低水头枢纽仿生态鱼道水流条件研究

采用正态1:20整体物理模型为主要研究手段,对低水头枢纽仿生态鱼道进行水力学试验研究。首先通过分析国内鱼道主要过鱼对象,确定了适合国内鱼道的设计流速,而后通过整体物理模型重点研究了枢纽上、下游不同水位差情况下,鱼道内沿程水位、比降及流速等水力要素变化,并对试验结果进行分析,逐步优化了鱼道进鱼口结构型式、鱼道底板高程、鱼道总长度、竖缝宽度及池室个数,得出了适合国内鱼类的低水头航电枢纽仿生态鱼道平面布置方案。     

龙溪口航电枢纽仿自然鱼道设计

为确定岷江航电龙溪口枢纽仿自然鱼道布置的合理性和设计基本参数,对工程河段开展鱼类资源调查和游泳能力测试。通过三维数值模拟计算验证鱼道池室尺寸与池室内流速关系,通过物理模型试验对鱼道内部水流流态、控制断面流速等水力学参数进行研究。提出仿自然鱼道设计方案：1)鱼道进口布置在发电厂房尾水渠末端,采用发电尾水诱鱼并在进口布设补水设施;2)鱼道采用藕节形+梯形断面结构,内设横隔,鱼道和横隔均采用天然卵石堆砌;3)下游河道左岸布设缓流平台,消除鱼类上溯流速屏障。试验结果表明,龙溪口仿自然鱼道池室内部流态多样性,流速满足过鱼要求。     

岷江航电犍为枢纽仿生态鱼道设计

为了确定岷江航电犍为枢纽仿生态鱼道设计基本参数和鱼道布置的合理性,在现场对周边河道所捕获的鱼类进行游泳能力测试,通过二维数学模拟模型的水动力计算验证鱼道出入口水流条件,通过物理模型对仿生态鱼道的水力特性进行研究。提出设计方案：1）鱼道设计水位拟采用流量保证率和机组发电水位相结合来确定;2）仿生态鱼道布置在发电厂房左侧的堆碴体上,鱼道及其横隔板全部采用宾格网石笼,鱼道进口段布设补水措施。试验结果表明：犍为鱼道设计流速不大于1.20 m/s、鱼道各池室流速分布多样化,满足过鱼的水力条件。     

嘉陵江利泽航电枢纽工程鱼道进口水流条件数值模拟

针对山区河流航电枢纽区域有限的诱集鱼条件,采用二维水流数值模拟方法,对嘉陵江利泽工程鱼道入口附近的水流条件进行研究。对比分析了5种布置方案下的鱼道进口水流流场。结果表明：鱼道进口靠岸侧布置导墙、靠主河道侧布置反弧堤头加导流墩的组合形式,可显著改善鱼道进口水流条件。对于该工程而言,直导墙长度设计为6 m,然后以圆弧（R=18 m）与岸坡相接;反弧堤头成45度角斜切;在斜切边壁外布置2个尺寸均为1.2 m×0.8 m的导流墩,布置间隔为1.2 m。     

松花江依兰航电枢纽施工期通航条件研究

采用正态物理模型对依兰航电枢纽下坝线施工一期春汛围堰、主围堰及施工二期通航水流条件进行试验研究。经过多方案比较,提出了经济合理的施工期通航工程措施。结果表明:施工一期春汛围堰、主围堰均壅高了上游水位,同时改变了水流流速分布。施工二期船闸及整治工程建成后,船闸试通航期上下游引航道口门区及连接段通航水流条件基本满足要求,洪水期仅下游连接段纵向水流流速偏大。     

