌块内部最大流速虽然随主流流速的增大而增大,但始终小于目标保护鱼类的极限游速,满足鱼类进出砌块的需求;砌块内部流场仅在大流速工况下存在较明显的旋涡区,且最大旋涡尺度始终小于目标鱼类体长,不会对鱼类造成伤害;砌块内部局部最大紊动能随主流流速的增大而增大,但最大值始终小于0.050 m^(2)/s^(2),属于低紊动能区,适合作为鱼类的休憩场所。

生态型鱼巢砌块护岸技术的研究现状与应用前景

目前,国内学者对新型鱼巢砌块生态护岸构件的研究内容大多停留在应用和发明领域,对有关概念和水力特性等理论领域的研究却很少。为此,本文通过收集、整理、归纳有关资料,简单介绍了鱼巢砌块的相关概念、主要功能、国内外研究现状及其应用前景,为鱼巢砌块的后续研究提供借鉴参考。

松花江鲫鱼游泳能力的研究

本文在水温为24℃±1℃的条件下,通过流速递增法测得体长为19~27 cm的松花江鲫鱼的游泳能力,得到松花江鲫鱼的感应流速、临界游泳速度、突进游泳速度,为过鱼设施的建设提供重要的参考依据。

鱼巢砌块水力特性的研究现状与意义

鱼巢砌块是一种新型生态护岸构件,其具备空腔结构、近水壁面有开孔、能通过砌块间组合连接构造出人工鱼巢、为鱼类或其他水生生物提供适宜栖息和生存的空间。鱼巢砌块生态护岸构件对于推动我国生态护岸工程建设、维持河流生态系统稳定和保护物种多样性等方面都具有极其重要的社会意义和生态价值。尽管国内外研究人员研发了诸多鱼巢砌块体型,但是对鱼巢砌块水力特性的研究却很少。为此,本文阐述了鱼巢砌块水力特性的国内外研究现状,并阐明了鱼巢砌块水力特性的研究意义,为鱼巢砌块后续的理论研究、体型设计与优化提供了思路。

基于有限元模型的鱼道结构应力与变形分析

某水库鱼道工程由于项目施工误差等原因,鱼道鱼室内连接梁两端出现水平偏差,使得原设计状态下的水平梁在空间上呈现出实测状态下的斜梁型式。本研究选取最大偏差5.0 cm作为偏差上限,针对所选Ⅰ号鱼道段的设计状态及实测状态建立三维钢筋混凝土有限元模型,采用Willam-Warnke五参数强度准则,对比分析了两种状态下鱼道结构的应力与变形结果。计算结果表明,实测状态下,横梁偏差对鱼道段结构的受力、变形影响不大。研究结果为该鱼道工程后续的运行管理提供了理论依据。

无芒雀麦草皮护坡坡面流特性研究

为了分析无芒雀麦草皮护坡的坡面流特性,采用人工模拟降雨实验方法,研究了坡度为9°、11°和13°,雨强为40mm/h条件下草皮护坡的入渗总量、坡面流流速、地面径流。结果表明,在其他影响因素相同的条件下,随着坡度的增大,坡面平均流速增大,地面径流总量增加,入渗总量减少、地面径流初始产流时间和径流终止时间逐渐减少;随着坡度的增大,初始产流时间逐渐提前,产流、产沙总量均呈逐渐增大的趋势。

寒冷地区堤防岸坡生态修复技术研究与应用

结合寒冷地区气候及工程环境特点,提出河流堤防岸坡的几种生态结构型式,针对提出的护岸结构型式开展了岸基冻胀融沉、静冰压力破坏等特殊外力作用下的工程结构稳定性研究,并应用于相关示范工程中,以期能为生态护岸技术在我国寒冷地区的发展起到推动作用。

花园水库鱼道池室水力特性研究

本文以花园水库工程鱼道为例,通过1∶5鱼道局部模型,对同侧横隔板竖缝式鱼道的水力特性进行研究;对过鱼池室流态、流速分布、单位体积消能率等进行了观测分析。试验结果表明:该隔板型式、池室尺寸以及池底坡度的同侧横隔板竖缝式鱼道参数设计基本合理,比较适合需要保护的过鱼对象的洄游上溯需求。研究成果可供类似工程参考。

