“y型”汇流口水力特性及对鱼类栖息地影响

《“y型”汇流口水力特性及对鱼类栖息地影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要明渠水流交汇现象广泛存在于市政建设、防洪规划、航运交通等许多水力系统中，本文针对“Y型”汇流口展开研究，力图全面了解“Y”型汇流口水力特性，并对。Y型”汇流口鱼类栖息地进行探索性研究。通过对。Y”型汇流口进行量纲分析，发现“Y型”汇流口一维水流模型可由水深比厨、汇流比Q，(干流流量与干支流总流量之比)，汇流口下游弗劳德数，赢干支流几何交汇角a、汇流口下游宽深比阡Z％等表征，本文以此为基础利用水力学法分析了各控制因素对“Y型”汇流口壅水规律的影响。本文选取了五个主要控制因素，采用粒子图像处理技术(ParticleImageVelocimetry，简称PIV)及紊流数值模拟技术(

2、采用RNGK一8紊流模型)对“Y型”汇流口进行试验及数值计算。主要成果如下：“Y”型汇流口水流可分为流速停滞区、流速偏向区、水流分离区、最大流速区和混合层区，各水流分区随五个控制因素的变化而变化。‘‘Y型”汇流口水流横向水面形态可分为“驼峰型”与“类弯道型”，而“Y型”汇流口水流螺旋流结构也分为“表面汇聚的双螺旋流结构”与“单一的大螺旋流结构”，两者存在对应关系。实际上，“Y”型汇流口水流多为“表面汇聚的双螺旋结构”，只是在一定的条件下(如汇流比极大或极小等)才表现为“单一的大螺旋流结构”。汇流河口是溯流鱼类及当地鱼类迁徙的关键部位，本文基于IFIM原理，研究了河道汇流口Q，、f

3、■及Wa／Hd三个控制因素对“Y型”汇流河道内鱼类栖息地的影响，结果发现卢0对汇流口鱼类栖息她的影响最大，汇流口河漫滩是鱼类重要的栖息地、避难所，必须给予保护。关键词：。Y型”汇流口、壅水、流场分区、螺旋流、栖息地Ⅱ河海大学博士学位论文AbstrsetOpenchannelflowconfluencesexistextensivelyinmunicipalworks,floodcontrolplanning,navigationandSOOn．ThispaperfocusesOnhydrauliccharacteristicsandfishplaysiealhabitatin‘甲

4、shapedjumtion．Throughdinmasionalanalysisfor‘‘rshapedjunction,anone-dimensionalmathematicalmodelisexpressed．Theups'tream-to-do,qvnsteam'waterdeplhr砒io珥is酗ftmetiomofthedischargeratioofmainstreamtopost-eonflueneechannelQr，theFroudenumber如ofmainstl'ealnatlowerriver,thejunctionangera，thewidthtoaep

5、thratioofchannelatlowerriver畅／Hs．BasedOnthat，ahydrauliealmethodisappliedtoanalyzetheeffectsofthesecontrolfactorsonbackwater．Fiveofthesecontrolfactors挑studiedinthispaper．ParticleImageVeloeimetrytechnologyandturbulentnumericalmodelareadopedinphysicalandnumericalexperimentsrespectively．Themainre

6、sultsaleasfoIlows：Therefilestagnationzotle,flowdeflectionzone，flowseparation：zone，nlaximumvelocityzoneand$hl兽tl-la娜ZOllewhichvarywiththechangesofthecontrolfactorsin“r’shapedjunction．1kcrossdirectionalshapeofwatersumcccanbeclassifiedintohumpshapeandbendshare．andthehc敬flowstructul【_ec瓤beclassif

7、iedintoback-to·backhcli，【flowandsinglehelixflow．ThetwocrossdirectionalshapesofwatersurfacecorrespondwiththetwolypcsofheIixflowrespectively．Theflowin‘‘Y”shal冀xijunctionisusuallyback-to·backhelixflow,andsinglehelixflowOCCUI'!gonlyutidersomepart