堰流式鱼道紊流结构及放鱼试验研究

发布时间：2020-05-21 01:39

【摘要】：为了沟通鱼类的洄游通道、维持生物的多样性,通常在挡潮闸、排水闸、分洪闸、大坝等水利枢纽中设置鱼道,以达到水利工程与生态环境的和谐发展。鱼道是一种低水头水工建筑物,可使鱼类克服障碍物实现产卵洄游、索饵洄游和越冬洄游等。鱼道的过鱼效果不仅与鱼道池室的水力特性有关,而且还取决于鱼类的溯游习性。已有研究资料表明,在全球已建成的鱼道中,鱼类能够溯游通过的鱼道尚不足一半!因此,进一步研究基于鱼类溯游习性的鱼道水力特性,尤其是鱼道紊流结构对鱼类溯游行为影响的机理,具有重要的实际意义。本文试验研究了平顶堰流式鱼道、凹口堰流式鱼道的紊流结构,主要包括纵向时均流速沿程变化和沿水深分布、垂向时均流速的分布特征、纵剖面上的流动型态、紊动强度分布、雷诺应力分布及其随流量的变化情况,并进行了放鱼试验。试验研究是在浙江工业大学港口航道与海岸工程实验室大比尺鱼道中进行,考虑了两种鱼类感应流速和偏爱流速下的典型流量,每种流量取5种不同水深,其间距为10 cm。沿每一水深平面布设11条横线,其间距为5 cm。每条横线上布设10个测点,其间距为5 cm。用声学多普勒测速仪(ADV)实测了每一测点的三维流速,剖析了平顶堰流式鱼道、凹口堰流式鱼道的纵向和垂向时均流速分布、不同水深平面的纵向紊动强度分布和垂向紊动强度沿水深分布、不同水深平面上和不同横断面上的雷诺应力分布。此外通过放鱼试验,利用在鱼体植入T形标签和高速摄影技术观察了过鱼对象在堰流式鱼道中的溯游行为,分析了过鱼对象对即刻溯游环境的反应和即将溯游环境的察觉以及与堰流式鱼道紊流结构的关系。
【图文】：

即在每一水深平面上，沿水池纵向布设多条横线，沿横于实测数据，应用射流力学和紊流统计理论分析堰流式鱼由跌落射流及其在水池内的扩散特性、旋涡特性、紊动强尺度和积分尺度、流速自相关和互相关系数等，提出堰流征；选择多种典型的洄游性和半洄游性鱼类作为过鱼对象，，，通过放鱼试验，利用高速摄影机摄制鱼类在堰流式鱼道中对即刻溯游环境的反应和对即将溯游环境的察觉以及与堰关系。改变试验流量，重复上述试验过程。案究在鱼道玻璃水槽中进行，水槽长 20 m、宽 60 cm、深 10段、工作段及出流段。入流段由钢板制成；工作段主要由长度可调节，沿水槽纵向从下游水池到上游水池呈阶梯状钢化玻璃，隔板为活动式有机玻璃或聚乙烯板；出流段两侧水流量自动水位测量系统量测，出水流量由水槽尾部的矩形通过水洞分流调节。

浙江工业大学硕士学位论文第2章 试验设备与量测技术统所用水泵机组为山东博泵科技股份有限公司的图 2-1 所示，规格为 5 级流，流量为 162 m3/h，in，电机功率为 55 kw，在实验中采用一用一备
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S956.3

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本文编号：2673529