丹尼爾式魚道水力特性及結構優(yōu)化研究.pdf

1、近年來，隨著我國水利水電工程建設的快速發(fā)展，為緩解能源問題做出了重要貢獻。但是也帶來了一系列的生態(tài)環(huán)境問題：破壞了河流的連通性，阻斷了河流中魚類的洄游通道，造成河流生境片段化，阻斷了河流中魚類等水生動植物的洄游通道，使河流生物多樣性嚴重下降。建設魚道是解決這一問題的重要魚道措施，是現(xiàn)代水利水電工程中“工程與自然和諧共處”的典型代表。在大力提倡生態(tài)文明建設的大環(huán)境下，魚道不僅是一項水利工程，更是一項生態(tài)利民補償工程，對于減緩大壩的阻隔影響

2、，幫助魚類和其他水生生物物種在河流中自由洄游具有重要意義。
　　我國魚道的研究和建設起步較晚，已建的魚道大多運行效果不理想，大多處于閑置或者廢棄狀態(tài)。這說明我們對魚道有效過魚的機理仍然研究不足，而且缺乏科學的設計方法。本文通過查閱國內(nèi)外魚道研究的相關資料，了解了國內(nèi)外魚道水力特性研究的現(xiàn)狀及其進展。在此基礎上，運用水工物理模型試驗和數(shù)值模擬方法對丹尼爾式魚道的水力特性進行研究。重點研究流量變化、池室結構（圓柱形中墩和拱形）變化和坡

3、度變化對魚道池室水流特性的影響。并比較分析了不同體型下水力特性比選出最佳體型，以齊口裂腹魚為研究對象，結合齊口裂腹魚游泳能力的水力指標，對最佳體型魚道進行放魚實驗進行效果驗證。研究的主要成果如下：
　?。?）魚道池室內(nèi)順水流方向主流明顯，主要集中在池室中央，最大流速均出現(xiàn)在隔板V型槽口處和隔板斷面下端水舌跌落處；池室兩邊及底部由于隔板作用，隔板前迎水面兩側均有小面積低流速區(qū)，隔板背水面有小面積靜水區(qū)；兩側邊墻附近有較小回流區(qū)。

4、r>　?。?）紊動能和紊動能耗散率等水流紊動特性的分布情況與流速的分布有關。池室中紊動能的分布規(guī)律大致相同。魚道池室中較大的紊動能和紊動能耗散率均出現(xiàn)在主流區(qū)，特別是在隔板V型槽口處稍靠下游的區(qū)域，紊動能及紊動能耗散率達到最大值。
　?。?）數(shù)值模擬和試驗結果非常接近，但是數(shù)值模擬的結果略偏大。
　?。?）中墩的布設降低了邊墩收縮斷面的最大流速值及水流紊動能，在池室布置中墩障礙物的效果比拱形隔板形式魚道更優(yōu)。
　?。?