留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

崔家营枢纽下游流场模拟与鱼类水力特性偏好研究

张铭 谢红 杨宇 王晓刚 赵建平

张铭,谢红,杨宇,等. 崔家营枢纽下游流场模拟与鱼类水力特性偏好研究[J]. 水利水运工程学报,2021(5):40-47. doi:  10.12170/20201128001
引用本文: 张铭,谢红,杨宇,等. 崔家营枢纽下游流场模拟与鱼类水力特性偏好研究[J]. 水利水运工程学报,2021(5):40-47. doi:  10.12170/20201128001
(ZHANG Ming, XIE Hong, YANG Yu, et al. Study on flow field simulation and fish hydraulic characteristics in the downstream of Cuijiaying hydroproject[J]. Hydro-Science and Engineering, 2021(5): 40-47. (in Chinese)) doi:  10.12170/20201128001
Citation: (ZHANG Ming, XIE Hong, YANG Yu, et al. Study on flow field simulation and fish hydraulic characteristics in the downstream of Cuijiaying hydroproject[J]. Hydro-Science and Engineering, 2021(5): 40-47. (in Chinese)) doi:  10.12170/20201128001

崔家营枢纽下游流场模拟与鱼类水力特性偏好研究

doi: 10.12170/20201128001
基金项目: 中央公益性科研院所基本业务费资助项目(Y220011);国家重点研发计划项目(2017YFC0405604)
详细信息
    作者简介:

    张 铭(1978—),男,河南内乡人,正高级工程师,博士,主要从事枢纽调度、水力学数值模拟和环境评价等研究。E-mail:zhangm@nhri.cn

  • 中图分类号: TV135; S956

Study on flow field simulation and fish hydraulic characteristics in the downstream of Cuijiaying hydroproject

  • 摘要: 采用原位观测试验、鱼类分布水声学探测调查与流场数值模拟相结合的方法,分析鱼类洄游对流场特性的偏好特征。构建崔家营枢纽坝下流场数值模拟模型,对洄游季枢纽不同运行条件下的下游流场进行计算,统计水深、流速等水力要素分布特征;结合同期下游鱼类集群分布探测,通过对鱼类聚集分布与流场分布特征的综合比对分析,揭示鱼类集群对流场的响应关系,提出鱼类对流场特征的偏好性曲线,为科学制定崔家营枢纽生态调度方案和其他类似生态调度工程建设提供参考和借鉴。
  • 图  1  崔家营枢纽鱼道平面布置

    Figure  1.  Plane layout of fishway of Cuijiaying junction

    图  2  崔家营下游流场模拟计算范围及网格

    Figure  2.  Flow field calculation range and grid of downstream of Cuijiaying junction

    图  3  崔家营枢纽下游流场模拟计算边界条件

    Figure  3.  Boundary conditions for flow field calculation of downstream of Cuijiaying junction

    图  4  崔家营枢纽下游流场流速云图

    Figure  4.  Velocity cloud of flow field of downstream of Cuijiaying junction

    图  5  崔家营下游流场模拟计算边界条件

    Figure  5.  Boundary conditions of flow field simulation of downstream of Cuijiaying junction

    图  6  流场水深、流速与鱼类密度分布叠加

    Figure  6.  Superposition of depth, velocity and fish density distribution in flow field

    图  7  崔家营枢纽坝下鱼类集群流速和水深偏好度

    Figure  7.  Flow velocity and water depth preference of fish downstream of Cuijiaying junction

    图  8  不同流量工况下崔家营枢纽下游鱼类上溯通道示意

    Figure  8.  Schematic diagram of upstream fisheries in the downstream of Cuijiaying hub under different flow conditions

