流速可控式新型生态鱼道的概念设计与数值模拟

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鱼道进口水力特性数值模拟研究

模型下游出口边界模拟下游河道水域，出口水位
鱼池至岸边的明渠衔接段长为１０．０ｍ，型式Ｃ衔接段
的长度范围为８．５～１７．３Ｉｎ。
相对进口边界水位低０．０６５ｍ，出口采用压力边界条
件。为了控制计算规模，模型截取进鱼口下游河道局
部区域作数值模拟，需遵循以下原则： ① 截取区域包括受进鱼口出流影响较显著的河道水域； ② 区域边界
１．２控制方程
（１）连续方程（水视作不可压缩流体）。
ａ
＋＋一
ａｗ
：
流速较低，基本不影响模型出口边界的压力分布。型
０（１）
、
ｘ
ａｙ
ａｚ
式ａ，ｂ、ｃ的河道截取面积为８．０ｍｘ８．０ｉｎ（宽Ｘ长，
下同）、６．０ｍ× ２Ｏ．０ｍ、６．０ｍｘ２０．０ｍ。模型顶部为空气压力进口，压强为标准大气压
ｖ
四面体计算网格，如图２所示。模型的四面体计算单
元总数在１１８２２４６～１１５７８３６之间，网格在流态较复
３．２５Ｘ１０～～８．３７Ｘ１０一ｍ。
＋
毫（ａｚ）］一＠以Ｆａｕ＇ｖ＇＋ａＶｔ２ａｖｔｗｔ］＋軎（３）杂的区域作局部加密，最小四面体单元的体积约为

鱼道设计与运行过程中影响过鱼效率的相关问题分析

鱼道设计与运行过程中影响过鱼效率的相关问题分析倪欢;戎贵文;郑青辉;王莉莉【摘要】在解决水利工程建设影响下的河流连通性问题方面,修建和优化过鱼设施是生态修复优先采取的重要措施.鱼道的有效运行是恢复鱼类等水生生物栖息地破碎的先决条件,为了研究鱼道的运行效果,针对现行鱼道设计和运行过程中普遍存在的问题,从鱼类的游泳能力和行为特征、鱼道进口的位置选择、鱼道淤积以及鱼类的下游迁徙等方面进行较为详尽的分析,并提出相应的措施和建议,以期促进鱼道的建设与发展.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】6页(P76-81)【关键词】鱼道;大坝;鱼道进口;鱼类行为【作者】倪欢;戎贵文;郑青辉;王莉莉【作者单位】安徽理工大学,安徽淮南 232001;安徽理工大学,安徽淮南 232001;安徽理工大学,安徽淮南 232001;安徽理工大学,安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TV135.1如今，世界上大多数较大的河流已经或正在修建大坝，包括一些生物多样性丰富的河流[1-2]。

虽然修建水库大坝能够满足防洪、发电、灌溉、供水以及航运等需求，但是过多地修筑挡水建筑物势必会对流域连通性产生较大的负面影响。

大坝拦蓄水会导致流域内栖息地破碎，从而对流域内水生生物的生存构成威胁，特别对鱼类的威胁更大[3-4]。

鱼类通常依靠迁徙活动来获得其生长过程中所需要的营养物质，迁徙过程中，它们通常会选择具有平缓水流和细粒基质的地区作为最佳栖息地[5-7]。

水库大坝破坏了鱼类等水生生物的栖息地，而栖息地质量直接关系到生态系统的生物多样性[8-9]，因此，研究鱼道、升鱼机等过鱼建筑物对减小大坝的阻隔影响，帮助鱼类顺利洄游迁徙以及保护河流水生生物多样性具有重要的意义。

本文通过分析大量文献，归纳鱼道类型、鱼道设计与建设以及鱼道研究领域亟待解决的问题，提出了一些建设性意见。

1 鱼道类型及其特点1.1 鱼道类型鱼道的类型大致可以分为：工程技术型鱼道(池堰式、竖缝式、丹尼尔式和旁道系统等)、仿自然型鱼道(仿自然通道、加糙坡道型鱼道[10]等)和专用鱼道(鳗鱼梯、鱼闸和升鱼机等)，见图1。

