乌东德水电站尾水集鱼平台集鱼效果影响因素分析

为研究乌东德水电站尾水集鱼平台集鱼效果与诱鱼措施、下游水文要素等影响因素之间的关系,通过分析2021年4～10月乌东德水电站右岸尾水集鱼平台运行数据以及同期水文数据,采用数据对比分析法初步提出了水文指标变化与集鱼效果之间的趋势关系。数据分析显示：金沙江中游江段投放肉食型饵料诱鱼增益效果更好;6～7月开启灯光诱鱼,可显著提升光照敏感鱼类的收集率;短时间的下泄流量增加对刺激鱼类洄游,增加集鱼数量没有明显作用,而超过5 d以上连续的下泄流量增加可以刺激鱼类洄游,提升集鱼数量。研究成果可为优化金沙江中游水电站生态调度以及提升集鱼系统集鱼效率提供支撑。     

不同诱鱼方式在黄登升鱼机鱼道的诱鱼效果比较研究

以澜沧裂腹鱼和光唇裂腹鱼为研究对象,通过在鱼道内安装黄色集鱼灯和饵料袋,鱼道进口处安装PIT监测设备,采用饵料诱鱼、灯光诱鱼和综合诱鱼(饵料+灯光)等3种诱鱼方式进行诱鱼,记录标记鱼类进入鱼道的时间、频次和数量,研究澜沧江云南流域黄登水电站的升鱼机系统鱼道的诱鱼方式。结果表明,使用饵料诱鱼触发PIT天线的频次最高;综合诱鱼方式标记鱼触发PIT设备5次以下共计12尾,高于其他诱鱼方式;综合诱鱼的总诱鱼效率最高,总诱鱼效率为60%,饵料诱鱼总诱鱼效率为50%,灯光诱鱼总诱鱼效率为35%。研究认为综合诱鱼方式适用于黄登升鱼机工程鱼道诱鱼措施。     

高坝过鱼设施集诱鱼口位置及设计参数体系研究

黄河羊曲水电站为黄河上游首个建设高坝过鱼设施的大型水电站,对于恢复黄河上游河段土著鱼类生境连通具有重要意义。高坝过鱼设施设计要充分考虑鱼类生物学特征和河段流场基本条件,确定合适的诱鱼口位置和运行参数。通过开展鱼类资源调查、鱼类游泳能力测试、坝下流场模拟分析、水力学模型试验等多项基础工作,确定过鱼设施诱鱼口位置及设计参数体系。研究方法和成果对于黄河上游其他规划水电工程高坝过鱼设施设计工作具有很强的借鉴意义。     

水电站坝下尾水渠集鱼流场模拟研究

为减缓大坝阻隔对鱼类洄游的不利影响,水电工程需要建设有效的过鱼设施疏通其洄游通道。高寒区高坝大库工程过鱼设施建设是一个极其复杂的技术问题,目前国内类似工程尚无成功运用经验。实际过鱼设施内流场条件十分复杂,会产生不利于鱼类上溯的水流形态。基于此原因,对某水电站工程坝下尾水流场进行了数值模拟。研究表明,在机组运行时,电站尾水渠左右两侧发电尾水主流的边缘是明显具有流速梯度分布的区域,符合鱼类聚集的水流特征,具备布置鱼道进口条件。这样可根据尾水位的变化开启两侧不同进口诱鱼,且在机组停运时,可开启左侧进口诱鱼。     

尾水管入口不同速度夹角对其内部流场的影响分析

以某水电站弯肘形尾水管为研究对象,应用ANSYS软件建立从尾水管进口到尾水管出口过流部件的流道模型,划分网格后导入Fluent进行模拟计算。分析结果表明,在入口速度垂直进入时,尾水管内部的流场比较稳定,随着入口速度夹角的增加,尾水管内部的流场相比于速度垂直进入时更加紊乱,即模拟的流场与理论上的流场规律基本相符,可用于预估水轮机弯肘形尾水管的性能和流场特性。     

污水处理厂尾水排放形式对河流水质的影响研究

城市污水处理厂排放的尾水对城市河流水质产生一定的影响,尤其是对排放口附近的区域。当前主要有集中排放和分散排放两种形式。模拟研究了污水处理厂6种尾水排放工况下河流COD浓度场的分布情况,包括尾水150 m生态拦截系统的岸边单孔（S1）、5孔（S2）、均匀溢流（S3）排放和河中单孔（M1）、5孔（M2）、均匀溢流（M3）排放。结果表明,下游河流的COD的相对浓度（C/C0）大小的排序为S1,S2,S3和M1,M2,M3,且排放口区域分散排放的C/C0远低于集中排放;在不同工况下,河中排放均比岸边排放的COD浓度低。分散排放形式有利于污染物的扩散,显著降低了污水处理厂尾水排放口附近污染物的浓度。在条件允许的情况下,污水处理厂尾水排放可采取河中均匀溢流排放形式（M3）。     

水电机组尾水系统流场数值模拟研究现状分析

水轮发电机组的稳定性能是衡量水轮发电机组的重要性能指标,国内外许多学者针对水轮发电机组稳定性的研究作了大量的工作,尤其以水电机组尾水系统内部流场的研究最为突出.本文分析了近年来尾水系统数值模拟现状,并针对其不足之处对今后的发展方向提出了看法.     

