双侧竖缝式鱼道水力特性研究

作者：吕强; 孙双科; 边永欢

来源：水生态学杂志, 2016, 37(04): 55-62.

DOI：10.15928/j.1674-3075.2016.04.009

• 双侧竖缝式鱼道
• 水力特性
• 数值模拟
• 水池长宽比
• 流场

研究分析不同水池长宽比条件下双侧竖缝式鱼道的水池流场结构及其水力学指标,为双侧竖缝式鱼道布置参数的优化选择提供技术依据。基于单侧竖缝式鱼道体型参数的研究成果,选取导板长度与水池宽度之比为0.25、竖缝宽度与水池宽度之比为0.15、导向角度为45°作为研究的基本体型;鱼道来流边界设置为压力进口,上游水深设置为2 m,出流边界设置为压力出口,下游水深设置为2 m;模型顶部设置为压力进口,进口压强为1.01×105Pa,边墙设置为固壁边界。采用三维数值模拟的方法研究分析了水池长宽比分别为4∶8、5∶8、5.5∶8、5.75∶8、6∶8、6.5∶8、7∶8、8∶8、9∶8的条件下双侧竖缝式鱼道的水池流场结构及其水力学指标。在不同水池长宽比条件下,鱼道常规水池内存在3种典型流场结构,其主流轨迹线、主流流速沿程衰减规律以及回流区分布等水力学指标均有不同,典型长宽比取值区间分别为4∶85.5∶8、5.75∶86.5∶8及7∶89∶8;对比发现,长宽比在5.75∶86.5∶8区间范围时,主流区宽度相对较大,水池空间利用较为充分,沿程流速衰减情况也较好,回流区主要分布于主流两侧且大小适中。初步认为长宽比5.75∶86.5∶8的水池流场结构较为合理。

• 单位
  中国水利水电科学研究院; 流域水循环模拟与调控国家重点实验室