鱼道相关研究进展

入到各国的水库及闸坝工程中。之后，针对鱼道的相关科学研究出口，水力学要素则需要设计成与相应河段水流条件平顺连接，也逐渐活跃起来。从鱼道研究的发展脉络看，主要经历了粗放式以避免鱼类在出口迷失方向。上述问题从研究手段上，则主要是的鱼道结构形式设计和鱼道的水力学特性研究（包括物理模型试通过物理模型试验及数值模拟进行量化研究。没有对观者的视线引导，更多的是对物象本身的展现。同时盘子现代墙绘的商业化发展，为了适合大众的需要，容易陷入媚
第４１卷第ｌ４期
２０１５年５月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ１．４１Ｎｏ．１４
Ｍ．ｄｙ．２０工程
・
文章编号：１００９－６８２５（２０１５）１４－０２１３・０２
代表）种群繁衍等造成重大影响。为了解决这一问题，欧洲较早才能顺利进入鱼道系统，这是鱼道设施功能上要满足的最基本条
进行了探索：例如法国于１７世纪６Ｏ年代颁布了有关规定，要求在件。为了满足这一条件，必须在鱼道进口处设计适宜的流速和流各类坝、堰等建筑物中修建相应的鱼类通道。而真正将鱼道作为向，以引诱鱼类向鱼道进口方向游动。其次，当鱼进入鱼道池室项独立工程实施的，则是由比利时学者丹尼尔于１９０８年修建后，一方面同样需要设计特定的流速以诱导鱼类顺利穿越各个池

仿自然鱼道的一般布置原则及数值模拟研究

仿自然鱼道的一般布置原则及数值模拟
研究
仿自然鱼道是一种人工构造的水流系统，它的目的是模拟自然河流的水流环境，为鱼类提供良好的生存和繁殖条件。

仿自然鱼道的布置原则通常是遵循自然河流的特点，并结合人工构造的要求来设计。

一般来说，仿自然鱼道的布置原则包括以下几点：
1.水流流速合理：水流流速不宜过快或过慢，应根据不同鱼类的生存习性适当调节。

2.水深合理：水深也应根据鱼类的生存习性合理设计，并且应有所变化，以提供鱼类游动的空间。

3.岸边形态合理：岸边形态应自然、连续，且不宜过陡或过平。

4.水质保持较好：水质应保持较好，避免对鱼类造成不良影响。

数值模拟研究是指利用计算机模拟技术对仿自然鱼道进行研究的方法。

通过数值模拟，可以对仿自然鱼道的水流、水质、鱼类生存等情况进行预测，并为仿自然鱼道的设计和管理提供参考。

具有多级流速通道的生态鱼道[实用新型专利]

专利名称：具有多级流速通道的生态鱼道专利类型：实用新型专利
发明人：何贞俊,李勇,陈松滨,王俊红,张金明申请号：CN201520844111.0
申请日：20151027
公开号：CN205259147U
公开日：
20160525
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种具有多级流速通道的生态鱼道，包括鱼池，其至少还包括低流速过鱼通道、中流速过鱼通道和高流速过鱼通道；低流速过鱼通道、中流速过鱼通道和高流速过鱼通道均形成于鱼池内，低流速过鱼通道、中流速过鱼通道和高流速过鱼通道的延伸方向均与水流的方向保持一致。

实施本实用新型的技术方案，该生态鱼道可满足河流鱼类生态群落中各种鱼类的洄游需求，提高了鱼道的过鱼效果。

从而过鱼的种类增多，可维持物种多样性和生态平衡。

申请人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院,中水珠江规划勘测设计有限公司
地址：510611 广东省广州市天河区天寿路105号天寿大厦2410
国籍：CN
代理机构：深圳市瑞方达知识产权事务所(普通合伙)
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鱼道设计数值模拟研究

