“Y型”匯流口水力特性及對(duì)魚類棲息地的影響.pdf

1、明渠水流交匯現(xiàn)象廣泛存在于市政建設(shè)、防洪規(guī)劃、航運(yùn)交通等許多水力系統(tǒng)中，本文針對(duì)“Y型”匯流口展開研究，力圖全面了解“Y”型匯流口水力特性，并對(duì)“Y型”匯流口魚類棲息地進(jìn)行探索性研究。 通過對(duì)“Y”型匯流口進(jìn)行量綱分析，發(fā)現(xiàn)“Y型”匯流口一維水流模型可由水深比H<,r>、匯流比Q<,r>(干流流量與干支流總流量之比)，匯流口下游弗勞德數(shù)F<,rd>、干支流幾何交匯角α、匯流口下游寬深比W<,d>/H<,d>等表征，本文以此為基礎(chǔ)

2、利用水力學(xué)法分析了各控制因素對(duì)“Y型”匯流口壅水規(guī)律的影響。 本文選取了五個(gè)主要控制因素，采用粒子圖像處理技術(shù)(Particle Image Velocimetry，簡(jiǎn)稱PIV)及紊流數(shù)值模擬技術(shù)(采用RNGk-ε紊流模型)對(duì)“Y型”匯流口進(jìn)行試驗(yàn)及數(shù)值計(jì)算。主要成果如下：“Y”型匯流口水流可分為流速停滯區(qū)、流速偏向區(qū)、水流分離區(qū)、最大流速區(qū)和混合層區(qū)，各水流分區(qū)隨五個(gè)控制因素的變化而變化?！癥型”匯流口水流橫向水面形態(tài)可分為“

3、駝峰型”與“類彎道型”，而“Y型”匯流口水流螺旋流結(jié)構(gòu)也分為“表面匯聚的雙螺旋流結(jié)構(gòu)”與“單一的大螺旋流結(jié)構(gòu)”，兩者存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。實(shí)際上，“Y”型匯流口水流多為“表面匯聚的雙螺旋結(jié)構(gòu)”，只是在一定的條件下(如匯流比極大或極小等)才表現(xiàn)為“單一的大螺旋流結(jié)構(gòu)”。 匯流河口是溯流魚類及當(dāng)?shù)佤~類遷徙的關(guān)鍵部位，本文基于IHM原理，研究了河道匯流口Q<,r>、E<,rd>及W<,d>/H<,d>三個(gè)控制因素對(duì)“Y型”匯流河道內(nèi)魚類棲息地