水电站坝下尾水渠集鱼流场模拟研究

为减缓大坝阻隔对鱼类洄游的不利影响,水电工程需要建设有效的过鱼设施疏通其洄游通道。高寒区高坝大库工程过鱼设施建设是一个极其复杂的技术问题,目前国内类似工程尚无成功运用经验。实际过鱼设施内流场条件十分复杂,会产生不利于鱼类上溯的水流形态。基于此原因,对某水电站工程坝下尾水流场进行了数值模拟。研究表明,在机组运行时,电站尾水渠左右两侧发电尾水主流的边缘是明显具有流速梯度分布的区域,符合鱼类聚集的水流特征,具备布置鱼道进口条件。这样可根据尾水位的变化开启两侧不同进口诱鱼,且在机组停运时,可开启左侧进口诱鱼。     

基于坝下流场模拟的集鱼系统进口位置选择研究

集鱼系统进口位置的合理选择决定着鱼类能否顺利发现并进入集鱼系统,关系着过鱼设施的运行效果。为选择大坝过鱼设施集鱼系统进口位置,本文以长江流域某水力枢纽工程为例,对坝下尾水河道2.83 km范围内水流流场进行了二维数值模拟,以当地鱼类上溯洄游流速的偏好范围为评判指标,分析了不同发电工况下适宜鱼类上溯的水域范围,并针对不同发电工况给出了集鱼系统进口的适宜布置区域,可为过鱼设施集鱼系统的布置提供依据。研究结果表明:左右岸电站发电机组下泄流量比为1∶0和2∶1时,模拟区域适合鱼类上溯洄游区域的占比较大,这两种工况下,集鱼系统进口应布置在坝下右岸;其他工况下,适合鱼类上溯洄游区域难达坝下,集鱼系统进口或集运鱼船应布置在坝下稍远区域,以保证集鱼系统在不同工况下的集鱼效率。     

雅砻江两河口水电站过鱼工程集鱼地点选择研究

两河口水电站工程建设改变了河道的自然生态环境,对鱼类造成阻隔影响。为了减缓上述影响,工程采取修建过鱼设施的方式帮助鱼类上溯且满足基因交流的需求。过鱼工程设计中集鱼地点的选择对过鱼效果起着关键作用。两河口过鱼工程开展了鱼类游泳能力测试、坝下流场水工模型试验、鱼类集群效应观测等系列研究工作,并综合其他工程条件,最终确定了集鱼地点。其工作思路与研究成果对于其他水电工程过鱼设施设计具有一定的借鉴和参考作用。     

美国下格拉尼特坝试验新的过鱼设施

下格拉尼特坝 ,位于美国华盛顿州的斯奈克河上 ,高 77ｍ。美国陆军工程师团正在该坝试验一种活动式溢流堰(ＲＳＷ) ,以助于过鱼。过鱼设施安装在坝上 ,初步试验已开始。这种过鱼设施造价为 115 0万美元 ,设计有压载水舱 ,在大洪水期间浸没在河中。在 2 0 0 2年的鱼类洄游季节 ,技术人员将跟踪洄游的鱼类。在对ＲＳＷ试验 2ａ后 ,再对其适用性作评价。ＲＳＷ是一种使鱼类易于过坝的可能解决方案 ,因为它不会产生幼鲑鱼在通过常规溢洪道时所承受的那种应力。这种溢流堰让鱼沿坝面滑下去。该堰基本上是一个人造瀑布 ,让水从水库顶部泻到尾水渠…     

小石峡水电站集运鱼系统设计研究

小石峡水电站位于阿克苏河支流库玛拉克河中上游段,工程于2012年投产发电。为恢复河段连通性,促进坝上下游鱼类基因交流,2016年提出应补建集运鱼系统。在河段鱼类资源调查基础上明确了过鱼目标,结合鱼类游泳能力测试及模型试验,对小石峡水电站集运鱼系统工艺设计和系统设计进行了重点研究,推荐采取“固定式集鱼平台+公路转运+滑槽放流”的总体过鱼方案。研究成果可为新建中高坝工程、已建工程补建过鱼设施提供借鉴。     

枕头坝一级水电站鱼道布置设计

在大渡河枕头坝一级水电站过鱼设施设计过程中,对河中鱼类分布情况和坝址区的地形地质条件进行了充分研究。结果表明,建坝影响河段没有江海洄游和长距离洄游鱼类,只有本土鱼类,通过修建过鱼通道可以减缓电站建设对鱼类上下游迁移交流的影响,保护鱼类遗传特性。在利用水工模型分析水库大坝上下游水流流场并考虑两岸水工建筑物布置情况的基础上,结合地形条件,设计了过鱼通道的坡度、进出口、梯身、池室等。实现了既不影响河岸边坡稳定,又功能可靠、运行稳定的目的。     

金沙水电站过鱼方案比选研究

为了选择金沙水电站适用的过鱼设施,结合该水电站过鱼要求和工程特点,对目前5种主要过鱼设施:鱼道、仿自然通道、升鱼机、鱼闸、集运鱼系统的优缺点进行了分析比较,最终确定选择竖缝式鱼道作为金沙水电站过鱼设施.应用实践表明:金沙水电站鱼道过鱼效果良好,鱼类种类、数量满足前期设计目标.可供类似水电站过鱼设施建设参考借鉴.     