科学论坛
ＣｈｉｎａｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｖｉｅｗ
●ｌ
基于电力自动化系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的数据处理特点刍议
许宏梅
（贵州省黔东南州地方电力总公司镇远分公司）［摘要］数据处理是电力自动化系统的核心部分，随着计算机技术和网络通信技术的发展和在应用上的普及，围绕数据的工作种类繁多而且复杂。如何快捷、准确地获得数据并对这些数据加以充分利用，满足日益增多的各种电力自动化系统的需求是必须面对的问题。［关键词］电力自动化系统数据处理安全性分析中图分类号：ＴＵ４２１文献标识码：Ａ文章编号：１００９ — ９１４Ｘ（２０１５）１３ — ０２７５ — ０１
一
自动化系统中记录的数据和各种职能部门在工作中处理的数据。（４）市场数据，
因为电力行业的市场化改革正在逐步进行，所以将市场数据纳入数据分类中也是适应发展趋势的必然要求。２．２数据获取现场数据的获得一般通过采集、集中与转发来实现，根据不同的数据应用类型、传输成本、系统性能要求，传输介质有多种形式。通信方式包括有线传输和无线传输两大类，其中有线传输包括光纤、电缆、双绞线等多种形式，无线传输包括微波、无线扩频、高速蜂窝式无线数据通信等。无线方式的优点是无需架设。有形信道，简化通道铺设的工作量，但在传输信息的可靠性、实时比与有线方式相比仍有一定的差距。由于电力自动化系统是—个牵涉面广、种类多的大系统，由不同专业需求的多个系统组成，针对不同的要求，就各系统数据获取部分，应在采用新技术的基础上结合经济性能指标统一考虑，才能在技术优化组合的基础上，最终提高企业的经济效益和满足对用户优质服务的要求。电力自动化系统相对应的就是数据的传输，它是采集的关键。目前我国电力系统发展中主要采用的传输方式是有线传输，但是无线传输在一些特殊区域发挥出重要作用，因为无线传输具有减少铺设线路的优点，所以在一些偏远地区的电网数据采集来说就具有较大优势。三、电力自动化系统中数据的特点分析３．１数据唯一性电力自动化系统中存在着大量的数据，这些数据的特点就是具备一定的独立性，但是在子系统进行交流的过程中，这些数据也会包含其他子系统中的大量数据，所以子系统之间的数据会存在交叉现象，如果不能对这些数据进行妥善处理的话就会出现数据冗余的问题。一旦出现了数据的冗余，很可能导致系统在处理数据时能力降低，或者更新速度较慢，严重的话还可能导致系统数据

生态型鱼道的特点及应用研究

生态型鱼道的特点及应用研究作者：孙月舒殷晖李祺王榕叶陈振来源：《科教导刊·电子版》2020年第11期摘要鱼道的设置能减缓大坝的阻隔影响，传统的鱼道设计采用人工材料，在保护鱼类洄游的同时却对周围生态环境造成了破坏。

本文通过对现有鱼道技术分析，提出生态型鱼道，并就这一概念开展应用研究。

关键词生态型鱼道应用示范中图分类号：S157.1 文献标识码：A鱼道被认为是最有效缓解水坝阻隔鱼类洄游的重要措施之一，传统的鱼道在保护鱼类洄游的同时对周围生态环境造成了破坏，如何能在不改变原有生境的情况下设置鱼道成为后续研究的一项重要内容。

本文通过对现有鱼道技术进行调研分析，提出生态型鱼道的概念，希望对鱼道的研究提供一些有意义参考。

1鱼道技术发展鱼道概念最早出现在西欧，距今300多年的历史。

从1909年起，比利时工程师丹尼尔创造了在内部设置减小流速的钢筋砼结构的鱼道，称之为“丹尼尔型鱼道”，此后又有池堰型（也称溢流型）、竖缝型、潜孔型、组合型等结构型式，统称为“技术型鱼道”。

我国鱼道技术起步较晚，1958年在富春江七里垄电站中首次设计了鱼道;60年代又分别在黑龙江和江苏等地兴建了鲤鱼港、斗龙港、太平闸等30多座鱼道。

技术型鱼道运行存在许多问题，比如水流态复杂、水流速过快，鱼道建设材料不够环保等，因此还有待继续研究改善。

2生态型鱼道2.1概念提出19世纪70年代，德国人开始修建坡度较缓的近自然型鱼道，如图1，以天然卵石、漂石为主要材料，尽可能模拟天然的河流的水流态。

此类鱼道又细分为加糙坡道型、旁通型、鱼坡型等，在此基础上，我们提出以贴近自然的材料来设计生态型鱼道。

2.2技术特点（1）利用漂石错落布置，形成深浅各异、流速大小不一的水流流态，构建接近于天然河流的水流流态。

（2）适用于各种鱼类上溯或下行，过鱼效果佳。

（3）对于亲流性鱼类而言，本身就是良好的栖息地。

（4）具有良好的景观功能。

（5）不易堵塞，运行管理费用低。

双渠式流速可控生态鱼道[实用新型专利]

