中国南方鳗鱼道模型试验及数值模拟研究

发布时间：2020-04-30 05:30

【摘要】：为了保护我国鳗鲡资源,解决低水头水工建筑物对幼鳗洄游上溯的阻隔效应,为我国鳗鱼道的建设提供建议。本文以2017年3月至2017年9月的试验资料为基础,采用录像、统计学、物理模型和计算流体力学数值计算方法,系统的分析了鳗鱼对光色的选择性与活动规律,不同水动力条件下鳗鱼的行为特点及上溯成功率,不同通道布置形式下鱼道入口和池室的流态、流速及紊动能分布状况。得到主要结论如下:1.入口趋光性研究表明,在线鳗阶段的鳗鱼对波长较长的红、黄光较为敏感且选择性较高,对波长较短的蓝、绿光不敏感且选择性较低;对红、黄、紫色光有较强持续性,而对其它光色表现不明显,且红光和紫光对鱼的视觉刺激性较小,具有长期诱鱼的效果,黄光虽然也有较强的诱鱼的效果,但是对鱼的视觉刺激性较强,存在疲劳期,不适宜长时间诱鱼。2.鳗鱼道物理模型试验表明,堰面设置梅花型基质、基质间隔h=1.5倍、底坡≤30°及单宽流量≤9.7×10~-44 m~3/s·m时,鳗鱼上溯效果较好,成功率由原来的11%提高到91.67%;且试验组幼鳗在上溯过程中表现较为活跃,其上溯形式与蛇类爬行相似,呈现S、Z和直线型且边缘趋向运动较为明显,是一种典型的爆发游泳登上堰顶的行为,单次最大爆发游泳速度高达0.66 m/s。3.基于计算流体力学的数值模拟表明,单宽流量为9.7×10~-44 m~3/s·m时,进口最大流速为0.45 m/s,表层回流区面积约占入口面积的1/3,同时紊动能及其耗散率较大,水流条件更为混乱,可以为鳗鱼提供更好的吸引流,是理想的鳗鱼道入口。堰面流速0.2~0.6m/s范围的面积较大约占据模拟面积2/3,这种水流条件更适宜诱导鱼类通过堰面,减小鳗鱼在上溯过程的游泳消耗及保证上溯的稳定性,使鳗鱼顺利进入上游。
【图文】：

鳗鱼,示例,工程

游的通道一度得到广泛运用，类似地以底板镶嵌 PVC 管螺柱的斜坡小型鱼类通过。Baker and Boub[99]，Kerr[100]等人用不同体长范围的欧有无侧向毛刷基质的水槽内进行试验，对 3 种水力工况下的鳗鱼通过现侧向毛刷有助于提高鳗鱼的通过率，但不同种类间有显著性差异。认为底板镶嵌毛刷的鳗鱼道的效能还有待检验，提出在斜坡上铺设不通过试验证实了斜坡上镶嵌碎石后欧洲幼鳗的通过率由 0%提高到 6度碎石区通过的效率最高，但幼鳗是以突进游泳能力进行克流上溯，运动为。对于七鳃鳗，邦纳维尔大坝设置的鳗鱼道是一个封闭的铝制任何基质只保持一定的薄层水流，实践证实这种设计的效果是十分有为上，据 Piper 等人[102]的观察认为鳗鱼是一种以建筑物边缘为导向行ak[103]等人对攀运动为作了进一步研究，将试验鱼划分为“领导者”、以及“无攀爬倾向者”，，并研究了各自基因的差异。图 1-1 所示是国外。

鳗鱼,试验所

图 2-1 试验所用鳗鱼Fig.2-1 The juvenile eels of experiment是在直径为 4m，高 0.5m 的混凝土圆间保留一个直径为 1.512 m 的圆形区池被分为 7 个区域，分别为红光区、黄照区域，各区域分别设置相应色彩的功域之间相互连通，有色光区域间用隔生环境。当蓄水池空间注入水体，水流要保持水池内的水位恒定。外部使用36WD-I3）进行录像。
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O35;S965.223

【参考文献】