高坝过鱼设施集诱鱼进口水力学条件数值模拟与模型试验研究

集诱鱼设施是高坝过鱼设施的关键组成部分,其进口位置的水力学条件决定了过鱼设施的过鱼效率。为了寻找河道中满足集诱鱼设施进口水力学条件的区域,本文以某高坝工程为例,根据相关调查结果,确定了7种过鱼对象,提出了集诱鱼进口所需要满足的2种水力学条件,即流速范围为0.41～1.00 m/s,紊动能范围为0～0.04 m~2/s~2。采用标准k-ε紊流模型和VOF方法追踪自由液面,对过鱼季节不同机组运行条件下尾水下游1 km河道范围进行了3维紊流数值模拟,来研究河道中紊动能和流速的空间分布,并通过比尺为1:50的物理模型试验验证了数值模拟的合理性。结果表明,不同机组运行条件下主流靠左岸一侧均存在上溯通道,河道左岸紊动能均小于0.04 m~2/s~2;从流速分布来看,满足流速条件的区域面积分别为35 732、22 659、12 201 m~2;在河道左岸存在面积为1 354 m2的区域在不同机组运行条件下能够同时满足紊动能和流速2种水力学条件,该区域能产生良好的集诱鱼水流,集诱鱼效果较好,即集诱鱼进口适宜布置该区域内。     

泥沙浓度对齐口裂腹鱼生存的影响试验研究

为探究泥沙浓度对齐口裂腹鱼生存的影响,选取中值粒径为0. 1 mm的悬沙进行了6种不同含沙浓度的室内水槽试验研究。试验记录了不同试验组水中溶解氧的浓度与幼鱼死亡时间,并分析了含沙浓度与溶解氧浓度、死亡率、死亡时间的关系。试验成果表明,随着含沙浓度的增加,幼鱼致死时间不断缩短。观察发现,含沙试验组死亡幼鱼鱼鳃淤堵明显,且含沙浓度高于5. 0 g/L时,死亡幼鱼鱼鳃出现出血现象,在含沙浓度为10. 0 g/L的试验组中,死亡幼鱼鱼鳃及口腔中还会出现粒径为0. 3 mm的较粗泥沙颗粒。由此可见,细颗粒泥沙淤堵、磨损鱼鳃,以及通过口腔进入其呼吸道和消化道,是泥沙颗粒影响鱼类生存的主要原因。