摘要：水流流态和紊动能是鱼道两个重要的水力特性,这两个因素是否合理,很大程度上决定了鱼道设计以及过鱼效果的好坏。以老口航运枢纽鱼道工程为原型,以1∶1的比例建立数值模型,采用Flow-3D软件,对竖缝式鱼道90°转弯段的水力特性进行数值模拟研究,分析了竖缝式鱼道90°转弯段流态和紊动能分布、主流区沿程及垂向的流速和紊动能变化情况,得出了竖缝式鱼道90°转弯段水流在通过竖缝时流速降低,通过竖缝后流速增加等结论。模拟结果表明,老口竖缝式鱼道90°转弯段有着良好的水力特性(流态和紊动能)。

摘要：大坝的建设将天然河道分隔成上、下两个环境单元,改变了河道的流量、流速和水位等水文要素,使原有的水力条件及生态环境都发生了变化,对鱼类的洄游、繁殖和生长等都产生较大影响。以江河湖泊常见鱼种-成年鲤为研究对象,以0.02 m^3/s为基础流量,按照0.01 m^3/s的流量递增进行大坝泄水模拟实验;采用声学信号监测技术监测成年鲤在不同泄水量下的洄游能力及游泳轨迹,分析不同泄水量的河道流场并与鱼类游泳轨迹进行拟合,研究不同流速对鱼类洄游能力的影响。结果表明:成年鲤的洄游距离、游泳速度随着河道流速增大而逐渐减小,成年鲤洄游开始出现困难、开始出现逆流后退以及无法洄游时河道流速分别为0.42,0.48 m/s和0.62 m/s;泄水量每增加一个0.01 m^3/s流量梯度,成年鲤洄游距离约减少1.5 m,说明随着河道流速增大鱼类洄游轨迹变化是一个逐渐收敛的过程。大坝泄水过程同时还会造成氮气和氧气过饱和、改变水体温度和浊度从而对鱼类生存环境、繁殖及鱼类资源造成影响。

摘要：水流流态和紊动能是鱼道设计中重要的两个水力特性。为此,利用Rhinoceros5软件做三维模型,并基于FLOW-3D软件,采用RNG k-ε湍流模型、TurVOF(Volume-of-Fluid)方法和FAVOR(Fractional Area Volume Obsta-cle Representation)技术,对长42 m、宽2.5 m、高3 m的鱼道模型的水流流态和紊动能进行模拟计算。模拟计算结果表明:在同一高程下不同池室的流态分布相似,主流区明确,最大速度约为1.0 m/s,适合大多数鱼类洄游;不同高程相同池室及休息室的流态分布也相似,通过竖缝的流速总体上呈现出先增大,后减小,再增大的规律。池室及休息室的紊动能都很小,均在0.024 J/kg以下,能满足绝大部分鱼类洄游。该模拟结果可对相关鱼道设计及科研提供技术上的支持。