    表  1  流速偏好度计算结果

    Table  1.   Calculation results of velocity preference

    流速代表
    值/(m·s−1
    鱼类密度/ (ind·(l 000 m3)−1偏好度
    0 41 891 0.46
    0.1 91 862 1.00
    0.2 51 902 0.56
    0.3 80 459 0.88
    0.4 16 388 0.18
    0.5 2 972 0.03
    0.6 1 503 0.02
    0.7 434 0
    0.8 3 045 0.03
    0.9 0 0
    1.0 218 0
    1.2 910 0.01
    下载: 导出CSV
  • [1] BATES K, WHILEY A J. Fishway guidelines for Washington State: draft[M]. Washington: Washington Department of Fish and Wildlife, 2000.
    [2] 郑金秀, 韩德举, 胡望斌, 等. 与鱼道设计相关的鱼类游泳行为研究[J]. 水生态学杂志,2010,3(5):104-110. (ZHENG Jinxiu, HAN Deju, HU Wangbin, et al. Fish swimming performance related to fishway design[J]. Journal of Hydroecology, 2010, 3(5): 104-110. (in Chinese)
    [3] PEAKE S, MCKINLEY R S, SCRUTON D A. Swimming performance of various freshwater Newfoundland salmo-nids relative to habitat selection and fishway design[J]. Journal of Fish Biology, 1997, 51(4): 710-723. doi:  10.1111/j.1095-8649.1997.tb01993.x
    [4] 石小涛, 陈求稳, 黄应平, 等. 鱼类通过鱼道内水流速度障碍能力的评估方法[J]. 生态学报,2011,31(22):6967-6972. (SHI Xiaotao, CHEN Qiuwen, HUANG Yingping, et al. Evaluation method of the ability of fish to pass through water velocity obstacles in fishways[J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(22): 6967-6972. (in Chinese)
    [5] MU X P, ZHEN W Y, LI X, et al. A study of the impact of different flow velocities and light colors at the entrance of a fish collection system on the upstream swimming behavior of Juvenile Grass Carp[J]. Water, 2019, 11(2): 322. doi:  10.3390/w11020322
    [6] 王猛, 马卫忠, 赵谊, 等. 集运鱼系统发展及相关技术问题探讨[J]. 水力发电,2017,43(2):6-9. (WANG Meng, MA Weizhong, ZHAO Yi, et al. Development of fish collection system and related technical issues[J]. Hydropower, 2017, 43(2): 6-9. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.0559-9342.2017.02.002
    [7] JAMES A C. Feasibility of reintroduction of anadromous fish above or within the Hells Canyon Complex[M]. Idaho: Idaho Power Company, 2001: 3-5, 17.
    [8] 郭坚, 童碧云, 王旭航, 等. 集鱼船在水电工程应用的问题与建议[J]. 水力发电,2017,43(5):1-4. (GUO Jian, TONG Biyun, WANG Xuhang, et al. Issues and suggestions for the application of fishing boats in hydropower projects[J]. Hydropower, 2017, 43(5): 1-4. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.0559-9342.2017.05.001
    [9] 刘本芹, 黄岳, 宣国祥. 小长宽比鱼道池室水力学试验研究[J]. 水利水运工程学报,2015(6):101-106. (LIU Benqin, HUANG Yue, XUAN Guoxiang. Hydraulic model tests of fishway with small-sized pond[J]. Hydro-Science and Engineering, 2015(6): 101-106. (in Chinese)
    [10] 王晓刚, 李云, 何飞飞, 等. 竖缝式鱼道休息池水动力特性研究[J]. 水利水运工程学报,2020(1):40-50. (WANG Xiaogang, LI Yun, HE Feifei, et al. A study of hydrodynamic characteristics of resting pools of vertical slot fishway[J]. Hydro-Science and Engineering, 2020(1): 40-50. (in Chinese)
    [11] RAYMOND H L. Effects of dams and impoundments on migrations of Juvenile Chinook Salmon and Steelhead from the Snake River, 1966 to 1975[J]. Transactions of the American Fisheries Society, 1979, 108(6): 505-529. doi:  10.1577/1548-8659(1979)108<505:EODAIO>2.0.CO;2
    [12] 吴天祥. 冲乎尔水电站集运鱼系统设计方案及实施[J]. 广西水利水电,2016(2):88-89, 92. (WU Tianxiang. Design scheme and implementation of fish collection system for Chonghuer Hydropower Station[J]. Guangxi Water Resources and Hydropower, 2016(2): 88-89, 92. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1003-1510.2016.02.025
