摘要：鱼道能够帮助洄游鱼类上下行通过大坝等障碍物,顺利到达繁殖地、索饵场等,完成鱼类生殖洄游过程。隔板竖缝式鱼道是国内常见的鱼道形式,依托了某航运枢纽工程隔板竖缝式鱼道进行了该类型鱼道池室水流条件模型试验研究。该鱼道最大设计运行水头6.8 m,主要过鱼对象为四大家鱼。鱼道设计流速为0.8~1.0 m/s。鱼道普通池长3.6m,净宽3.0 m,隔板竖缝宽度0.45 m,采用“L”型隔板型式。直段休息池长度增加为9.0 m,鱼道宽度及隔板型式不变。普通池室纵坡为1∶80,休息池纵坡为0。鱼道池室设计水深为2.0 m。通过建立1∶5的大比尺鱼道局部水工物理模型,采用旋桨流速仪对不同布置方案下的鱼道竖缝流速进行了测量,采用ADV(多普勒流速仪)和PIV(粒子图像测速仪)等多种流速测量技术手段,对不同布置方案下的鱼道池室内水流流速及流态进行了分析。物理模型中悬桨流速仪实测鱼道隔板竖缝最大流速为0.95 m/s,小于本鱼道最大设计流速,实测鱼道最大流量为0.69 m^(3)/s。ADV和PIV实测池室内最大流速值位于隔板竖缝主流中心,约为0.94 m/s。池室竖缝出流流向明确,竖缝出口附近最大流速约为0.6 m/s,水流主流在池室内成相对较缓的“S”形流线。上溯鱼类通过竖缝进入池室后,有明确的水流引导鱼类沿主流进入池室左侧进行休息调整。在已建立的1∶5的鱼道局部物理模型上进行放鱼试验,观察到鱼类在池室内顶着主流方向以冲刺的方式向上游动通过竖缝。当鱼类上溯疲劳时,停留在休息池隔板下游侧的低流速回流区进行休息,整体而言上溯过程顺利,说明在现布置条件下,鱼道池室和竖缝尺寸、普通池室和休息池底坡的设计合理。

摘要：斜切挑坎在挑流设计中是一种常用的挑坎体型,能使水流在纵向上充分扩散,避免水流集中冲击于同一位置。斜切体型设计会使挑射水流在运动过程中在横向方向上呈现扩散角度增大的现象,但对此现象的深入研究较少。本文主要针对长边侧与短边侧之间的横向压力差进行研究,探究斜切挑坎横向压力差受挑坎尺寸与来流条件的影响,为后续斜切挑坎水舌横向扩散研究提供相关参考依据。本文使用数值模拟方法对不同挑坎尺寸与来流条件下斜切挑坎的出流情况进行模拟,分析了斜切挑坎内横向压力差的分布特征,以及挑坎尺寸与来流条件对横向压力差的影响。研究发现,最大横向压力差位于斜切挑坎短边边墙末端底板位置,横向压力差与斜切角度、来流流速、来流水深呈正相关,与挑坎半径呈负相关,并拟合了最大横向压力差与挑坎尺寸、来流条件有关的计算式。研究成果对斜切挑坎挑流水力设计具有一定的借鉴意义。

摘要：【目的】窄河谷高拱坝常采用表孔宽尾收缩射流技术以实现高拱坝表深孔无碰撞泄洪消能。宽尾墩收缩比过大时,水舌纵向拉伸不充分,会导致入水集中加剧下游冲刷;收缩比过小时,流道内发生壅水,可能降低表孔泄流能力同时会恶化挑流水舌流态。找到壅水发生的收缩比临界值可为宽尾墩体型设计提供依据。【方法】采用水工模型试验和三维数值模拟计算相结合的方法,研究了宽尾墩收缩比、始折点、收缩段长、堰面俯角和堰顶水头对流态的影响。【结果】结果表明:在其他参数相同仅改变收缩比的条件下,随着宽尾墩收缩比的缩小,存在一个临界收缩比,当收缩比小于临界收缩比时,表孔内出现壅水流态;基于360多种计算体型工况试验,得到了48组临界收缩比试验数据。【结论】给出了临界收缩比与堰顶水头、堰面曲线定型设计水头、堰顶与闸墩始折点高差、收缩段长和堰面俯角的定量关系式,经验证该公式具有较高精度,可为高拱坝表孔宽尾墩体型设计提供参考。

摘要：河流交汇区是河网系统中水、沙、污染物、生物等环境要素的突变点,也是河网行洪与污染物输移扩散的关键控制节点。从野外测量、室内试验与数值模拟方面,总结分析了河流交汇区水流结构与污染物输移的基本特征及其在不同交汇条件作用下的响应规律,以及复杂水流结构与生境对于河流交汇区水安全的重要影响。展望了未来研究重点,建议加强非恒定流条件下的交汇区水力学特性研究,进一步揭示交汇区污染物掺混输移特征与水动力条件之间的响应机制,研究通过工程布局与水力优化调控相结合的措施系统提升了交汇区防洪安全与水生态环境质量。