专利名称：双渠式流速可控生态鱼道
专利类型：实用新型专利
发明人：陈嘉玉,张鹏,张万达,李怡,何文,陈瑾昱,吴林键申请号：CN201420424216.6
申请日：20140730
公开号：CN204112294U
公开日：
20150121
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种双渠式流速可控生态鱼道，包括并列设置的引鱼渠和流速可控式生态鱼道。

在引鱼渠中设有水力蜗杆发电机，上游水流进入引鱼渠后带动发电机发电，流过发电机的水流继续下行至引鱼渠的水流出口处，形成的高速水流可吸引鱼类经新型生态鱼道洄游至上游河道。

同时通过调整流速可控式生态鱼道中可旋转式隔板与边壁的夹角角度，从而改变水流流速，用于满足不同洄游鱼类对不同水流流速的适应要求。

本实用新型采用“双渠道”结合并用的方式来达到引鱼、过鱼的目的，可在一定程度上改善由于河流梯级开发对不同洄游鱼类造成的不利影响，克服传统鱼道适用范围窄、引鱼措施不完善、过鱼种类单一以及鱼道淤沙问题严重等缺陷。

申请人：陈嘉玉
地址：400074 重庆市南岸区学府大道66号
国籍：CN
代理机构：北京汇泽知识产权代理有限公司
代理人：朱振德
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鱼道设计数值模拟研究

鱼道设计数值模拟研究作者：许晓蓉来源：《中国科技博览》2015年第13期[摘要]根据某水电站的实际情况，结合该河段典型鱼类的游泳能力，初步设计出三种鱼道方案，并基于流体计算的数值模拟技术，分别对鱼道内流态和紊动能的结果进行分析。

经计算表明：三种类型鱼道内主流上的流速均接近主要洄游鱼类的临界游泳速度，但鱼道内水流流速和紊动不均匀，会给鱼类在上溯的过程中带来一定的困难。

[关键词]鱼类洄游鱼道设计坚缝式鱼道数值模拟中图分类号：D121 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0274-021.我国鱼道的研究现状在水电工程设计和施工时，为减少大坝截流对洄游鱼类种群繁衍的影响，需要考虑为特有鱼类的洄游需求而设置专门的鱼道。

我国对过鱼设施的研究时间并不长，最早是在1958 年规划开发富春江七里垄水电站时，首次提及鱼道，并进行了生态环境调查和水工模型科学试验。

2000年以后，我国又修建了一些生态鱼道，北京上庄新闸生态鱼道，湖北襄阳崔家营生态鱼道等。

据不完全统计，目前我国在各类水利工程中已建鱼道40座以上。

从资料分析来看，国内的鱼道大部分运行不理想。

总体来说我国的鱼道研究工作起步较晚、发展较慢，许多鱼道在设计、施工和运行管理上存在诸多问题。

首先是因为我国还没有相对完备的设计规范，国内的鱼道设计一般还是借鉴国外的经验公式；其次，对工程河段鱼类的生物学特性、生态学习性、游泳能力等基础研究工作较薄弱；最后，在鱼道建成后的运行维护、管理等方面不到位。

如洋塘鱼道，建成运行几年后，由于受洪水影响和设备老化等原因，从1987 年至今一直停止运行。

2.鱼道初步设计雅鲁藏布江是西藏最大的河流，又是世界上海拔高程最高的大河，某水电站为该河流干流开发的第一座电站，为了更好的保护好该河流水生生态环境的完整性，减小修建大坝对鱼类种群遗传交流的影响，某水电站采取适当过鱼措施是非常必要的。