    [13] 胡乔一, 祝龙. 孔缝组合式仿生态鱼道流动特性数值模拟研究[J]. 中国农村水利水电,2020(3):119-123+128. (HU Qiaoyi, ZHU Long. Numerical research on the flows in nature-like fishway combined with slot and orifice[J]. China Rural Water and Hydropower, 2020(3): 119-123+128. (in Chinese)
    [14] 董志勇, 毛斌, 江录兵, 等. 挡潮闸矩形孔口式鱼道紊流结构及放鱼试验研究[J]. 海洋工程,2019,37(6):146-156. (DONG Zhiyong, MAO Bin, JIANG Lubing, et al. An experimental study of turbulent structure and fish test in a rectangular orifice fishway of tidal sluice[J]. The Ocean Engineering, 2019, 37(6): 146-156. (in Chinese)
    [15] 李芳, 安瑞冬, 马卫忠, 等. 鱼类坝下集群效应对水力学条件的响应规律研究[J]. 中国农村水利水电,2018(10):87-91+117. (LI Fang, AN Ruidong, MA Weizhong, et al. Research on the response pattern of fish schooling effect on hydraulic conditions under the dam[J]. China Rural Water and Hydropower, 2018(10): 87-91+117. (in Chinese)
    [16] 欧昌雪, 张羽, 王二平, 等. 面向鱼道设计的模型鱼洄游特征流速试验研究[J]. 中国农村水利水电,2018(10):69-72+76. (OU Changxue, ZHANG Yu, WANG Erping, et al. Experimental research on the characteristic water-flow velocity for the upstream migration of model fish oriented to fishway design[J]. China Rural Water and Hydropower, 2018(10): 69-72+76. (in Chinese)
  • [1] 文典, 李洪泽, 王晓刚, 黄涌增, 祝龙.  基于鱼类集群及上溯通道分析的鱼道进口位置论证 . 水利水运工程学报, 2021, (6): 89-96. doi: 10.12170/20210808001
    [2] 王浩然, 王志亮, 王星辰.  含缺陷岩样三轴压缩变形破坏过程颗粒流模拟 . 水利水运工程学报, 2021, (4): 46-53. doi: 10.12170/20200912001
    [3] 康永德, 侯精明, 石宝山, 郭敏鹏, 潘占鹏, 于国强, 洪增林.  泥石流的数值模拟及危险性评价 . 水利水运工程学报, 2021, (4): 75-84. doi: 10.12170/20201029001
    [4] 蒋孜伟, 许光祥.  枢纽不同泄流方式的水流恢复距离研究 . 水利水运工程学报, 2020, (2): 79-84. doi: 10.12170/20190211002
    [5] 姚原, 顾正华, 李云, 辜樵亚, 范子武.  森林覆盖率变化对流域洪水特性影响的数值模拟 . 水利水运工程学报, 2020, (1): 9-15. doi: 10.12170/20190501003
    [6] 刘明维, 曾丽琴, 陈刚, 沈立龙, 牟治忠, 王明镜.  内河框架码头桩柱绕流水动力特性的二维数值模拟 . 水利水运工程学报, 2020, (1): 74-83. doi: 10.12170/20181204005
    [7] 周舟, 曾诚, 周婕, 王玲玲, 丁少伟.  等宽明渠交汇口流速分布特性数值模拟 . 水利水运工程学报, 2020, (1): 32-39. doi: 10.12170/20190501005
    [8] 祝龙, 李君, 宣国祥, 严秀俊, 黄岳.  高水头船闸第二分流口自分流体型水力特性研究 . 水利水运工程学报, 2017, (6): 1-8. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.06.001
    [9] 陈琼, 李云, 刘本芹, 王小东.  高水头船闸一字闸门水动力特性数值模拟 . 水利水运工程学报, 2017, (1): 87-94. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.01.012
    [10] 祝龙, 周冬卉, 李云, 宣国祥, 王晓刚.  土坝溃决跌坎水流水动力特性数值模拟 . 水利水运工程学报, 2017, (5): 1-8. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.05.001
    [11] 王倩芸, 储昊.  透水框架的三方柱绕流数值分析 . 水利水运工程学报, 2016, (6): 61-68.
    [12] 郭红民, 覃闪, 蔡黎明, 曹光春, 张田甜, 胡文兵.  急弯段闸孔出流的弯道水流特性研究 . 水利水运工程学报, 2015, (3): 24-30.
    [13] 钟亮, 许光祥, 何艳军.  倒顺坝坝头绕流特性及其在航道整治中的应用 . 水利水运工程学报, 2015, (2): 9-17.
    [14] 邓成进, 袁秋霜, 侯延华, 贾巍.  基于FLUENT的库区涌浪数值模拟 . 水利水运工程学报, 2014, (3): 84-91.
    [15] 周作茂, 陈野鹰, 杨忠超.  双线船闸引航道水力特性数值模拟 . 水利水运工程学报, 2013, (4): 67-72.
    [16] 邵磊,王颖,薛晨亮,孙玉贤.  同流多孔热水浮力射流排放特性实验研究 . 水利水运工程学报, 2009, (3): -.
    [17] 莫思平,辛文杰,应强.  广州港深水出海航道伶仃航段回淤规律分析 . 水利水运工程学报, 2008, (1): 42-46.
    [18] 何杰,辛文杰.  潮汐河口汊道治理的数值模拟 . 水利水运工程学报, 2008, (1): 61-66.
    [19] 潘存鸿,鲁海燕,曾剑.  钱塘江涌潮特性及其数值模拟 . 水利水运工程学报, 2008, (2): -.
    [20] 陈为博,杨敏.  用VOF方法数值模拟溢流堰流场 . 水利水运工程学报, 2004, (4): 42-45.
  • 加载中
图(8) / 表 (1)
计量
  • 文章访问数:  145
  • HTML全文浏览量:  35
  • PDF下载量:  16
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-28
  • 网络出版日期:  2021-09-03
  • 刊出日期:  2021-10-25

/

返回文章
返回