细鳞河水库鱼道进口河段水力特性数值模拟研究

鱼道进口位置的选择对整个鱼道至关重要,应根据上溯鱼类的喜爱流速范围选定能够为其顺利进入鱼道的合适位置。本文以细鳞河水库鱼道为例,采用二维数值仿真模型,对拦河坝下游鱼道进口附近处水流的水力特性进行模拟研究,分析鱼道进口布置的合理性。研究结果可为鱼道进口位置的选择提供参考。     

鹤岗市关门嘴子水库横隔板竖缝式鱼道设计研究

关门嘴子水库枢纽建成后,将阻隔鱼类洄游通道,修建鱼道保护鱼类十分必要。文章根据关门嘴子水库所在河段河道地形条件及鱼类洄游能力等因素选择横隔板竖缝式鱼道进行设计计算,通过分析梧桐河流域过鱼种类、过鱼季节、水库过鱼水位,选择合理鱼道设计参数进行结构设计。研究发现,选择适合的鱼道竖缝流速,对于鱼道长度有较大影响;为适应水库水位的变化,保证鱼类洄游,需要合理设置鱼道出口个数。     

金沙水电站鱼道水力特性数值模拟

金沙水电站鱼道是鱼类向金沙江上游上溯的通道。基于金沙江水文和鱼类生态情况,对金沙水电站鱼道开展水力学计算,提出了鱼道的布置型式,并建立CFD模型对池室水流进行了数值模拟。结果表明,金沙水电站鱼道的布置型式和尺寸比较合理,适合鱼类上溯。     

组合隔板式鱼道水力特性数值模拟研究

鱼道是为鱼类提供洄游通道的一种重要的工程措施.基于Flow-3D采用标准RNG k-ε紊流模型和Tru-VOF追踪自由液面方法,对鱼道池室内流场进行三维紊流数值模拟,研究池室内水流流速、流态空间分布,分析鱼道的水力特性对目标鱼类洄游上溯的影响.结果表明:溢流堰与竖缝组合隔板式鱼道在设计流速v=0.75 m/s条件下,竖...     

新型螺旋式鱼道水力特性的数值模拟

螺旋式鱼道是在现有竖缝式鱼道顺河布置的基础上进行结构改进而得到的一种新型鱼道,它将占用较小的平面面积,获得更大的提升高度。建立了数值模拟模型,采用结构化网格和隐式算法,以RNG k-ε湍流模型封闭方程,采用VOF法追踪自由水面,模拟了鱼道的流场。结果表明:鱼道中纵剖面水面稳定,水深沿程不变;不同水深截面水流流态及流速分布相似,均存在一个主流区和两个回流区;流速的最大值位于窄缝处,其值不超过1.2 m/s,出窄缝后流速迅速衰减到1.0 m/s以下,回流区流速较小,便于鱼类休息。     

花园水库鱼道池室水力特性研究

本文以花园水库工程鱼道为例,通过1∶5鱼道局部模型,对同侧横隔板竖缝式鱼道的水力特性进行研究;对过鱼池室流态、流速分布、单位体积消能率等进行了观测分析。试验结果表明:该隔板型式、池室尺寸以及池底坡度的同侧横隔板竖缝式鱼道参数设计基本合理,比较适合需要保护的过鱼对象的洄游上溯需求。研究成果可供类似工程参考。     

关门嘴子水库开发的思考

介绍了距鹤岗市30 km的关门嘴子水库的概况和开发研究情况,阐述了关门嘴子水库列入“十一五”计划的必要性和迫切性,对开发建设关门嘴子水库的方案提出建议,对如何利用现代投融资体制筹积资金,尽快把关门嘴子水库建成,谈了自已的看法,并对关门嘴子水库建成后的管理提出了合理化建议。     

关门嘴子水库工程选址分析

关门嘴子水库坝址比选以工程投资较省、占地较少、施工及管理方便、效益最大为比选原则。从地形地质、库区淹没、建筑材料、施工、工程管理、环境影响、工程布局等方面进行综合比较,然后选择坝址推荐。     

三维鱼道水力特性及鱼体行进能力数值模拟研究

为研究鱼道的水力学特性,本研究采用Fluent商用软件包详细展示了3D鱼道计算流体动力学模型。该模型以三维雷诺平均N-S方程为理论基础,采用群理论重整化的(RNG)k-ε紊流模型闭合方程,配合体积分辨率法(VOF)来描述鱼道流体力学特性。模型结果表明鱼道内部强烈的3D速度场,伴随有涡流、流动分离、漩涡、上升流和下降流等现象,并基于鱼种上溯的爆发游速,计算成年粉红鲑鱼在流场中逆流上溯所受到的阻力与能量损耗,数值计算结果与前人研究成果吻合度较高。能量消耗的定量分析对于鱼道的优化设计、渔业管理都具有很好的借鉴意义。更多还原     

关门嘴子水库重力坝应力集中现象分析

应力集中属于弹性力学中的一种现象,通常会产生物体局部应力突变的情况,一般出现在物体某处形状突变的部位。为了防止建筑物遭到破坏,在设计过程中应该重点考虑该现象。文章借助ANSYS软件平台,利用有限元思想,对关门嘴子水库重力坝进行静力结构分析,得到应力集中部位应力大小值,进而检验出建筑物结构的合理性与可靠性。     

论关门嘴子水库工程建设的必要性

关门嘴子水库是一座又城镇供水、农业灌溉、防洪除涝为主,结合发电、旅游等的大型综合利用水利枢纽。文章对其工程建设的必要性进行了详细论述。     

关门嘴子水库施工期水文监测探析

文中简要介绍了关门嘴子水库所属流域概况,并对梧桐河流域关门嘴子水库施工期水文监测情况进行了分析,阐述了水文监测工作对水库安全施工的重要意义。对坝址以上梧桐河流域内水文要素实施动态监测和洪水预报,可为水库施工期安全度汛提供全方位技术服务。     

