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。     

基于鱼类集群及上溯通道分析的鱼道进口位置论证

为确保大渡河龚嘴水电站鱼道能够成功过鱼,基于龚嘴水电站坝下河段鱼类集群分布的水声学观测结果,结合研究河段水流条件,分析鱼类集群分布特征,并根据主要过鱼对象关于水力学因子的适宜性特征,提取坝下河段鱼类主要上溯通道,论证龚嘴水电站鱼道进口布置方案。结果表明:坝下河段鱼类垂向分布范围为1.15~11.62 m,主要分布在中下层水域;鱼群主要集中在河段中上游区域;鱼类上溯通道分布于靠近两侧河岸的水域,流速为0.1~1.2 m/s;在北纬29.290°~29.292°范围内,存在横跨整个河宽的鱼类集中分布区域,说明该区域内流场条件能够较好地满足河段过鱼对象的上溯需求。本研究从鱼类集群及上溯通道分布两个方面对鱼道进口布置进行论证,提出较合理的鱼道进鱼口位置,研究结果可为其他水电站鱼道进口布置提供参考。     

宣城市水阳江海棠湾水利枢纽工程鱼道设计

海棠湾水利枢纽位于水阳江宣城市城区段，设计蓄水期上下游最大水头差约4.7 m，而水阳江是长江下游重要的鱼类洄游通道和鱼类产卵场，因此需要设置鱼道满足鱼类上溯洄游要求。本次设计通过鱼类资源调查，确定了过鱼对象、过鱼季节以及鱼类游泳能力等指标，提出了双进鱼口、单出鱼口的竖缝式鱼道布置方式，确保流速及流态的平稳过渡，从而满足鱼类洄游上溯需求，提升了鱼道的过鱼效果。研究成果可为同类型钢坝闸水利枢纽工程的过鱼设施设计提供借鉴。     

球体悬浮式诱驱鱼器鳙幼鱼实验与研究

国内外的部分过鱼设施实际过鱼效果往往达不到设计预期,主要原因是上溯鱼类一般更容易被坝下发电尾水管或溢洪道处的大流量所吸引,从而难以自主找到过鱼设施入口。本文设想通过在鱼类洄游通道中安装球体悬浮式诱驱鱼器,产生强扰动水流,利用鱼类对水流的趋避性,引导鱼类上溯。本文以长江四大家鱼鳙幼鱼(Aristichthys nobilis)为实验对象,采用数值模拟及明渠实验的方法,通过比较明渠内不同流场情况下鱼类洄游路径的差异,观察球体悬浮式诱驱鱼器对目标鱼类的诱驱效果,从而分析得出诱驱鱼器的工作机理。实验结果表明:球体悬浮式诱驱鱼器扰动流场改变了鳙幼鱼洄游轨迹,对鳙幼鱼游泳行为产生明显影响,验证了球体悬浮式诱驱鱼器的可行性。     

不同位置与朝向的鱼道进口水流特性研究

通过改变鱼道进口的不同朝向、鱼道进口与电站的相对距离,提出3种鱼道进口布置方式,并利用Flow-3D计算流体软件对这3种布置方式进行三维数值模拟。结果表明,相对于开口朝向与河道主流平行的进口C、F,开启开口朝向与河道主流垂直的鱼道进口B、E能够形成更大范围的目标鱼类偏好流速区域以及适合鱼类上溯的低紊动区域;距离电站尾水闸门较远的鱼道进口B、E能够形成范围更大的诱鱼水流,同时在其下游处产生的不利于目标鱼类上溯的高紊动区域也相对较小;相比于布置于岸边的鱼道,布置于河道中的鱼道更能提高鱼道的过鱼效率。该研究可为以后鱼道进口的布置提供理论依据。     

犍为航电枢纽鱼道布置设计

犍为航电枢纽建设在鱼类洄游通道上,阻断了当地鱼类洄游.为了减缓枢纽对鱼类种群结构及渔业资源的影响,设置过鱼设施连通鱼类洄游路线是工程常规方法.通过分析枢纽布置和地形条件,选择了仿生态鱼道作为过鱼设施;针对过鱼对象的游泳能力及生物学特性,结合模型试验研究成果,对鱼道总体布置、进口、出口、主体段以及附属建筑物等进行了合理设...     

