突扩明渠水动力特性及对鱼类游泳行为影响研究
发布时间：2021-07-07 20:16
随着社会经济的快速发展,人类在河流中修建了大量的坝、堤、堰、闸等水利工程,在满足对防洪、发电、供水等方面需求的同时,也改变了河流原有的水文和水动力条件,鱼类的生境也相应改变。突扩明渠下游水流的重要特征是边界层分离再附着流动,类似这种水流经常出现在丁坝、河岸突出的岩石、闸堰、过鱼设施过鱼孔以及电厂尾水渠等突扩段下游,鱼类也常常遇到或集聚在此处,因此研究突扩明渠水流对于鱼类游泳行为的影响很有必要。本文通过水动力学和鱼类运动学等学科交叉,运用水槽试验、数值模拟等手段相结合开展突扩明渠水动力特性及对鱼类游泳行为影响研究,通过简化突扩明渠为单边突扩型式,研究了3个突扩比体型和5个不同特征流速共15个工况的水动力特性和鱼类游泳行为特性。论文主要内容及成果包括以下几个方面:（1）收集整理了大量国内外相关研究资料,总结分析了关于鱼类运动、鱼类习性、突扩明渠的水动力特性等方面的研究成果。（2）选择喜流性淡水鱼类为对象,在水槽中安装单边突扩明渠模型,开展不同来流条件下不同体长鱼类游泳行为水槽试验,采用高速摄像机获取鱼类游泳行为图像,采用动物行为学分析鱼类的游动模式和游动范围。（3）利用软件模拟计算了突扩明...
【文章来源】：长江科学院湖北省
【文章页数】：153 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 突扩明渠的水动力特性
1.2.2 水动力环境变化对鱼类游泳行为影响
1.2.3 鱼类的生理特性
1.2.4 鱼类游动的分类
1.2.5 鱼类游泳速度
1.3 章节划分及主要内容
1.4 技术路线及研究方法
2 突扩明渠水动力特性研究
2.1 计算方案
2.1.1 模拟范围
2.1.2 模拟工况
2.1.3 控制方程
2.1.4 边界条件
2.2 模型验证
2.3 计算成果及分析
2.3.1 流场特性
2.3.2 流速矢量分析
2.3.3 涡量场结构分析
2.3.4 紊动能分布分析
2.4 本章小结
3 鱼类游泳行为特性水槽试验
3.1 试验鱼来源与暂养
3.2 试验装置
3.2.1 试验水槽
3.2.2 突扩明渠模型
3.3 试验方法
3.3.1 试验条件
3.3.2 工况设置
3.3.3 观测方法
3.3.4 试验步骤
3.4 数据处理
3.5 试验成果及分析
3.5.1 鱼类游动类型
3.5.2 鱼类游动范围
3.6 本章小结
4 鱼类游动模式与水动力特性响应关系
4.1 游动类型影响因素分析
4.1.1 模式一：沿主流直接上溯模式
4.1.2 模式二：曲折上溯类型
4.1.3 模式三：回流区内长时间徘徊模式
4.1.4 模式四：退出试验区域模式
4.2 鱼类游动模式数量分布
4.2.1 游动模式数量随流速变化的分布
4.2.2 游动模式数量随β变化的分布
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江经济带转型发展的方向[J]. 文传浩,滕祥河. 开放导报. 2017(03)
[2]学习习近平总书记关于生态文明建设讲话精神体会与认识[J]. 龙斌. 江淮水利科技. 2016(06)
[3]为建设长江绿色生态廊道筑牢第一道防线[J]. 田灵燕,董明锐. 中国水利. 2016(08)
[4]管流与明渠层流的总流机械能方程及机械能损失计算[J]. 薛娇,刘士和. 水动力学研究与进展A辑. 2016(01)
[5]走生态优先绿色发展之路让中华民族母亲河永葆生机活力[J]. 中国水运(下半月). 2016(01)
[6]三维结构水中刚弹耦合运动附加质量特性分析[J]. 刘莹,杨衡,王毅娜,王庆周,张阿漫. 江苏船舶. 2014(05)
[7]流速对云南华鲮幼鱼游泳行为的影响[J]. 钟金鑫,张倩,李小荣. 安徽农业科学. 2012(35)
[8]鱼类游泳速度分类方法的探讨[J]. 王萍,桂福坤,吴常文. 中国水产科学. 2010(05)
[9]湍流模型的发展及其研究现状[J]. 陈永辉,王强,朴明波. 能源与环境. 2009(02)
[10]健康珠江评价指标体系研究[J]. 金占伟,李向阳,林木隆,许进. 人民珠江. 2009(01)
博士论文
[1]一种超磁机器鱼的设计和游动控制的数值模拟[D]. 胡俊林.大连理工大学 2016
[2]三种对虾游泳能力及其游泳生理的比较实验研究[D]. 于晓明.中国海洋大学 2009
[3]船舶压载水旋流分离处理的应用理论研究[D]. 任福安.大连海事大学 2005
[4]环境因子对史氏鲟生长的影响及其调控机制的研究[D]. 李大鹏.华中农业大学 2003
硕士论文
[1]用COMSOL多物理场软件研究平面涡旋流动[D]. 宗明.南昌大学 2016
[2]长江经济带战略转变背景下重庆市生态行政研究[D]. 刘思利.重庆大学 2016
[3]各向同性紊流的试验研究及应用[D]. 王洁.重庆交通大学 2015
[4]水闸水力特性三维数值模拟研究及结构优化[D]. 丁贤臣.合肥工业大学 2015
[5]定位格架棒束通道水力性能分析[D]. 宋立峰.哈尔滨工程大学 2015
