新型鱼道过渡段水力模拟及体型优化研究

以某大型水利枢纽生态鱼道过渡段为研究对象,采用了溢流堰和底孔相结合布置的新型鱼道形式,利用潜堰过流和底孔出流的特点与优势,较好地解决了大落差、短距离明渠水流平顺衔接问题。借助物理模型试验,研究了原设计方案鱼道过渡段水流特性及存在问题,抓住"过鱼流速"与"水面连续过渡"这2个关键问题,提出"顶部过流、底部过鱼"的新理念。根据过鱼丰满度设计底孔尺寸,通过水力计算分配上下过流流量,进行孔堰型潜堰与加糙设计;开展系列水力学试验分析了孔堰结合型鱼道的水力特性与潜堰体型,对鱼道体型优化进行了研究。结果表明:孔堰结合体型过渡段水流流态良好,能够确保上游窄深矩形和下游宽浅梯形断面水流的平顺衔接;优化后的潜堰孔口分流占总流的15.7%左右,堰顶水头大大减小,各级潜堰堰顶流速基本保持在1.5~1.9 m/s,底孔流速为0.7~1.3 m/s,加糙块提供鱼类休憩掩体,很好地满足了"潜堰平顺溢流,底孔安全过鱼"的鱼道水力设计要求,为生态鱼道过渡段设计提供了新思路。