同侧竖缝式鱼道结构优化数值模拟研究

doi:10.3969/j.issn.1001-5485.2015.02.011

长江科学院院报 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (2): 48-52.DOI: 10.3969/j.issn.1001-5485.2015.02.011

同侧竖缝式鱼道结构优化数值模拟研究

郭维东¹,孟文^1,2,熊守纯³,赖倩⁴,王心⁵,张海良⁶,王绪刚⁷,姚庆宇⁸

1. 沈阳农业大学水利学院,沈阳 110866;2.庄河市水库移民后期扶持工作办公室,辽宁庄河 116400;
3. 葫芦岛市凌河保护区管理局,辽宁葫芦岛 125000;
4. 广东珠荣工程设计有限公司, 广州 510610;
5. 白石水库管理局,辽宁朝阳 122000;
6. 锦凌水库管理局,辽宁锦州 121000;
7. 抚顺市水利勘测设计院, 辽宁抚顺 113000;
8. 绥化市水务局, 黑龙江绥化 152000

收稿日期:2014-01-16 出版日期:2015-02-01 发布日期:2015-02-06
通讯作者: 孟文(1987-),女,辽宁庄河人,助理工程师,硕士,研究方向为水力学及河流动力学研究,(电话)13555967090(电子信箱)mengwenhappy@163.com。
作者简介:郭维东(1969-),男,辽宁朝阳人,教授,博士,研究方向为水力学及河流动力学研究,(电话)13998216708(电子信箱)gwdly@126.com。

Numerical Simulation to Optimize the Structure of Ipsilateral Vertical Slot Fishway

GUO Wei-dong¹,MENG Wen^1,2,XIONG Shou-chun³,LAI Qian⁴,WANG Xin⁵,ZHANG Hai-liang⁶,#br# WANG Xu-gang⁷,YAO Qing-yu⁸

1.College of Water Conservancy, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China;
2.Late-stage Support Office for Reservoir Immigrants in Zhuanghe City,Zhuanghe 116400, China;
3.Linghe River Reserve Administration in Huludao City, Huludao 125000, China;
4.Guangdong Pearl Glory Engineering Design Co., Ltd., Guangdong 510610, China;
5.Administration of Baishi Reservoir, Chaoyang 122000,China;
6.Administration of Jinling Reservoir, Jinzhou 121000, China;
7.Fushun Hydropower Survey and Design Institute, Fushun 113000, China;
8.Suihua Water Affairs Bureau, Suihua 152000, China

Received:2014-01-16 Online:2015-02-01 Published:2015-02-06

摘要/Abstract

摘要：

鱼道是保证鱼类能顺利洄游的过鱼设施。通过竖缝相对宽度分别为0.05,0.10,0.15,0.30,底坡为10%的鱼道模型进行数值计算。采用可视化显示及数据分析的方法分析不同竖缝相对宽度、底坡条件下的同侧竖缝式鱼道的水流结构特征。通过模型模拟,分析水流沿水深方向的流速分布情况、主流区最大流速沿程分布及沿程衰减情况,以及在不同竖缝相对宽度和(或)不同流速情况下的紊动能分布情况。综合各物理量的分析,得出竖缝相对宽度b₀/B=0.15、底坡为10%时,水流在池室内能形成较好的适合鱼类洄游的流态:主流区水流横向扩散范围适中,主流区最大流速沿程均匀衰减,回流区面积较为对称,流速较小。

关键词: 三维数值模拟, 同侧竖缝式鱼道, 流速分布, 雷诺应力模型, 竖缝相对宽度

Abstract:

The flow structure in ipsilateral vertical slot fishway is researched by changing the relative width of vertical slot (0.05, 0.10, 0.15, 0.30) and bottom slope 10% in a fishway model. Visual display and data analysis are adopted in the research. Through the simulation, the flow velocity distribution along water depth, the frictional distribution and attenuation of maximum flow velocity in mainstream area, as well as the turbulence kinetic energy distribution in the presence of different relative slot width and different flow velocity are obtained. Results reveal that when vertical slot width b₀/B=0.15 and bottom slope is 10%, flow pattern favorable for fish migration could be formed in the pool: the range of transverse diffusion of flow in mainstream area is moderate, the maximum flow velocity in the mainstream area attenuates uniformly along the way, and the backflow area is symmetrical with small flow velocity.

Key words: there-dimensional numerical simulation, ipsilateral vertical slot fishway, flow velocity distribution, Reynolds stress model, relative width of vertical slot

中图分类号:

郭维东,孟文,熊守纯,赖倩,王心,张海良,王绪刚,姚庆宇. 同侧竖缝式鱼道结构优化数值模拟研究[J]. 长江科学院院报, 2015, 32(2): 48-52.

GUO Wei-dong,MENG Wen,XIONG Shou-chun,LAI Qian,WANG Xin,ZHANG Hai-liang,
WANG Xu-gang,YAO Qing-yu. Numerical Simulation to Optimize the Structure of Ipsilateral Vertical Slot Fishway[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2015, 32(2): 48-52.

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