2.1 鱼道类型的确定某水电站工程影响河段分布的鱼类与整个雅鲁藏布江中游分布的鱼类相似，主要是以裂腹鱼为主，包括异齿裂腹鱼、拉萨裂腹鱼、巨须裂腹鱼等。

数值模拟在过鱼保护领域中的应用

数值模拟在过鱼保护领域中的应用随着计算机技术的迅速发展，数值模拟技术大大增强了解决各种复杂问题的能力，并被广泛应用于各个领域。

文章首先介绍数值模拟基本原理及目前主流的一些数值模拟软件。

其次，基于目前研究较热的过鱼保护领域（如过鱼设施鱼道的优化设计、大坝泄流产生的气体过饱预测模型等）中的数值模拟技术应用进行详细地介绍。

最后，针对目前领域的研究进展，指出在今后过鱼保护研究领域中，数值模拟技术可望发展成为一种更快速、更经济、强有效的研究工具，以期实现过鱼保护领域研究的突破。

标签：数值模拟；过鱼保护；鱼道；气体过饱和；模型；应用前言未来的水利工程是既能够实现人们期望的开发利用水的功能价值，又能兼顾建造一个健全的河流湖泊生态系统，实现水的可持续利用。

水利工程结合生态建设，是一个发展的必然趋势。

生态水力学是水力学与生态学融合形成的一门新兴学科。

董哲仁提出的生态水工理论框架，为生态水力研究奠定了理论基础。

同时，明确指出了生态水力学科内涵、研究进展和学科发展趋势。

生态水力学是把生物生活的特征和水力学条件在一定的尺度上建立相应的关系，主要研究的是针对水力学条件变化做出的生态响应，以此来预测其演变趋势，并提出了相应的对策来改善和加强栖息地的流场。

随着计算机技术的迅速发展，数值模拟技术得到了长足发展，极大增强了解决各种复杂问题的能力，其中具有代表性的有Fluent、MIKE、CE-QUAL-W2等。

数值模拟相对于模型试验具有费用低廉、计算高效、结果准确等诸多优点。

随着计算机技术的迅猛发展，其优点愈发明显。

文章主要以数值模拟在过鱼保护技术领域的研究应用出发，简要介绍了数值模拟技术的应用进展，以期为鱼类洄游领域研究的方法提供参考。

1 数值模拟技术近年来，计算机技术得到飞速的发展，推动了数值模拟的发展，使数值模拟在生态水利研究中得到广泛的应用，计算流体动力学也逐渐成为被研究的热门内容，随着其日益成熟，逐渐形成了一个计算软件CFD，其中具有代表性的有Fluent、MIKE、CE-QUAL-W2等。