龙溪口航电枢纽仿自然生态鱼道施工技术

龙溪口航电枢纽的建设切断了原有河道鱼类迁徙通道。为保证枢纽上下游生态连通性,基于物理学、生态学原理布置仿自然生态鱼道,为河道鱼类提供良好的回溯通道。龙溪口航电枢纽工程仿自然生态鱼道具有超长、多弯折、藕节开挖难度大、施工强度高、工期紧等多个难点,鉴于仿自然生态鱼道水流控制、鱼类回溯水生态环境模拟要求高,通过模拟天然河床实况开挖、多种测量设备精准控制开挖体形、布置拟生态深潭休息室,创新应用喷混一体化、浆砌石砌筑一体化等多种新型施工工艺,提高鱼道施工精度及效率,为鱼类迁徙创造良好的水流环境,促进岷江流域生态环境循环稳定。     

赣江新干航电枢纽仿生态鱼道整体设计

赣江新干航电枢纽的建立,阻碍枢纽区段洄游性鱼类的上溯通道,改变原有河流的水文情势和水生生态。为恢复鱼类洄游通道,保障赣江流域水生态环境,拟修建新干仿生态鱼道工程。针对该过鱼设施,从工程基本资料、过鱼目标、过鱼对象、运行水位组合以及鱼道形式选择、结构尺度等方面进行充分设计与分析,并建立物理模型试验对其水流条件进行进一步优化改进。结果表明,该仿生态鱼道在各种水位组合工况下能够满足目标鱼类上溯需求,水流条件较好。相关研究成果可为其他水利枢纽工程过鱼设施建设提供有效借鉴。     

平陆运河青年枢纽竖缝式鱼道优化设计研究

青年枢纽作为平陆运河最后一个梯级,需要设置鱼道,以保证钦江鱼类洄游通道的连通性。综合过鱼对象洄游行为及枢纽调度特征,提出左岸双鱼道设计方案,垂直竖缝式鱼道、鳗鱼道均布置在紧靠电站尾水的岸侧;鳗鱼道同竖缝式鱼道在下游观察室附近会合,之后合并至竖缝式鱼道。作为穿坝主体通道,竖缝式鱼道设计除满足过鱼目标洄游需求外,更需要在单一进口的设计前提下适应具有感潮特性的大水位变幅。为此,经鱼道模型试验,提出以促进池室内主流偏折、增大主流消能为优化原则的具有45°导流角的池室隔板结构,以增大进口附近池室水深、减小流速为优化原则的变坡式鱼道进口段布置。优化后的青年枢纽竖缝式鱼道适用于各典型运行工况,主流蜿蜒连续、未形成流速屏障。     

松花江依兰航电枢纽总体布置试验研究

枢纽总体平面布置的优劣是关系到枢纽建成后各主体建筑物能否正常安全运行的关键。采用1:100正态物理模型对枢纽不同总体布置的泄流能力及通航水流条件进行研究,分析了不同枢纽平面布置、泄流宽度及堰顶高程的泄流能力及通航水流条件,提出满足主体建筑物正常安全运行要求的总体布置。     

右江鱼梁枢纽施工期通航水流条件改善措施

枢纽施工期的通航问题是施工总体战略布置、总工期和总造价的关键性课题,它影响着施工布置、工程量及工期安排。右江鱼梁枢纽利用缩窄的河床通航来解决一期施工期的通航问题,文中采用物理模型试验和自航遥控船模试验相结合的研究方法,分析了右江鱼梁枢纽一期工程施工期设计方案的通航水流条件,对设计方案下影响通航水流条件的各个因素进行总结,提出了一些改善水流条件的工程措施,基本解决了一期工程施工期的通航问题。     

微弯分汊河段枢纽增建鱼道水流条件数值模型试验

大源渡航电枢纽拟增建鱼道,受枢纽总平面布置条件限制,鱼道进口如果布置在电站尾水,则施工难度和投资均较大,存在严重安全隐患。为既确保安全、节省投资,又满足过鱼要求,采用SMS-RMA2模型建立了平面二维水动力数学模型,模拟得出枢纽坝轴线下游一定范围内多种不同工况下的流场图,为在坝址所处微弯分汊河段找到合适的鱼道进口位置提供了可靠的参考依据。为提高过鱼效果,建议在鱼道进口上游侧设置导鱼电栅等拦鱼系统和喷淋水声、灯光等诱鱼系统,帮助鱼类及早发现鱼道入口。     

