凹口堰—矩形中孔—竖缝组合式鱼道紊流结构及放鱼试验研究
发布时间：2021-08-25 18:58
我国沿海洄游性及半洄游性鱼类众多,单一式鱼道难以满足鱼类不同溯游习性的要求。组合式鱼道能较好地发挥各种过鱼口的水力特性,提高过鱼效率。然而,目前对组合式鱼道做的数值模拟研究较多,而试验研究较少。本文针对凹口堰-矩形中孔-竖缝组合式鱼道,采用声学多普勒测速仪（ADV）量测了同侧、异侧布置组合式鱼道水池内各点的三维瞬时流速,基于实测数据,分析了组合式鱼道的流动特征、时均流速、紊动强度、雷诺应力、频谱特性、相关函数以及紊动尺度,并通过FLOW 3D软件对鱼道中部分水力特性作了数值模拟。此外,还通过放鱼试验,利用高速摄影机及三维摄影技术观察了过鱼对象对同侧、异侧布置下的反应情况,分析了过鱼对象与鱼道中紊流结构的关系。本文主要研究工作如下:（1）结合实测数据,绘制了鱼道中的流场矢量图,分析了三维时均流速,得到组合式鱼道具有强三维性,主流区明显,由于交错出流,异侧有更大的横向流速和明显的下洗流存在,且异侧在各水层上更易形成旋涡。（2）结合实测数据,分析了鱼道特征位置上三个方向上的紊动强度,得到同、异侧都在前段出现紊动强度极值点,射流交会区、异侧后段回流区是强紊动区,整体上随水深的增加逐渐减小。（3...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文研究实施思路Figure1-2.Implementationideasforthisstudy
凹口堰-矩形中孔-竖缝组合式鱼道紊流结构及放鱼试验研究9第2章鱼道试验设备及量测办法2.1鱼道试验装置设计2.1.1鱼道布置试验研究在鱼道玻璃水槽中进行，水槽长20m、宽0.6m、深1m，分为三段：入流段、工作段及出流段。（1）入流段由不锈钢板制成，入流的流量通过水泵房四台水泵（四台水泵分为两组，每组一用一备）的启闭、压水管阀门和分流管阀门控制，经消能栅整流后加入工作段；（2）工作段主要由4个水池组成，水池长度可调节，沿水槽纵向从下游水池到上游水池呈阶梯状，水池两侧和底部为钢化玻璃，隔板为活动式聚乙烯板，水池流态由组合式隔板控制；（3）出流段两侧为聚乙烯板，水流通过出流段的薄壁堰出流和底阀泄流。使用5块同样的组合式隔板，在工作段中分隔出4个试验水池，每个水池长为1800mm，，宽为600mm。使用阶梯式底板改变其水池水深，设置50m的阶梯底板坡降，根据试验要求更换不同的底板高度，先设置为1号水池底板高度为200mm，2~4号水池的底板高度一次为150mm，100mm，5mm，如图2-1~2-3。考虑水流流场稳定，设定3#水池为试验水池，在试验中关闭底阀。图2-1鱼道水槽示意图Figure2-1.Schematicdiagramoffishwayflume
浙江工业大学硕士学位论文10图2-2鱼道水槽同侧布置示意图Figure2-2.Schematicoffishwayflumewithidenticallayout图2-3鱼道水槽异侧布置示意图Figure2-3.Schematicoffishwayflumewithstaggeredlayout2.1.2组合隔板设计（1）确定组合类型本文设计考虑堰流、孔口与竖缝的三者组合，在这里只考虑一种堰流一种孔口形式与一种竖缝形式，总共有8种组合形式，如图2-4。图2-4隔板组合形式Figure2-4.Combinationformofbaffle
【参考文献】：
期刊论文
[1]大坝泄水对鱼类洄游能力的影响研究[J]. 黄月群,蔡德所,李明泉,吴通航,吴攀高,李烈. 人民长江. 2019(08)
[2]国内外鱼道发展探析[J]. 伍铭杰,诸韬. 东北水利水电. 2018(09)
[3]浙江沿岸产卵场春、夏季鱼类资源密度和群落多样性研究[J]. 胡翠林,张亚洲,李德伟,朱文斌,蒋日进,李鹏飞,王洋,周永东,张洪亮. 水生生物学报. 2018(05)
[4]各类生态系统功能与生态服务价值定量评估的理论与方法研究进展[J]. 刘影,杜小龙,邹萌萌,张静静,李建龙. 天津农业科学. 2017(11)
[5]竖缝与孔口组合式鱼道流动特性模拟研究[J]. 刘鹄,程文,任杰辉,万甜,焦梦,王敏. 水力发电学报. 2017(06)
[6]我国鱼道建设的实践与问题研究[J]. 祁昌军,曹晓红,温静雅,陈凯麒,赵微微. 环境保护. 2017(06)
[7]我国鱼道建设现状及典型案例分析[J]. 曹娜,钟治国,曹晓红,张沙龙,张轶超. 水资源保护. 2016(06)
[8]双侧竖缝式鱼道水力特性研究[J]. 吕强,孙双科,边永欢. 水生态学杂志. 2016(04)
