设置挡水隔板的鱼类友好型涵洞水力特性试验研究

作     者：毛劲乔 陆鹏 龚轶青 高欢 戴杰 

作者机构：河海大学水利水电学院 河海大学水科学研究院 

出 版 物：《长江科学院院报》 (Journal of Changjiang River Scientific Research Institute)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：090801[农学-水产养殖] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 0908[农学-水产] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 

基　　金：国家自然科学基金(52279013) 江西省科技重大科技研发专项(20213AAG01012) 

主　　题：模型试验 涵洞 隔水挡板 低速区 动量交换 

摘      要：涵洞是沟通河系、连接生物生境的重要通道，在其中布置小型挡水结构能有效减小局部流速，增加弱游泳能力鱼类上溯成功率，提高涵洞的生态效益。为明确在涵洞内布置三角形挡水隔板后具体的水力特性变化，采用模型试验的方法，在水槽中单侧布置连续分布的三角形挡水隔板来模拟涵洞中的小型挡水建筑物，通过ADV在充分发展区采集三维流速数据，对挡板后时均流场、湍流特性、动量输运模式等内容进行研究，并以小鳈为代表性鱼类，分析三角形挡水隔板系统对弱游泳能力鱼类上溯的影响。研究结果表明：三角形挡水隔板能够在边壁产生稳定的低速区（LVZ），流速为-4～15cm/s，而主流区的流速受影响较小，仍能维持在25～30cm/s范围内。因此，增设三角形挡水隔板后，适宜小鳈等鱼类活动的低速区的面积占比增加了40%～260%，且不影响涵洞正常的过流能力。挡板下游区域的湍动能和雷诺应力明显大于无挡板侧的高速区，且不超过相应的鱼类游泳偏好阈值。动量交换以喷射和扫掠为主，这种瞬时流态可以创造更适宜鱼类游动的流动环境。