基于Eulerian-Lagrangian模型的库区溶解气体时空分布和对鱼类影响的模拟

作     者：黄菊萍 黄膺翰 欧洋铭 王远铭 冯镜洁 李然 HUANG Juping;HUANG Yinghan;OU Yangming;WANG Yuanming;FENG Jingjie;LI Ran

作者机构：四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司长沙410014 成都大学建筑与土木工程学院成都610106 

基　　金：国家重点研发计划项目资助(2016YFC0401710) 国家自然科学基金面上项目(51879173) 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2021年第61卷第6期

页      码：601-609页

摘      要：大坝泄水会导致下游水体出现总溶解气体(total dissolved gas,TDG)过饱和。过饱和TDG可能导致鱼类患气泡病甚至死亡。受模拟方法的局限,Eulerian法和Lagrangian法均不能同时模拟TDG的分布和持续滞留时间,因而制约了对鱼类受过饱和TDG影响程度的定量判别。基于此,该文开发建立了鱼类受过饱和TDG影响的三维Eulerian-Lagrangian模型,其中Eulerian模型考虑了过饱和TDG在水体内部的释放与在自由表面的传质;Lagrangian模型在Eulerian模型基础上引入粒子追踪方法,模拟得到各个粒子在不同TDG饱和度下的滞留时间,即TDG持续滞留时间,并以TDG的持续滞留时间为参考因子以分析TDG对鱼类的影响。本研究以大渡河铜街子电站库区为例,开展了过饱和TDG输移释放及其滞留时间的数值模拟,并基于已有的典型鱼类对过饱和TDG耐受性实验成果,定量分析得到了过饱和TDG对鱼类的影响程度。为研究过饱和TDG对鱼类影响提供了一种方法和思路,为泄洪方案的优化研究提供了科学依据和技术支撑。

主 题 词：Eulerian-Lagrangian模型 总溶解气体 鱼类生境 OpenFOAM 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 081502[081502] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2020.26.032

馆 藏 号：203103109...