[9]草鱼幼鱼游泳能力及游泳行为试验研究[J]. 龚丽,吴一红,白音包力皋,穆祥鹏. 中国水利水电科学研究院学报. 2015(03)
[10]竖缝与堰组合式鱼道水力特性数值模拟研究[J]. 王琲,杨文俊,陈辉. 人民长江. 2013(11)
硕士论文
[1]怒江上游水电开发对鱼类栖息环境影响分析及保护[D]. 王龙涛.华中农业大学 2015
[2]三维鱼道水力特性及鱼体上溯行进能力数值模拟研究[D]. 高东红.大连理工大学 2015
本文编号：3362671
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文研究实施思路Figure1-2.Implementationideasforthisstudy
凹口堰-矩形中孔-竖缝组合式鱼道紊流结构及放鱼试验研究9第2章鱼道试验设备及量测办法2.1鱼道试验装置设计2.1.1鱼道布置试验研究在鱼道玻璃水槽中进行，水槽长20m、宽0.6m、深1m，分为三段：入流段、工作段及出流段。（1）入流段由不锈钢板制成，入流的流量通过水泵房四台水泵（四台水泵分为两组，每组一用一备）的启闭、压水管阀门和分流管阀门控制，经消能栅整流后加入工作段；（2）工作段主要由4个水池组成，水池长度可调节，沿水槽纵向从下游水池到上游水池呈阶梯状，水池两侧和底部为钢化玻璃，隔板为活动式聚乙烯板，水池流态由组合式隔板控制；（3）出流段两侧为聚乙烯板，水流通过出流段的薄壁堰出流和底阀泄流。使用5块同样的组合式隔板，在工作段中分隔出4个试验水池，每个水池长为1800mm，，宽为600mm。使用阶梯式底板改变其水池水深，设置50m的阶梯底板坡降，根据试验要求更换不同的底板高度，先设置为1号水池底板高度为200mm，2~4号水池的底板高度一次为150mm，100mm，5mm，如图2-1~2-3。考虑水流流场稳定，设定3#水池为试验水池，在试验中关闭底阀。图2-1鱼道水槽示意图Figure2-1.Schematicdiagramoffishwayflume
浙江工业大学硕士学位论文10图2-2鱼道水槽同侧布置示意图Figure2-2.Schematicoffishwayflumewithidenticallayout图2-3鱼道水槽异侧布置示意图Figure2-3.Schematicoffishwayflumewithstaggeredlayout2.1.2组合隔板设计（1）确定组合类型本文设计考虑堰流、孔口与竖缝的三者组合，在这里只考虑一种堰流一种孔口形式与一种竖缝形式，总共有8种组合形式，如图2-4。图2-4隔板组合形式Figure2-4.Combinationformofbaffle
【参考文献】：
期刊论文
[1]大坝泄水对鱼类洄游能力的影响研究[J]. 黄月群,蔡德所,李明泉,吴通航,吴攀高,李烈. 人民长江. 2019(08)
[2]国内外鱼道发展探析[J]. 伍铭杰,诸韬. 东北水利水电. 2018(09)
[3]浙江沿岸产卵场春、夏季鱼类资源密度和群落多样性研究[J]. 胡翠林,张亚洲,李德伟,朱文斌,蒋日进,李鹏飞,王洋,周永东,张洪亮. 水生生物学报. 2018(05)
[4]各类生态系统功能与生态服务价值定量评估的理论与方法研究进展[J]. 刘影,杜小龙,邹萌萌,张静静,李建龙. 天津农业科学. 2017(11)
[5]竖缝与孔口组合式鱼道流动特性模拟研究[J]. 刘鹄,程文,任杰辉,万甜,焦梦,王敏. 水力发电学报. 2017(06)
[6]我国鱼道建设的实践与问题研究[J]. 祁昌军,曹晓红,温静雅,陈凯麒,赵微微. 环境保护. 2017(06)
[7]我国鱼道建设现状及典型案例分析[J]. 曹娜,钟治国,曹晓红,张沙龙,张轶超. 水资源保护. 2016(06)
[8]双侧竖缝式鱼道水力特性研究[J]. 吕强,孙双科,边永欢. 水生态学杂志. 2016(04)
[9]草鱼幼鱼游泳能力及游泳行为试验研究[J]. 龚丽,吴一红,白音包力皋,穆祥鹏. 中国水利水电科学研究院学报. 2015(03)
[10]竖缝与堰组合式鱼道水力特性数值模拟研究[J]. 王琲,杨文俊,陈辉. 人民长江. 2013(11)
硕士论文
[1]怒江上游水电开发对鱼类栖息环境影响分析及保护[D]. 王龙涛.华中农业大学 2015
[2]三维鱼道水力特性及鱼体上溯行进能力数值模拟研究[D]. 高东红.大连理工大学 2015
本文编号：3362671
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