蜿蜒式鱼道与竖缝式鱼道的水力特性对比分析
2021-01-08郄志红吴鑫淼
河北农业大学学报 2020年6期
刘 辉,郄志红,吴鑫淼
(河北农业大学 城乡建设学院,河北 保定 071001)
鱼道是1 种能够使被拦河建筑(如水闸、大坝等)阻断的江河重新连通,为鱼类提供洄游路径的专门水工建筑物,具有维系江河上下游水生态的作用。鱼道按结构可以分成工程型鱼道和近自然型鱼道。常见的工程型鱼道有竖缝式、丹尼尔式、池堰式和管道式鱼道等。工程型鱼道中的竖缝式鱼道因其流态稳定、对上下游水位变动自适应性强等优点,在国内外工程应用较为广泛[1]。竖缝式鱼道水力特性的研究历史比较早,20 世纪80 年代,加拿大Alberta 大学的Rajaratnam 团队[2-5]结合水工物理试验与室外观测对竖缝式鱼道进行了系统研究,研究表明鱼道池室的长宽比宜适当取值,当长宽比取值1.25 ~1.88 范围内,鱼道内部水流流态稳定。法国的Larinier 等[6]对竖缝式鱼道的池室消能情况进行了试验研究,提出了可以用鱼道水池单位体积消能率来表达竖缝式鱼道中水体的紊动强度。徐体兵 等[7]通过对鱼道模型进行数值模拟计算,得到了竖缝式鱼道水池的长宽比为9∶8 ~10.5∶8、导板长度与水池宽度之比为0.25 ~0.34 的合理区间,可以获得较好流态。张国强等[8]研究了竖缝宽度对水池内水流结构的影响,并给出竖缝宽度的合理取值范围为b/B=0.15 ~0.20(b、B分别为竖缝宽度和池室宽度)。但在实际工程中,一些工程型鱼道的运行效果不佳,如富春江七里垄水电站鱼道、湖南的洣水洋塘水电站鱼道等未能发挥应有作用[9-10]。
随着生态文明和回归自然理念的不断深化,生态水力学不断发展,鱼道等生态补偿技术被积极开发,其中近自然型鱼道得到了国内外越来越多的重视,用于保护水利工程建设中的鱼类资源。……
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