叶巴滩水电站进鱼口河段数值模拟研究

进鱼口位置的选择直接影响到过鱼设施运行的成败,应根据过鱼对象上溯的喜好流速范围进行设置。以叶巴滩水电站为例,通过Fluent软件模拟出水电站下游河道的流场分布情况。结果表明,电站下游尾水洞出口河段存在高速横向水流,但岸边存在水流平顺的低流速区,可作为鱼类的上溯通道,不会对鱼类洄游造成影响。研究结果可为进鱼口位置选择提供参考。     

基于生态学与水力学的水电站鱼道进口位置优化研究

为了合理布置鱼道进口,基于生态学与水力学理论和数值模拟方法,计算了某大型水电站下 游河道流场分布情况,结合过鱼对象的游泳能力和生活习性,划分了适宜布置鱼道进口的河道区域。 结果表明: 尾水渠内流态较为复杂,存在不同程度的环流或横向回流。随着机组增加,下游河道断 面流速增大,最大值可达 1. 4 m /s,但左岸位置始终存在低流速带,有利于布置鱼道进口。不同机 组组合发电运行工况下,下游河道流速分布与量值存在较大差异,需要布置 4 个鱼道进口以适应 不同运行工况。通过加设不透水丁坝的河道整治方案,左岸岸边流场得到改善,鱼类适宜聚集区 域得到集中,从而将鱼道进口布置数量优化为 3 个。研究思路和优化方法可为鱼道工程进口布置 提供参考。     

浅析电站尾水和高坝升鱼机补水对诱鱼流场的影响

为了恢复鱼类洄游通道,沟通坝址上下游的鱼类遗传交流,拦河工程需要设置过鱼设施,目前大多过鱼设施的进口设置在电站尾水渠附近,以利用尾水诱鱼.以某高坝升鱼机设置为例,首先通过试验确定主要过鱼对象喜好的水流流速,然后通过数值模拟,对过鱼季节电站机组不同运行方式以及升鱼机不同补水流量工况组合下水流流场结构进行计算分析.研究表明...     

大藤峡水利枢纽工程南木江生态鱼道规划浅析

为解决水利工程建设后阻隔鱼类洄游、阻断保护区与坝下两个鱼类种群的基因交流及种群间遗传交流受阻的问题,笔者以大藤峡水利枢纽工程南木江副坝为例,结合南木江副坝的布置、地形条件和过鱼特性研究了过鱼设施方案,确定采用“仿生态鱼道+工程鱼道”相结合的生态鱼道,详细介绍生态鱼道布置、鱼道流速、工程鱼道体型、仿生态鱼道体型和鱼道辅助设施等规划设计情况。该鱼道设计符合水库运行特性,满足鱼类洄游和过鱼要求,同时满足生态流量下泄要求,可为类似过鱼设施的研究提供一定的借鉴。     

小湾工程引水发电系统布置优化研究

小湾水电站的引水发电系统位于工程枢纽区的右岸，均为地下布置，有3条三级断层F5、F10、F11通过，对三大洞室群围岩稳定有影响。为此，根据工程枢纽区地形、地质、枢纽布置、围岩稳定等条件，结合国家“九五”科技攻关和国家电力公司科技攻关项目的研究成果，在各阶段设计工作中，对地下厂房洞室群的合理布局和结构形式进行了不断地优化设计，较好地适应了实际地质地形状况，避开了主要地质缺陷。     

梨园水电站厂房布置及结构设计

梨园水电站岸边式厂房布置紧凑合理,主机间与安装问不同高度布置、节省了投资;通过厂房三维有限元的分析研究,验证了厂房结构的安全性,确定了合适的蜗壳弹性垫层铺设范围;主厂房施工期先浇上、下游边墙方案加快了施工进度,保证了项目发电目标顺利实现。     

