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竖缝式鱼道水力特性研究

作　者: 刘东
导　师: 周赤
学　校: 长江科学院
专　业: 水力学与河流动力学
关键词: 鱼道异侧竖缝式水力特性数值模拟
分类号: TV135
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 197次
引　用: 2次
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内容摘要

鱼道是一项协调水资源工程建设与水生物保护关系的生态工程，由于其本身固有的沟通能力，可以作为水利工程对生态环境不利影响的重要补偿措施。本文通过对国内外鱼道应用资料的收集整理和分析研究，较为详细地介绍了国内外鱼道设施的建设、发展过程和鱼道结构所包含的主要类型及布置形式，总结了国内外多个鱼道隔板型式和相应的水力特性，鱼道设计的一般性原则，分析了国内外鱼道过鱼条件和适用情况的差异，以及国内外鱼道设计中存在的问题等。本文在鱼道模型中对异侧竖缝式鱼道的水力特性进行了系统的试验研究。选择了3组尺寸型式和3组典型流量，系统地测量了异侧竖缝式鱼道池室内流速分布，分析讨论了异侧竖缝式鱼道不同竖缝形态下的流速分布形态、无量纲流速分布特征、断面最大流速沿程衰减情况、提出主流轨迹的经验公式，并运用软件对各工况下的水力特性进行数值模拟，比较分析适合鱼类上溯的水流特性，分析3组异侧竖缝式鱼道的优缺点，提出满足要求的鱼道池室竖缝条件。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章国内外鱼道建设现状  7-12
  1.1 概述  7
  1.2 国外鱼道  7-9
  1.3 国内鱼道  9-10
  1.4 国内外已建鱼道经验总结分析  10-12
第二章鱼道的形式  12-16
  2.1 鱼道的类型  12-13
  2.2 鱼道选择标准  13-14
  2.3 鱼类的游泳能力与鱼道  14-16
第三章鱼道的基本布置  16-29
  3.1 鱼道设计的原则  16
  3.2 鱼道的位置  16-19
  3.3 流速、流态和鱼类运动  19
  3.4 鱼道的隔板  19-29
    3.4.1 隔板设置的目的  19-20
    3.4.2 隔板的基本形式  20-23
    3.4.3 竖缝式隔板布置和池室水流条件  23-27
    3.4.4 隔板过鱼孔尺寸  27-29
第四章模型试验  29-54
  4.1 模型设计  29-31
  4.2 试验研究目的和内容  31-34
    4.2.1 试验预期目标  31
    4.2.2 试验主要内容  31-32
    4.2.3 试验鱼道池室流速测点布置图  32-33
    4.2.4 试验工况及组次  33-34
  4.3 试验成果  34-54
    4.3.1 流态  34-40
      4.3.1.1 工况Ⅰ  34-36
      4.3.1.2 工况Ⅱ  36-38
      4.3.1.3 工况Ⅲ  38-40
    4.3.2 沿程水头损失及孔口流量系数  40-41
    4.3.3 流速分布和流速等值线  41-48
      4.3.3.1 工况Ⅰ  41-46
      4.3.3.2 工况Ⅱ  46-47
      4.3.3.3 工况Ⅲ  47-48
    4.3.4 主流曲线  48-50
      4.3.4.1 工况Ⅰ  48-49
      4.3.4.2 工况Ⅱ  49
      4.3.4.3 工况Ⅲ  49-50
    4.3.5 主流流速无量纲曲线  50-52
      4.3.5.1 工况Ⅰ  50-51
      4.3.5.2 工况Ⅱ  51-52
      4.3.5.3 工况Ⅲ  52
    4.3.6 小结  52-54
第五章异侧竖缝式鱼道数值模拟研究  54-61
  5.1 标准k-ε 紊流模型控制方程组  54-56
    5.1.1 质量守恒方程（连续方程）  54
    5.1.2 紊流时均动量方程（时均雷诺方程）  54-55
    5.1.3 紊动能k 方程和耗散率ε 方程  55-56
  5.2 模型网格及边界条件  56-57
  5.3 数值模拟的结果及分析  57-61
第六章结论与展望  61-65
  6.1 结论  61-63
  6.2 展望  63-65
参考文献  65-69
致谢  69

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