某电站库区流场的三维数值模拟

库区流场的三维数值模拟具有计算区域大、天然地形建体复杂、网格划分难度高的特点,目前研究成果不多。本文采用S tandardk-ε紊流模型对库区流场进行模拟,重点研究某电站运行对鱼道出口流场的影响。计算结果与试验数据吻合较好,验证了库区流场数值模拟的可行性,也使得流场数据更加完善。计算和试验结果均表明:电站运行对鱼道出口流场基本没有影响。     

白鹤滩尾水隧洞明满流对水电站稳定性的影响

白鹤滩水电站单机容量为1 000 MW,规模居世界第二。对于水电站而言,引水发电系统的稳定性尤为重要,而该水电站的尾水隧洞存在着明满流现象,严重影响到了引水发电系统的稳定性。为此,采用特征隐格式下的虚拟狭缝法,分析了尾水隧洞内不同流态对机组稳定性及尾水调压室水位波动的影响。分析结果表明：当明满流段流态为明流时,可以加速调压室水位波动收敛,有利于输水系统的稳定;当流态为明满过渡流时,其压力脉动现象会导致机组调节品质变差,不利于输水系统的稳定。此外,明满流段的长度对机组调节品质影响很小,长度的选取不受输水系统稳定性限制。研究成果可为类似输水系统设计和研究提供参考。     

搅拌反应器内三维流场对絮凝效果影响研究

在水处理过程中,絮凝反应设备的水力特性直接影响其絮凝效果.通过混凝搅拌试验,以及对搅拌反应器内水流流态的数值模拟,研究了絮凝过程中絮凝速度、反应器形状等对絮凝效果的影响.结果表明:在同一圆形反应器中,合理选择絮凝阶段的搅拌速度,可以改善水流流动状况,优化絮凝效果,降低剩余浊度;反应器形状对絮凝阶段转速影响较大,在实际操作中应合理选择.     

斜交高架桥对城市河道流场的影响

以青岛市新疆路快速路工程昌乐河段为例,采用平面二维水动力学数值计算方法,模拟了20 a一遇洪水时斜交高架桥工程前后河道沿程位及洪水流速的变化,并利用实体模型试验对其进行了验证.结果表明:受桥墩相互作用的影响,斜交桥桥墩的墩后尾流区具有弱偏移现象;桥墩群对水流的壅高值具有非线性叠加的特点,对河道水流具有明显的分割和控导作...     

增从高速公路跨增江大桥对河道流场影响的数值模拟研究

增从高速公路垮增江大桥受平面布置和结构技术要求限制,桥墩轴线与水流方向夹角较大.本文用数值模拟的方法对两种桥梁设计方案进行对比研究,通过绘制工程前后的水流流向变化等值线图和流速变化等值线图,分析两种设计方案对河道流场影响的差异,归纳总结出改良方案的优缺点.     

基于CFD数值模拟对水轮机尾水管泄水槽涌动现象的改造

对广安高桥电站原型混流式水轮机尾水管及底部泄水槽进行了三维非定常湍流数值计算,得到了泄水槽的非定常流场,对内部的涌动现象进行了流场模拟.通过CFD数值模拟分析看出,原电站的尾水管泄水槽涌动现象严重,影响了该电站的出力和效率的提高,并提出了改进方案.     

旋涡流场中气泡变形对拖曳力系数的影响

采用质点粒子追踪法(Particle tracking method,PTM)可以快速预测气泡在旋涡流场中的运动轨迹,常被用来研究梢涡空化的初生问题.由于PTM方法不考虑气泡在旋涡作用下的变形,得到的轨迹与直接数值模拟(direct numerical simulation,DNS)结果差异较大.基于DNS结果,该文提...     

再生水补水对河道底泥细菌群落结构的影响

为探明再生水补水对河道底泥细菌群落结构的影响,以深圳市西乡河再生水补水为研究对象,在分析河道8处底泥样品理化指标的基础上,运用Illumina高通量测序技术探究河道再生水补水后底泥细菌群落结构的空间差异特征以及对环境因子所产生的影响,并借助冗余分析方法分析河道底泥细菌群落结构空间差异特征的形成原因.分析结果表明:西乡河...     

黄河三角洲刁口河生态补水对地下水影响的模拟分析

针对2010年以来实施的黄河三角洲刁口河流路恢复过水及湿地生态补水措施,建立黄河三角洲刁口河流路及尾闾湿地地下水数值模型,模拟黄河三角洲刁口河流路及湿地补水前后地下水变化情况,评估刁口河恢复过流及尾闾湿地补水对区域地下水的影响。结果表明,刁口河恢复过水及尾闾湿地补水对地下水具有积极补给作用,在2010年、2011年、2013年生态补水期间,刁口河沿岸地下水渗漏量分别为10.2万m3/d、10.6万m3/d、9.2万m3/d,刁口河尾闾湿地周边地下水渗漏量分别为1.4万m3/d、2.7万m3/d、1.03万m3/d;随着地下水资源的补给,补水区及周边地下水水位抬升明显,刁口河沿岸及尾闾湿地周边地下水抬升范围分别为950~1 100 m和800~1 100 m,地下水位最大抬升幅度分别为60~80 cm和35~46 cm。     

对库水位高变幅条件下升鱼闸的结构优化及改进

我国部分水库水位变幅达到或超过15m,如此高的水位变幅给鱼道出口的设计带来巨大的困难。以船闸通航原理运行的升鱼闸结构虽然水流条件相对简单,能够较好的衔接库水位变幅,但由于升鱼闸金属结构相对复杂,投资偏高,其运行可靠度也存在一定的问题,故应用并不广泛。鉴于这种现状,文中提出以旋转作为工作自由度的驱鱼格栅以替代常用的水平运动的驱鱼格栅。其主要传动装置均布置于最高水位以上的干燥区,既保证驱鱼格栅的稳定运行,又避免将部分传动装置布置在水下而导致水下传动装置存在容易受淤积物损坏、不易检修等问题。同时在升鱼闸出口布置浮动式拦污浮箱,在不影响鱼群洄游的前提下,进一步降低对驱鱼格栅等设备的清淤频率。通过对升鱼闸的优化及改进,全面提高运行可靠性以及维护的便利性。