江口水电站枢纽总体布置

江口电站总库容4.97亿m^3，装面300WM，混凝土双典坝最大坝高139m，枢纽工程属II等，通过对地形，地质，并结合各主要建筑物的特点，经综合比较后选定枢纽总体布置方案，江口水电站枢纽布置为：河床布置挡泄水建筑物混凝土双典拱坝，左岸布置地下式厂房，右岸布置导流隧洞，利用坝下中岸地形较平缓的丁家坳布置人工砂石系统及高混凝土拌合系统。     

盘龙寺拦河闸枢纽引航道模型试验研究

盘龙寺拦河闸枢纽工程拟在右岸兴建引航道,需通过水工模型试验研究分析盘龙寺拦河闸枢纽工程通航建筑物的布置方式及上下游引航道口门区的通航水流条件。试验结果显示:在5年一遇洪水条件下,上游航道口门区纵向流速最大为1.33 m/s,横向流速最大为0.28 m/s,稍微超标;原方案下游引航道口门区在四种试验条件下均有不同程度超过规范要求,原因在于下游引航道口门区受河道弯道影响,航道中心线与河道主流存在夹角引起汇流不平稳。为了通航安全需在上游引航道局部段设置引航线,控制最大通航流量应设置为4 900 m~3/s。同时,提出了下游引航道口门区优化布置方案,改变下游引航道外侧导墙布置长度,将原来的末端40 m直线型导墙改为半径为50 m,偏角为16°,偏向河中央的弧线型导墙。改进后的方案有效地改善了下游引航道口门区附近的通航水流条件,流速符合内河航道通航规范要求。     

黄金峡水利枢纽高水头过鱼建筑物设计

黄金峡水利枢纽鱼道的最高运行水头为45.50 m,上游水位的变化幅度达10 m,属于高水头过鱼建筑物。根据过鱼对象的种类、习性和游泳能力,过鱼建筑物选用带同侧竖缝式隔板的"U"型槽式鱼道,并通过水力学计算得出了鱼道池室的结构尺寸,同时为适应上游水位的变化,鱼道布置了5个出鱼口。为了分析鱼道布置方案的合理性,建立鱼道进口、集鱼系统整体模型和鱼道局部模型,模拟得出了鱼道进鱼口周边区域的流速分布、过鱼池水力学特性等。试验结果表明,鱼道进鱼口区域的流场分布适宜鱼类上溯至进鱼口,过鱼池的水力学条件满足符合过鱼对象顺利上溯的要求,设计方案是合理的。     

丰满水电站重建工程升鱼机进鱼口水流条件优化措施研究

为了恢复丰满水电站鱼类洄游通道,在丰满水电站重建工程坝址处设置升鱼机和鱼道。丰满重建工程升鱼机具有所处河道宽,发电机组运行工况复杂、下游水深浅等特点,鱼类寻找升鱼机入口具有较大的难度。为提高升鱼机运行效率,通过数值模拟开展了升鱼机进鱼口水流条件改善措施的专项研究。模拟结果表明,在机组流量1 170 m3/s、围堰上游主要开挖至187 m、局部区域开挖至186m、围堰及下游区域局部开挖至187 m的条件下,三台及三台以下机组同时运行时,河道大部分区域流速均小于1.2 m/s,鱼类能进入集鱼系统进鱼口。成果显示,文中提出的电站运行方式及下游河道开挖方案能为电站鱼类上溯提供顺畅的洄游通道。     

彭水水电站施工总体布置设计

彭水水电站规模较大,项目较多,施工工期紧.施工总体布置要依据控制性分年施工计划、坝区移民、征地以及国家和当地经济发展总趋势等,对有限的资源在时间、空间上进行合理、有序的组织,对大型水电工程文明施工进行新的探索.施工总体布置以右岸为主、左岸为辅,生产区与生活区相对分开,共分6区:即左岸上游关溪沟施工区,右岸替溪沟施工区,右岸鸭公溪施工区,右岸上游过坝转运区,右岸三斧沱码头区,彭水县城过坝码头区.