新型鱼道设计.pptx

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。第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分第七部分第1页/共9页第一部分第二部分研究方案 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。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。其结构简单，维修方便，近代鱼道大都采用这种形式。第三部分第四部分第五部分第六部分第七部分第2页/共9页第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分第七部分方案选择1.垂直竖缝式鱼道简介：竖缝式鱼道的过鱼孔在水表至水底修建一条竖缝，利用两侧隔板挡住水流，促使水流从竖缝径直下泄，该形式鱼道对鱼类自身的洄游状态要求较高，仅适应那些自身力量较大，能应对复杂流态的鱼类。该型过鱼孔又可分为不带导板的一般竖缝式和带导板的竖缝式（简称导竖式）。一般竖缝式即在鱼道水槽中用一块平板把水槽大部分拦截，仅留下一条过鱼竖缝。导竖式又可分为双侧导竖式和单侧导竖式。此型过鱼孔主要通过扩散和对冲消能，消能效果比孔口式和堰流式充分，且当上下游水位同步变化时，较能适应水位的变幅。1992年，N.Rajaratnam等人使用与设计丹尼尔鱼道相同的研究方法对竖缝式鱼道结构形式与理论分析进行了深入研究，得出竖缝式鱼道的无纲量流表达式：其中：a和r是鱼道几何尺寸的常数，y0表示鱼道池内水深，b0表示两隔板之间竖缝相对宽度，可以用上式计算水流条件较为简单的竖缝式鱼道的过流量。简而言之，竖缝式鱼道的优点是：相对于槽式鱼道，竖缝式鱼道流量较小，使鱼类更容易上溯回流。第3页/共9页第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分第七部分2.设计思路：设计思路：鱼类通过鱼道洄游时，需要依靠自身力量通过鱼道全程而到达上游，因此在设计鱼道时要考虑水流状态，水流紊动能剪切力以及水流流速对鱼类洄游的影响，垂直竖缝式鱼道结构设计的出发点是使水流流态平缓。（1）与边墙垂直的竖缝平面式横隔板有较好的引导水流作用，使鱼道内水流流态平缓，主流明确，漩涡减小，有利于鱼类导向明确地，安全地通过鱼道，提高鱼道的运行效果。（2）竖缝式鱼道的槽身边墙和竖直隔板的连接形式在平面上为垂直形式，能有效地阻挡水流，使过流水流平顺，优化了水流流态。第4页/共9页第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分第七部分3.结构组成：本横隔板竖缝式鱼道主要由进口设置，直板式槽身边墙结构，隔板结构和出口设置等组成。整体示意图如图1所示，局部结构图如图2所示，结构垂直视图如图3所示。第5页/共9页第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分第七部分垂直竖缝式鱼道结构图垂直视图第6页/共9页第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分第七部分4.模型构建：模型构建：（1）模型：直线型槽身和横隔板（2）材料：亚克力板和胶水一块1m*25cm 2mm,两块1m*11cm 1mm,三块14cm*10cm 2mm,三块10cm*3cm 2mm,三块10cm*10cm 2mm模型实物示意图：第7页/共9页第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分第七部分实物侧面图实物俯视图第8页/共9页感谢您的观看。第9页/共9页