草街水电站尾水渠段扩挖清淤优化方案研究

嘉陵江草街水电站尾水渠段由于乱石突出,水流紊乱,河床淤塞,导致运行尾水位偏高,水头损失增大,水轮机工作水头降低.针对上述问题,拟通过对渠道扩挖清淤,改善尾水渠流态,保证下泄畅通,降低尾水位,扩大水电站发电效益.建立了尾水渠段二维水流数学模型,模拟计算了多级流量下尾水渠清挖范围内水位、流场及流速分布情况,计算成果表明,扩...     

乌东德水电站集运鱼系统方案设计

以金沙江乌东德水电站集运鱼系统方案研究设计为例,开展了工程过鱼目标分析、总体方案研究及集运鱼系统设计.基于乌东德江段河道地形特征和工程布置特点,结合鱼类资源分布及生态习性特征,提出了"尾水集鱼、仿生集运、流水放殖"的总体过鱼方案,实现了"多点位、全深度、大流量"诱鱼,显著提高了集鱼效率.过坝后将鱼类安全运输至上游流水江...     

双江口水电站过鱼方案比选分析

由于双江口水电站的坝高、水库面积大以及地形复杂等因素,大大制约了过鱼设施的布置。本文结合双江口水电站枢纽工程布置、水库情况和鱼类资源等特点拟定了4种过鱼方案进行比选,选定了适合该工程实际的过鱼措施,是国内同类型项目的第一次尝试,研究所得成果对同类工程有一定的借鉴作用。     

甘河子坝溢洪道流场特性数值模拟研究

为探究甘河子坝溢洪道流场内部特性,基于现有甘河子坝体溢洪道结构,采用CFD仿真模拟手段对其进行机理探究。研究分析溢洪道沿程水速、水压及空化等水力指标,结果表明：现有甘河子坝体溢洪道的泄流能力满足校核洪水的泄洪要求。坝面水面线光滑,沿程下降,水深及水流流态满足泄洪要求;溢洪道断面水流空化数大于初生空蚀数,理论上不会发生空蚀破坏。但考虑最小空化数与初生空蚀数较接近,为安全起见,建议泄槽边墙及底板的混凝土应选用较高的标号,在甘河子坝的溢洪道的恰当位置处开设掺气槽,从而降低因空蚀作用而导致的破坏性风险;挑流段反弧半径、挑角等设计合理,但考虑到校核洪水位闸门全开时,挑流末端流速较大,挑距较远,可能冲击河道对岸防洪堤,影响堤防安全。因此建议将光滑溢洪道修改为阶梯溢洪道,并将挑流消能改为底流消能,采用阶梯+消力池联合式消能工,提高消能率。该研究可为优化设计现有甘河子坝溢洪道提供借鉴与参考。     

水电站过鱼设施溢流口底部铺石厚度优化设计

文章以辽宁省爱河流域赵家堡子水电站拟建过鱼设施为例,利用MIKE有限元软件通过建模计算,研究了铺石厚度对溢流口处的水动力条件的影响。计算结果显示,溢流口底部铺石厚度为10 cm时,对鱼类上溯产生的阻力最小,效果最佳。     

美国德舒特河朗德比尤特坝的新型集鱼设施

美国俄勒冈州佩尔顿-朗德比尤特水电工程修建40多年来,阻碍了其上游德舒特河流域国王鲑、硬头鳟和红鲑的洄游活动.目前在朗德比尤特坝处正在进行选择性取水建筑物的施工,该建筑物设计用于让幼鱼向下游洄游,改善德舒特河下游水质,同时维持目前的水力发电能力,计划2009年春季完工.     

水电站集鱼系统进鱼口位置的研究

进鱼口的水流条件直接关系到鱼类能否顺利进入鱼道。因此,进鱼口位置的选择成为影响过鱼设施运行成败的关键。笔者采用数值模拟和模型试验相结合的方法对牙根二级水电站厂房尾水洞出口附近河段的水流流场进行了研究,结果表明,尾水洞出口下游右岸河道水流平顺、流速大小适宜,适合布置集鱼系统进鱼口;针对发电机组不同数量运行时下游河道流速分布的变化情况,应在尾水洞出口下游右岸布置两个进鱼口;为满足鱼道池室底坡2%的要求,1号与2号进鱼口之间鱼道设置两道180°转弯,转弯线路布置可为其他类似工程提供参考。     

水电站使鱼群改变游向的音响系统

为了保护鱼类，研制了各种使鱼群偏离水电站进水口的“行为”装置，包括气泡屏障、人工光屏和水下音响装置。介绍音响装置的原理、设计及试验。试验结果表明，音响装置使通过水轮机的小娃鱼减少73．6％，鲑鱼以外的淡水鱼减少91。5％。水下音响装置提供了一种较为经济的解决方法。     

左江水电站坝下疏浚处理分析

左江水电站下游淤积严重，阻碍水流通畅，影响电站经济效益，淤积还改变了河流原有流态，并造成了电站下游岸坡严重水土流失。分析了左江电站坝下淤积的成因，论述了疏浚解决方案的设计，优化和实施效果。