[6]机器鱼人工侧线系统的设计与环境感知研究[D]. 仲昆.华东交通大学 2014
[7]长丝裂腹鱼和短须裂腹鱼的游泳能力和游泳行为研究[D]. 张沙龙.华中农业大学 2014
[8]流速对长薄鳅游泳行为及运动能量代谢的影响[D]. 叶超.西南大学 2014
[9]鲫鱼（Carassius auratus（Linnaeus））游泳行为的初步实验研究[D]. 李寅凡.上海海洋大学 2011
[10]后台阶流动传热的格子Boltzmann模拟[D]. 孙凯华.天津大学 2009
本文编号：3270298
【文章来源】：长江科学院湖北省
【文章页数】：153 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 突扩明渠的水动力特性
1.2.2 水动力环境变化对鱼类游泳行为影响
1.2.3 鱼类的生理特性
1.2.4 鱼类游动的分类
1.2.5 鱼类游泳速度
1.3 章节划分及主要内容
1.4 技术路线及研究方法
2 突扩明渠水动力特性研究
2.1 计算方案
2.1.1 模拟范围
2.1.2 模拟工况
2.1.3 控制方程
2.1.4 边界条件
2.2 模型验证
2.3 计算成果及分析
2.3.1 流场特性
2.3.2 流速矢量分析
2.3.3 涡量场结构分析
2.3.4 紊动能分布分析
2.4 本章小结
3 鱼类游泳行为特性水槽试验
3.1 试验鱼来源与暂养
3.2 试验装置
3.2.1 试验水槽
3.2.2 突扩明渠模型
3.3 试验方法
3.3.1 试验条件
3.3.2 工况设置
3.3.3 观测方法
3.3.4 试验步骤
3.4 数据处理
3.5 试验成果及分析
3.5.1 鱼类游动类型
3.5.2 鱼类游动范围
3.6 本章小结
4 鱼类游动模式与水动力特性响应关系
4.1 游动类型影响因素分析
4.1.1 模式一：沿主流直接上溯模式
4.1.2 模式二：曲折上溯类型
4.1.3 模式三：回流区内长时间徘徊模式
4.1.4 模式四：退出试验区域模式
4.2 鱼类游动模式数量分布
4.2.1 游动模式数量随流速变化的分布
4.2.2 游动模式数量随β变化的分布
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江经济带转型发展的方向[J]. 文传浩,滕祥河. 开放导报. 2017(03)
[2]学习习近平总书记关于生态文明建设讲话精神体会与认识[J]. 龙斌. 江淮水利科技. 2016(06)
[3]为建设长江绿色生态廊道筑牢第一道防线[J]. 田灵燕,董明锐. 中国水利. 2016(08)
[4]管流与明渠层流的总流机械能方程及机械能损失计算[J]. 薛娇,刘士和. 水动力学研究与进展A辑. 2016(01)
[5]走生态优先绿色发展之路让中华民族母亲河永葆生机活力[J]. 中国水运(下半月). 2016(01)
[6]三维结构水中刚弹耦合运动附加质量特性分析[J]. 刘莹,杨衡,王毅娜,王庆周,张阿漫. 江苏船舶. 2014(05)
[7]流速对云南华鲮幼鱼游泳行为的影响[J]. 钟金鑫,张倩,李小荣. 安徽农业科学. 2012(35)
[8]鱼类游泳速度分类方法的探讨[J]. 王萍,桂福坤,吴常文. 中国水产科学. 2010(05)
[9]湍流模型的发展及其研究现状[J]. 陈永辉,王强,朴明波. 能源与环境. 2009(02)
[10]健康珠江评价指标体系研究[J]. 金占伟,李向阳,林木隆,许进. 人民珠江. 2009(01)
博士论文
[1]一种超磁机器鱼的设计和游动控制的数值模拟[D]. 胡俊林.大连理工大学 2016
[2]三种对虾游泳能力及其游泳生理的比较实验研究[D]. 于晓明.中国海洋大学 2009
[3]船舶压载水旋流分离处理的应用理论研究[D]. 任福安.大连海事大学 2005
[4]环境因子对史氏鲟生长的影响及其调控机制的研究[D]. 李大鹏.华中农业大学 2003
硕士论文
[1]用COMSOL多物理场软件研究平面涡旋流动[D]. 宗明.南昌大学 2016
[2]长江经济带战略转变背景下重庆市生态行政研究[D]. 刘思利.重庆大学 2016
[3]各向同性紊流的试验研究及应用[D]. 王洁.重庆交通大学 2015
[4]水闸水力特性三维数值模拟研究及结构优化[D]. 丁贤臣.合肥工业大学 2015
[5]定位格架棒束通道水力性能分析[D]. 宋立峰.哈尔滨工程大学 2015
[6]机器鱼人工侧线系统的设计与环境感知研究[D]. 仲昆.华东交通大学 2014
[7]长丝裂腹鱼和短须裂腹鱼的游泳能力和游泳行为研究[D]. 张沙龙.华中农业大学 2014
[8]流速对长薄鳅游泳行为及运动能量代谢的影响[D]. 叶超.西南大学 2014
[9]鲫鱼（Carassius auratus（Linnaeus））游泳行为的初步实验研究[D]. 李寅凡.上海海洋大学 2011
[10]后台阶流动传热的格子Boltzmann模拟[D]. 孙凯华.天津大学 2009
本文编号：3270298
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