中国南方鳗鱼道模型试验及数值模拟研究

中国南方鳗鱼道模型试验及数值模拟研究中国南方鳗鱼道模型试验及数值模拟研究报告背景介绍南方鳗鱼是一种重要的渔业资源，是鳗鱼中具有较高经济价值的品种之一。

不过，近年来，因为水库和水电站的不断建设，南方鳗鱼的栖息生境受到了严重影响，导致南方鳗鱼种群数量锐减。

为了保护南方鳗鱼，各地相关部门和科研机构开始研究鳗鱼生态需求，设计合适的鳗鱼道，帮助鳗鱼回归其栖息地。

研究内容为了探究鳗鱼的洄游行为及其栖息地的生态环境，科研人员研究了南方鳗鱼的游泳习惯、生态需求和栖息环境，以及鳗鱼在自然环境和鱼道中的生物力学行为。

其中鳗鱼的洄游行为主要受到水流平衡、流速和水深等因素的影响。

为了更好地理解这些因素，科研人员在多个水库开展了南方鳗鱼道模型试验。

在试验中，科研人员通过测量水流的流速、流方向、水深等参数，收集数据并进行分析，以了解南方鳗鱼如果在这样的环境中洄游，会遇到怎样的障碍和困境。

另一方面，他们还在这个模型中考虑了多种环境因素，如鳗鱼在洄游过程中会受到的捕食和温度等因素。

结合这些数据，他们设计出多种鳗鱼道模型，并进行实验验证。

此外，科研人员还通过计算机模拟，模拟了南方鳗鱼在鱼道中的游泳行为，以更好地了解鳗鱼在不同环境中的行为和生态需求。

研究结果通过对试验数据和模拟结果的分析，科研人员得出了以下结论：1. 水流对南方鳗鱼的游泳行为影响很大。

适中的水流可以帮助南方鳗鱼保持身体平衡，保证游泳速度和游泳方向的稳定性。

但过强的水流会让南方鳗鱼受到很大的阻碍，影响洄游效率；而过弱的水流则会让南方鳗鱼游泳困难，易受到捕食者攻击。

2. 水深是影响南方鳗鱼洄游的重要参数之一。

浅水区的水流速度较快，南方鳗鱼在洄游中易受到阻碍和伤害，因此南方鳗鱼会更愿意选择深水区进行洄游。

3. 鳗鱼道的设计应该充分考虑南方鳗鱼洄游的生物行为特征。

例如，在鳗鱼道设计中加入有足够空间的鱼梯、保证水流均匀、水深适中、环境温度适宜等措施，能在一定程度上促进南方鳗鱼的洄游。

生态型水田鱼道综述

生态型水田鱼道综述韩雷，狄高健，苏国青，李树航，田振华（1.黑龙江省水利科学研究院，黑龙江哈尔滨150080；2.黑龙江大学水利电力学院，黑龙江哈尔滨150080）在河流上筑坝修闸改变了河道的自然特征，阻断了其原有的连续性，河流的水生杰环境及其周边的生态系统均会受到不同程度影响。

鱼类等水生生物作为河流生态系统的一部分，其上溯洞游也会受到较大影响，因此提出修建鱼道来改善水工建筑物对鱼类栖息环境造成的破坏Q而在渠道和田间缺少通道，阻碍水生生物在灌排渠道与水田之间的迁徙。

出于保护生态系统的角度，在灌排渠道和水田之间增设小型的水田鱼道，为水田内的鱼类等水生生物提供涧游通道，保障水田生态系统的连续性。

1水田鱼道简介1.1研究背景传统的农田水利是以灌溉与排水工程为主要目的，是将足够的水量输送到作物生长所在，满足作物灌溉需水量。

随着时代的发展，现代农田水利在传统的基础上更注重生态化、现代化，在灌排工程中加入了生物多样性或生态营造的需求。

在渠道和田间存在着大量鱼类、虾蟹、蛙类及水生昆虫等生物，这些生物有很多随着生长的不同时期，出现小规模的生活圈的移动，比如有一些鱼类，本来生活在河道、灌排渠道之内，但是在汛期会到被淹没的河边、芦苇地、灌溉农田等地方繁殖。

因为灌排渠道与水田之间有一定的水头差，同时缺少通道，阻碍这些鱼类在水路与水田间的涧游。

出于保护生态系统的角度，日本研究人员提出了在被分离的渠道和水田之间增设水田鱼道的概念［1］。

鱼道是供鱼类上溯涧游的常用保护措施，当前国内外鱼道多用于因修建水利工程而阻断的河流上。

目前，我国在渠道和水田间增设水田鱼道方面的研究几乎空白。

我国是水稻种植大国，在水田间存在众多鱼类等水生生物，为了保护田间生物生态系统及生态多样性，针对水田间生态型水田鱼道研究是十分必要的。

1.2定义及应用鱼道是供鱼类溯河通过闸、坝等建筑物或天然障碍物的一种人工通道［2］,其生态学意义是减缓大坝建设对受阻隔鱼类的影响，帮助受到阻隔的鱼类顺利上行或下行通过大坝或其他障碍物，以到达其繁殖地、索饵场或越冬场等重要生活场所。