摘要：高坝泄洪造成的总溶解气体(TDG)过饱和威胁河道生态安全,目前尚无较好的解决方法。因此,采用平面二维数值模型,针对日调节水库运行特征,研究了不同间歇性泄洪工况下的TDG饱和度分布。结合鱼类对TDG饱和度的耐受能力,分析了间歇性泄洪工况下可供鱼类躲避区域面积的变化规律。结果表明,在等时段间歇性泄洪模式下,随着间歇时间增加,鱼类可躲避区域面积平均值逐渐增加,但可躲避区域面积最小值随间歇时间增加先减小后增大;在不等时段间歇性泄洪模式下,提高间歇时间与泄洪时间之比将增加鱼类可躲避区域面积,降低可躲避区域面积最小值。研究结果可为高坝工程制定生态调度提供方法参考,对维护河流生态安全具有一定的生态意义。

摘要：为探究宁芜铁路下穿秦淮新河隧道工程施工期半幅围堰工程对河道行洪的影响程度,文章利用MIKE21构建水动力模型,对工程段河道流场进行数值模拟,分析围堰对河道水位、流速、流向的影响。结果表明:施工期围堰工程引起的上游水位壅高值相对较低,对河道行洪影响较小。围堰施工后,工程位置处流场变化较大,水流从预留的半幅河道过流,流速明显增大。研究结果为宁芜铁路隧道设计施工和防洪评价工作提供一定的技术参考。

摘要：为探究仁和抽水蓄能电站调度引起的水文情势变化对下水库河道产粘沉性卵鱼类繁殖影响,采用野外调查和数值模拟手段,分析极端情景下电站日内发电和泄水对产粘沉性卵鱼类影响。结果表明,巴拉河至师庄断面日水位变幅和流速沿程发生变化。在乌东德水库坝前945m水位,出水口断面日内水位最大变幅约0.34m,最大流速变幅约为0.07m/s,对齐口裂腹鱼等产粘沉性卵鱼类繁殖影响有限。采样和模拟分析成果可为其他抽水蓄能电站的设计及运行提供参考。

摘要：小浪底水库运行后,黄河下游游荡段冲刷剧烈,研究其河床下切特点及影响因素对游荡段河道整治具有重要意义。利用1999-2020年黄河下游游荡段28个淤积断面汛后实测地形数据,计算了游荡段各断面及河段河床累计下切深度及平滩水深,利用水文资料得到了各水文站逐年水位-流量关系曲线,并计算了一定流量下水位的逐年变化。结果表明:(1)1999-2020年黄河下游累计冲刷量达20.5亿m^(3),其中游荡段冲刷量最大,约为14.7亿m^(3)。(2)黄河下游游荡段在2000-2007年期间河床下切最为剧烈,多年平均河床下切深度达0.24 m/a,2008-2020年游荡段河床下切程度有所减弱,多年平均河床下切深度减小至0.05 m/a。(3)各站水位-流量关系发生了较大变化,游荡段各站给定流量下水位下降明显,沿程水文站水位下降存在一定的时间滞后,滞后时间约3~4 a。各站在500 m^(3)/s下的水位下降幅度均大于3 000 m^(3)/s水位下降幅度,其中高村站的下降幅度最大。(4)游荡段平滩水深由1999年的1.6 m逐步增大到2018年的4.0 m,之后又降低至2020年的3.8 m。(5)从来水来沙条件和河床边界条件两方面探讨了影响游荡段河床累计下切深度的因素,发现前期6年平均来沙系数是影响累计平均河床下切深度的关键水沙因子,定量揭示了游荡段持续的河床粗化对河床下切起抑制作用。

摘要：针对水库修建后下游洪水位抬升的现象,以长江中游沙洲水道为例,基于现场查勘并结合遥感影像解析和平面二维水动力模型分析洲滩植被对沙洲水道的阻水影响。结果表明,洲滩植被会引起沙洲水道区域平均水位抬升、流速减小,且水位自下游至上游抬升幅度沿程增大,洪水流量影响大于中等流量影响;水道断面流速分布呈现洲滩减小,主槽增大的变化趋势,可能造成“槽冲滩淤”;植被阻水影响随植被生长而增大,但影响变幅在减小;防浪林对于沙洲水道右岸流速的调整大于左岸,而矮草/灌木对流速调整的影响则相反。

摘要：为有效防护长距离、多起伏、高落差的重力流输水管道,基于波特性法对某工程建立了水力过渡过程计算模型,分析了无防护措施下的关阀规律,对比了传统普通空气阀和三动式空气阀的防护效果,探讨了三动式空气阀联合两阶段关阀方案对关阀水锤的影响。结果表明:在未采取防护措施时,管道全线最低压力严重超标;采取三动式空气阀联合两阶段关阀方案后,输水管道的最低压力水头保持在-2 m以上;对于长距离、多起伏、高落差的重力流输水管道,应首先考虑减轻管道的负压;采用三动式空气阀联合两阶段关阀方案可以对输水管道和阀前的负压起到很好的控制效果。