竖缝与堰组合式鱼道水力特性数值模拟研究

堤坝等水利水电工程截断河流,鱼道能克服其阻碍作用,使鱼类顺利上溯洄游。采用RNG k-ε湍流模型对竖缝与堰组合式鱼道进行数值模拟,对其池室内流速以及紊动能情况进行分析研究。结果表明：该类型鱼道池室内部水力特性稳定,具有竖缝式鱼道和堰式鱼道共同优点,适宜于不同鱼类游过,能较好地适应鱼类上溯。     

环形波纹钢管涵洞式鱼道水力特性数值模拟

环形波纹钢管涵洞式鱼道内波纹的粗糙度可以使边界附近产生足够低的流速,鱼类可以由此游向上游。对3种流量0.05,0.07,0.09 m3/s,3种埋深0D,0.1D,0.2D,坡度0.4%工况下,环形波纹钢管涵洞式鱼道内水面线、流速场和紊流场分布分别进行了数值模拟研究。结果表明环形波纹钢管涵洞中,高流速区（无量纲流速大于0.9）位于涵洞过水断面中心区域,高紊流区（紊流强度大于0.2）位于水面中心附近。在涵洞底部边壁附近较大区域内,由于流速较小,紊流强度也较低（紊流强度小于0.1）,鱼类可以由此顺利完成上溯。相比无埋深式涵洞,嵌入式涵洞内平均流速较小,紊流强度变化较为平缓,更有利于鱼类的洄游。     

鱼道进口补水消能数值模拟研究

鱼道设计中常采用进口段开挖设置补水消能池的方式提高鱼道进口流速,强化其诱鱼、集鱼、进鱼能力。而补水水体与消能池水体掺混,会对鱼道内水体产生明显扰动,导致鱼道内(消能池部位)流态紊乱。为了能够完整捕捉尺度小、变化复杂的紊动流场结构,获得适合鱼类洄游的紊动能分布,采用三维数学模型对某电站鱼道进口补水消能复杂三维流场进行模拟研究,求解紊动能参数,优化了盖板补水消能方案。研究结果表明：在消能池顶部设置盖板,补水水流自盖板间的缝隙进入鱼道,可强制将大尺度紊流涡团变成小尺度涡团,涡团尺度变小后,黏性切应力易于将紊动能转化成内能而耗散掉,使鱼道内紊动能降低;另外,通过调整盖板缝宽,使补水出流相对均匀,也可降低紊动能;缝宽首尾窄、中间宽的布置型式使各缝隙垂向流速分布较为均匀,有利于鱼类洄游。研究成果可为此类工程过鱼设施进口段设计提供科学理论依据,以获得稳定、均匀的补水水流,提高鱼道进鱼能力。     

异侧竖缝式鱼道水力特性数值模拟优化研究

文章以江西省峡江水利枢纽鱼道工程为例,基于实测数据验证鱼道水力模型,采用RNGk-ε湍流模型耦合VOF法对异侧竖缝式鱼道池室结构展开数值模拟研究。结果表明：鱼道横隔板采用竖缝尺寸0.6m,竖缝相对宽度为0.20时,竖缝断面最大流速1.18m/s,主流流速集中分布在0.95～1.15m/s,满足主要过鱼对象上溯条件;在鱼道1/2休息池室长度处,增设长宽比为2.5,高度3.5m, 30°导角的导板,休息池主流区平均流速0.83m/s,回流区平均流速0.30m/s,且能够形成3个大小适宜的区域供给鱼类休息。     

同侧竖缝式鱼道水力特性的数值模拟

分别采用标准的k-ε模型和雷诺应力方程模型(RSM)对同侧竖缝式鱼道池室内的水流进行了三维数值模拟。对鱼道池室内的流场、雷诺剪切应力等相关水力要素进行了分析,并应用水工模型试验成果对2种紊流模型的结果进行了验证比较。结果表明：2种紊流模型均可模拟同侧竖缝式鱼道水流基本特性,但 RSM 模型流速场的计算结果与水工模型试验结果更为吻合。     

基于FLUENT的箱式鱼道水力特性模拟研究

箱式鱼道作为一种新型的竖缝式鱼道,具有过鱼效果好、构造简单、经济成本低、便于标准化等诸多优点,在青海湖上有成功的工程实践,然而目前国内尚无系统的研究。以青海湖箱式鱼道为例,采用FLUENT数值模拟软件,建立standard k～ε数学模型,结合目标鱼类,针对鱼道内流态、流速分布及紊动能情况进行分析。结果表明,该类型鱼道休息区与主流区分布合适,能够产生"S"型蜿蜒曲折的水流特征。箱式鱼道底层具有较大回流区,鱼道内紊动能较小,适合鱼类休息;上层隔板的梯形渐变段设计,有效减小流速峰值,为鱼类洄游创造良好的流场。图11幅,表2个。     

BIM技术在关门嘴子水库主体工程中的应用

在水利工程中,合理应用BIM技术,不仅可以全面提升工程设计质量,还可以提升安全管理水平,利用BIM技术可以及时更新设计理念、提高设计效率、提高施工管理质量,同时BIM技术还可以有效地优化材料核算和运维管,为水利工程全生命周期提供技术支持与数字依据。本文以BIM技术在关门嘴子水库主体工程施工的应用为例,阐述了BIM技术在关门嘴子水库建设过程中的实施方法、构筑物建模、施工交底、施工模拟、参数化设计、水利水电族库的构建应用,为BIM技术在水利工程中的应用推广提供技术借鉴。