鄱阳湖水利枢纽航道通航水流条件及优化措施试验研究*

针对鄱阳湖水利枢纽通航水流条件是否满足通航安全要求展开研究,建立鄱阳湖入江水道星子—湖山段物理模型,对鄱阳湖水利枢纽一期围堰阶段现状航道、二期围堰及运营期设计航道各典型工况下的通航水流条件进行试验研究。首先通过物理模型试验验证航道内是否产生不良流态;其次针对航道内出现的不良流态提出相应优化措施并进行方案比选;最后对优化后航道内通航水流条件进行试验验证以确保船舶安全通航。模型试验主要结论：二期围堰及运营期设计航道在大流量工况下存在上游口门区横向流速超标及下游锚地段生成大尺度回流等问题。通过实施调整上游隔流堤形式,航道右侧浅滩开挖,下游锚地段下移等措施后,设计航道各工况下水流条件均满足通航安全要求。     

水口坝下水位治理工程施工期通航水流条件研究

水口坝下水位治理工程施工导流阶段,因围堰导致河道过流宽度缩窄,容易出现大流速、漩涡、剪刀水、跌水等不良水流流态。为改善通航水流条件,进行了整体水工模型试验研究。根据水力学基本原理,通过采取圆弧连接上游纵横围堰、降低缩窄河道河床底高程等工程措施,消除了漩涡与跌水现象,减弱了剪刀水流强度,改善了水流条件。模型试验结果显示:工程措施实施后施工河段的最高安全通航流量模型观测值由Q=1 686 m3/s提高至Q=2 810 m3/s。     

刘老涧船闸通航水流条件改善措施

刘老涧船闸是位于京杭运河苏北段上的复线船闸。为解决船闸在二、三线同时泄水时,一线船闸下闸首反向水头过高而使人字门启闭机机构损坏的问题,建立了平面二维水流数学模型对船闸上、下游水流条件进行计算,并按照《船闸总体设计规范》相关要求,判别改善方案通航水流条件的优劣,提出符合实际要求的工程措施。针对天然河道边界复杂等特点,采用非结构三角形网格,利用有限体积法对水流控制方程进行了离散计算。     

草街航电枢纽通航建筑物布置与通航条件研究

草街航电枢纽是国家西部开发十大重点工程之一,工程位于嘉陵江下游3个连续大弯道上,枢纽及通航物布置对通航条件影响较大.采用1:80物理模型对枢纽布置及通航建筑物上下游引航道进行多方案优化,根据试验成果对枢纽布置和通航条件进行分析,并对山区河流最高通航流量、枢纽闸门运用及通航代表船舶(队)等问题进行探讨.     

引航道与河流主航道的夹角对通航条件影响试验

分析总结了山区河流通航建筑物引航道与河流主航道夹角形成的因素。通过概化物理模型和船模航行试验,研究了船闸布置在弯道凸岸以及引航道与河道斜交布置2种条件下,引航道与河流主航道不同夹角时,口门区和连接段的通航条件。试验表明,当船闸布置在弯道凸岸附近,河道流速为1.5～2.0 m/s时,转弯夹角宜小于20°;当引航道与河道斜向布置,河道流速为1.5 m/s时,夹角宜小于等于25°,当河道流速为2.0～2.5 m/s时,夹角宜小于等于20°。     

沥口枢纽上游口门区通航水流条件试验研究

船闸口门区通航水流条件的好坏直接影响航运的安全。针对沥口枢纽上游口门区及连接段通航水流条件差、横向流速大等问题,通过建立沥口枢纽河段水工整体物理模型试验,提出在坝轴线上游设置浅坝,调整河道河势及导流墩分流等优化措施。试验结果表明:优化方案下口门区及连接段内水流流态得到明显的改善,通航条件满足规范要求。船模航行试验表明最大通航流量Q_(20%)=4 661 m~3/s,并论证在此方案下通航的安全性与工程可行性。