无芒雀麦草皮护坡抗水流侵蚀试验研究

为了分析无芒雀麦草皮护坡的抗水流侵蚀特性,基于床面切应力对植被曳引作用是造成草皮护坡破坏的直接原因的原理,设计了一套流速范围在1.5~6.0 m/s的装配式恒定有压流冲刷装置。采用此试验装置,得出了无芒雀麦草皮护坡在连续稳定水流冲刷作用下发生侵蚀破坏的关键水力学参数,无芒雀麦草皮的曼宁糙率系数为0.019,最大抗冲流速可达5.0 m/s,其破坏等级为Ⅱ级。

竖缝宽度对鱼道100°转弯处水流特性的影响研究

影响竖缝式鱼道水流特性的主要参数有池室的长宽比、隔板长度、导板长度、墩头型式与导向角度等,而竖缝宽度对水流结构的影响也不可忽略,尤其是在鱼道的转弯段等复杂结构条件下。本文以某实际工程鱼道中的100°转弯段为研究对象,采用数值模拟的方法,分析竖缝宽度对此鱼道100°转弯处水流特性的影响。

一种适用于河湖水系连通规划的水文地貌调查方法

为了满足河湖水系连通规划的要求,总结提炼了一套适用于我国的流域尺度范围内的水文地貌调查方法。通过资料搜集与现场调研相结合的方法,针对河湖水系连通规划的目的,确定调查内容与调查路线,归纳了一套水文地貌调查方法。以玉符河流域为例,分析了玉符河流域的河道现状、主要问题以及在济南市水源补给中的重要作用,搜集整理了玉符河流域的水文地貌基本数据,研究成果为济南市水生态文明建设与水资源调配等方面提供数据支撑。

异侧竖缝式鱼道在某工程的数值模拟与分析

竖缝式鱼道具有能较好适应水位变化、消能效果明显和水流流态较好等特点,且过鱼效果明显,广泛应用于实际工程中。通过数值模拟的方法,以鱼道底坡坡比和池室长宽比为变量,探究池室结构变化对异侧竖缝式鱼道水力特性的影响。模拟结果表明:(1)池室长宽比确定后,底坡坡比变化不影响主流区平面形态、沿程主流区最大流速位置分布和回流区面积大小分布,但当底坡坡比确定后,池室长宽比的变化对池室水力特性的影响较大;(2)各底坡坡比各池室长宽比,由于竖缝处射流作用的影响,沿程主流区最大流速距离竖缝位置一定范围内数值在变化,但最大流速位置并未发生改变;(3)当L/B=1.00,i=1∶70、1∶80、1∶90时,池室最大流速沿程衰减率达到最大值,池室内最大流速小于设计流速,相邻两级池室隔板间主流区平面形态弯曲较小,回流区两侧面积相差较小且池室主流区未出现贴壁流现象,因而可作为研究区域鱼道的设计参数。

生态型水田鱼道综述

为了更好地保护水田的生态系统,本文拟提出在被分离的灌排渠道和水田之间增设小型的“水田鱼道”,为水田系统内的鱼类等生物提供洄游通道,保障水田生态系统的连续性。

关门嘴子水库鱼道进口河段水力特性数值模拟研究

鱼道进口是鱼类上溯的第一步,必须使洄游鱼类尽可能发现鱼道进口,鱼道进口附近水流条件至关重要,甚至可能成为影响过鱼设施运行成败的关键。本文以关门嘴子水库鱼道为例,结合枢纽的运行情况,采用二维数值仿真模型,对拦河坝下游河道水流条件进行研究。研究结果表明,研究区域附近水流流速均大于保护鱼类的感应流速0.20 m/s,小于保护鱼类的极限流速1.20 m/s,从水力学角度能满足鱼类洄游要求,原方案拟定的鱼道进口位置较为合理。研究结果可为鱼道进口的布置提供参考。