基于竖缝式与仿生态式相结合的鱼道水力特性研究

基于竖缝式与仿生态式相结合的鱼道水力特性研究摘要为解决水电站在过去建设中对生态环境所带来的影响，许多研究人员开始探讨如何建造鱼道。

鱼道的目的是为了改善鱼类的栖息和繁殖环境，维持生物多样性，保护生态平衡。

本文基于竖缝式与仿生态式相结合的鱼道设计，研究了鱼道水力特性，并进行了实验验证。

采用计算流体力学（CFD）方法，对竖缝式鱼道和仿生态式鱼道进行了数值模拟，得到了鱼道内部的流速、压力等水力参数。

结果表明，在相同流量和水头的情况下，仿生态式鱼道比竖缝式鱼道具有更好的水力性能，流速分布更均匀，水流更加顺畅。

随着水头的增加，仿生态式鱼道的水力性能优势便愈加突出。

同时，还进行了具体鱼道结构的实验研究。

实验采用建模水槽，通过测量槽内鱼道区域的流速、涡旋等水力参数，分析了鱼道的水动力特性。

实验结果与数值模拟结果相符。

本文的研究结论表明，竖缝式与仿生态式相结合的鱼道在水力性能方面优于传统竖缝式鱼道，能够更好地维护生态环境。

本研究结果可为鱼道的设计和改进提供参考。

关键词：鱼道；水力性能；竖缝式；仿生态式；数值模拟AbstractAt the same time, the experimental study of specific fish pass structure was also conducted. The experiment used a modeling water tank to measure the flow velocity, vortex and other hydraulic parameters in the fish pass area of the tank, and analyzed the hydrodynamic characteristics of the fish pass. The experimental results are consistent with the numerical simulation results.Keywords: fish pass; hydraulic performance; vertical slot; bionic; numerical simulation。

鱼道水沙特性的数值模拟

鱼道水沙特性的数值模拟薛海;许国【摘要】鱼道是一种重要的生态补偿工程,以往研究的重点主要集中在水力学要素对鱼类通过效果及鱼类适应度的影响方面.针对泥沙在池室中可能造成的水流含沙量增高及淤积面积扩大进而影响过鱼效率和鱼道运行寿命这一关键问题,通过数值模拟方法,对不同泥沙粒径和来流流量组合情况下的池室水流含沙量变化及池底泥沙淤积分布进行了模拟计算,并在此基础上给出了解决上述问题的途径.可为在具有一定含沙特征的河流上建设更为长效的鱼道设施提供数据支撑.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】7页(P76-81,86)【关键词】鱼道;泥沙;淤积;数值模拟【作者】薛海;许国【作者单位】华北水利水电大学,河南郑州 450045;华北水利水电大学,河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】TV133自从世界上第一个鱼道——“丹尼尔鱼道”问世之后,世界各国纷纷将鱼道作为水利工程重要的组成部分，并应用于规模较大的坝工工程以及水利枢纽建设中。

实践证明，鱼道能够有效地补偿大坝对河流形成的阻断效应,提高河流连通性,一定程度上可恢复鱼类的自然洄游通道,是一种行之有效的生态补偿工程。

然而，鱼道与其他水利工程相比又有其特殊性:鱼道的作用对象是鱼类,鱼类的生物学特征对鱼道的设计提出了更高的要求。

例如鱼道的流速场和水流紊动特性对于诱鱼效果、鱼的体能消耗以及对鱼体的伤害(水流剪切力)等至关重要,而涡量的尺度和强度与鱼类正确的方向感密切相关。

一些学者通过模型试验对鱼道的水力学问题进行了试验研究[1-3]。

在一些高含沙量河流中所建的鱼道,其含沙的水流以及可能产生的局部泥沙淤积,不仅会对鱼类洄游过程造成不利影响,而且还可能导致鱼道淤废。

湖南洋塘鱼道自1987年至今一直淤塞停运就是一个典型案例[4]。

然而，关于含沙水流对鱼道效果的影响却研究较少：Kyong等[5]对韩国汉江含沙情况下的引导鱼道入口的最佳位置选取进行了研究；Chang等[6]在大涡紊流模型基础上建立了鱼道三维水沙两相流模型。

异侧竖缝式鱼道的数值模拟及试验研究

异侧竖缝式鱼道的数值模拟及试验研究韩雷;张以闯;张帅康;田振华;高宇;李洋【期刊名称】《中国农村水利水电》【年(卷),期】2024()2【摘要】竖缝式鱼道具有隔板型式简单、水流条件好、主流位置明确等特点,适宜喜爱不同水层鱼类洄游,是目前应用最为广泛的过鱼工程。

参考规范要求,以实际工程为例,初步设计3种鱼道池室隔板型式,利用数值模拟的方法,以第1种鱼道池室结构搭建数学模型计算出的竖缝位置流速和池室表层水流流态,与物理模型试验结果进行对比,验证数学模型隔板型式尺寸优化的合理性。

