“Y型”匯流口水力特性及對魚類棲息地的影響.pdf

1、明渠水流交匯現象廣泛存在于市政建設、防洪規(guī)劃、航運交通等許多水力系統(tǒng)中，本文針對“Y型”匯流口展開研究，力圖全面了解“Y”型匯流口水力特性，并對“Y型”匯流口魚類棲息地進行探索性研究。 通過對“Y”型匯流口進行量綱分析，發(fā)現“Y型”匯流口一維水流模型可由水深比H<,r>、匯流比Q<,r>(干流流量與干支流總流量之比)，匯流口下游弗勞德數F<,rd>、干支流幾何交匯角α、匯流口下游寬深比W<,d>/H<,d>等表征，本文以此為基礎

2、利用水力學法分析了各控制因素對“Y型”匯流口壅水規(guī)律的影響。 本文選取了五個主要控制因素，采用粒子圖像處理技術(Particle Image Velocimetry，簡稱PIV)及紊流數值模擬技術(采用RNGk-ε紊流模型)對“Y型”匯流口進行試驗及數值計算。主要成果如下：“Y”型匯流口水流可分為流速停滯區(qū)、流速偏向區(qū)、水流分離區(qū)、最大流速區(qū)和混合層區(qū)，各水流分區(qū)隨五個控制因素的變化而變化?！癥型”匯流口水流橫向水面形態(tài)可分為“

3、駝峰型”與“類彎道型”，而“Y型”匯流口水流螺旋流結構也分為“表面匯聚的雙螺旋流結構”與“單一的大螺旋流結構”，兩者存在對應關系。實際上，“Y”型匯流口水流多為“表面匯聚的雙螺旋結構”，只是在一定的條件下(如匯流比極大或極小等)才表現為“單一的大螺旋流結構”。 匯流河口是溯流魚類及當地魚類遷徙的關鍵部位，本文基于IHM原理，研究了河道匯流口Q<,r>、E<,rd>及W<,d>/H<,d>三個控制因素對“Y型”匯流河道內魚類棲息地