根据池室内的水力特性优化隔板型式,对确定的优化隔板型式以比尺为1∶5的局部物理模型试验对不同竖缝处不同水深进行流速测量,以尺为1∶20的整体物理模型试验对竖缝处流速以及沿程水深进行测量。

试验结果表明,当鱼道出口水深不小于进口水深时,即运行工况1和运行工况4,各隔板竖缝附近流速均小于设计流速1.2 m/s,当鱼道出口水深小于进口水深时,即运行工况2和运行工况3,鱼道进口处隔板竖缝附近流速较大,运行工况2时,最大流速为1.319 m/s;运行工况3时,最大流速为1.561 m/s,均超过设计流速1.2 m/s。

建议鱼道在工况1和工况4条件下运行。

同时对始水状态下鱼道的水力特性进行分析,建议采用流速为4 m/s的冲击流速值加强对鱼道首部数级水池隔板与导板的结构设计。

【总页数】7页(P165-171)【作者】韩雷;张以闯;张帅康;田振华;高宇;李洋【作者单位】黑龙江省水利科学研究院;黑龙江大学水利电力学院【正文语种】中文【中图分类】TV131.4【相关文献】1.异侧布置竖缝式鱼道紊流结构试验研究2.异侧竖缝式鱼道在某工程的数值模拟与分析3.竖缝位置对异侧竖缝式鱼道水力特性的数值模拟与分析4.异侧竖缝式鱼道水力特性数值模拟优化研究5.异侧竖缝式鱼道水力特性的数值模拟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

新型鱼道的设计

新型鱼道的设计一：研究背景：我国水资源时空分布不均，为了有效的利用和调控水资源，人们不断在河流上修筑各种水利工程，这些工程在给人类带来经济效应的同时，也阻断了河流中洄游鱼类的通道。

对于鱼类资源的影响日益突出，因此鱼道作为一种生态补偿工程的研究，兴起是必然的。

鱼道是一种保护水生物资源的工程措施，对于不同的河流，鱼的种类、数量也有所不同，其生活习性差别较大，所以对于不同的环境需要设计不同的鱼道。

受拦河引水枢纽建设影响的鱼类需要进行过鱼保护，鱼道对于有比较固定产卵场，同时又有较大和耐久的溯河能力洄游性鱼类效果才好。

二：研究方案：鱼道是供鱼类洄游通过水闸或坝的人工水槽。

在闸坝的下游，鱼类常依靠水流的吸引进入鱼道。

鱼类在鱼道中靠自身力量克服流速溯游至上游。

鱼道由进口、槽身、出口和诱鱼补水系统组成。

进口多布置在水流平稳，且有一定水深的岸边或电站，溢流坝出口附近。

常用的槽身横断面为矩形，用隔板将水槽上、下游的水位差分成若干个小的梯级，板上设有过鱼孔，利用水垫、沿程摩阻、水流对冲和扩散来消除多余能量。

鱼道的设计主要考虑鱼类的上溯习性。

首先要选择好在枢纽中布置的位置，通过鱼道本身与枢纽及两岸环境之间的融合来建立完整的断面生态模式。

然后确定鱼道类型，并进行工程设计。

鱼道的流速、流态，须适应主要过坝鱼类的习性和溯游能力，使上溯鱼类不过分费力即能通过，以免对鱼类生理机能产生不利影响。

目前鱼道类型较多，如果按照结构形式可分为池式鱼道和槽式鱼道两种；其中槽式鱼道又分为简单槽式，丹尼尔式和横隔板式三种，而对于横隔板式鱼道由于孔形不同，又可分为溢流堰式、淹没孔口式、竖缝式和组合式四种类型。

横隔板式鱼道横隔板式鱼道主要由进口、池室和出口组成。

是利用隔板将水槽上下游的总水位差，分成许多梯级池室，又称梯级式鱼道或鱼梯，这种鱼道是利用水垫、沿程摩阻及水流对冲、扩散来消能，改善流态，降低过鱼孔的流速，并能以调整过鱼孔的形式、位置、尺寸来适应不同习性鱼类的需要。