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水生态学杂志

水生态学杂志

2026年06期

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| 长江流域过鱼设施运行效果监测现状及未来思考

| 长江流域过鱼设施运行效果监测现状及未来思考

摘要:水利水电工程建设削弱了河流纵向连通性,并对洄游、半洄游以及具有季节性扩散需求的鱼类形成了不同程度的通道阻隔。过鱼设施作为缓解河流阻隔、保障鱼类上下游连通的关键生态补偿工程,其真实生态作用有赖于长期、规范的运行监测予以检验。本文结合长江流域过鱼设施建设资料、典型工程监测案例、鱼道监测评估专著和国际研究,梳理过鱼设施建设与运行特征,归纳了运行效果监测的技术方法、评价指标、主要认识和薄弱环节。现有资料表明,长江流域过鱼设施数量增长较快,工程类型由鱼道、仿自然通道逐步扩展到升鱼机、集运鱼系统等复合形式;监测方法也由张网、截堵和人工观察,扩展到视频/红外、水声学、PIT、声学遥测、流场模拟和智能识别等多技术组合。已有案例能够反映过鱼种类、数量、昼夜和季节节律,以及水位、流速、水温、诱鱼流量等因素的影响,但公开案例比例偏低,长期序列资料不足,指标定义和评价口径不统一,下行通过、过坝后行为和种群尺度生态效益评估仍较薄弱。未来过鱼设施运行效果监测应面向流域连通性恢复目标,完善“非生物因素-过鱼设施有效性-过鱼效率-生态效益”多维指标体系,强化传统采样、连续视频、水声学、PIT/声学遥测、eDNA、AI识别和水文水力模拟的融合应用,并将监测结果用于运行参数调整、设施优化和生态调度。
| 建坝河流鱼类潜在繁殖窗口的水文特征及其演变趋势

| 建坝河流鱼类潜在繁殖窗口的水文特征及其演变趋势

摘要:探究建坝河流鱼类潜在繁殖窗口的水文特征及其演变趋势,为河流鱼类生境保护修复及生态调度决策提供理论依据。以向家坝下游河段为研究对象,基于1980—2020年日尺度流量数据,构建基于上涨水文事件的鱼类潜在繁殖窗口水文特征识别方法,从水文背景、极端事件、事件类型及年内-年际演变等多维度进行系统分析。结果表明:(1)研究河段年平均流量长期变化不显著,但年际变异系数呈显著下降趋势,水文过程波动幅度明显减弱;(2)极端洪水事件的发生频率整体未呈显著变化,但强度呈显著下降趋势;(3)基于上涨过程识别的水文事件可划分为8类,具有潜在繁殖指示意义的事件主要集中于3月初至9月下旬,形成相对稳定的季节窗口;(4)建坝后鱼类繁殖所需的水文事件年出现次数未发生显著突变,但事件强度、历时及类型结构发生系统性调整,表现为相对峰值强度下降、上涨历时缩短及事件类型多样性降低。建坝河流中鱼类潜在繁殖窗口的水文过程演变主要体现为类型结构的重塑,而非单纯的水量变化,未来生态调度应重点恢复具有生态意义的涨水过程的上涨幅度与持续时间。
| 多分汊河道枢纽工程群适应性生态调控研究

| 多分汊河道枢纽工程群适应性生态调控研究

摘要: 探究动态来水条件下调控工程的下泄流量及4支分流比,分层确立赣江尾闾生态调控目标,为枢纽工程调度下水生态环境协调发展提供支撑。以赣江尾闾多分汊河道为研究对象,基于1974—2020年外洲水文站长系列流量资料及赣江尾闾枢纽工程群运行资料,选取8月一次年3月作为典型情景设计时段,对外洲站月流量进行经验频率分析,按月分别选取20%、50%和90%保证率对应的流量表征丰水、平水和枯水工况,共构建24种典型调度情景。在此基础上,依据分汊河道不同时段和不同层次的生态需求,量化自然分流比偏离度最小、水环境达标程度最大、水华暴发风险最小的多目标体系;并综合考虑枢纽工程群供水、航运等经济社会效益,构建适应多分汊河道时空差异性生态需求的多目标生态调度模型;采用第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)对模型进行求解,并结合纳什议价法进行多目标决策,优选出不同情景下生态调度的均衡方案。结果表明,赣江尾闾4支生态分流调控具有明显的月份差异和来流条件差异,单一固定分流比难以满足调控期内多重生态需求。自然分流比维持目标与水质改善、水华防控目标之间存在权衡关系,而水质改善与水华防控目标具有一定协同性。基于纳什议价法优选的均衡方案能够较好地协调不同生态目标,方案建议8—10月应适当提高中支和南支分流比例,11月一次年3月应重点协调自然分流比维持与南支水质保障。上游来流量较大时,各支生态和水环境需求更容易满足,优化方案对中支、南支的额外配水需求减弱,4支分流格局逐渐向自然状态回归。但枯水条件下,即使提高南支分流比,受总来流量约束,南支水质改善压力依然突出。
| 水文连通性对平原河网鱼类群落结构及功能多样性的影响

| 水文连通性对平原河网鱼类群落结构及功能多样性的影响

摘要: 探究平原河网地区水文连通性对鱼类群落结构及功能多样性的影响,为平原河网地区的水生态保护、水系修复与渔业资源管理提供科学依据。以江苏省扬州市邗江区典型平原河网水体为研究对象,于2023年9月在湖泊、水库及河流等10个水体设置23个采样点开展鱼类资源调查。采用水文阻隔系数和生物连通性综合指数量化连通性,结合相对重要性指数、物种多样性指数及功能多样性指数,系统分析鱼类群落结构及其与水文连通性的关系。结果表明,研究区共记录鱼类38种,以鲤形目为主,优势种为刀鲚(Coilia nasus)、鰯(Hemiculter leucisculus)、达氏鲌(Culter dabryi)和鲫(Carassius auratus)。不同水体间鱼类群落结构差异显著(P<0.001),封闭型水库物种组成简单;连通性较高的湖泊和河流水体物种丰富,群落结构复杂。相关性分析表明,水文阻隔系数与生物连通性(P<0.01)及功能丰富度(P<0.01)均呈显著负相关,说明水文连通性下降会限制鱼类迁移扩散,降低不同水体间鱼类群落的相似性,并导致功能空间收缩。综上,水文连通性是驱动平原河网鱼类多样性格局的重要因素,未来平原河网的管理应在维持水体连通性的基础上,综合考虑提升生境异质性并控制污染,以促进鱼类多样性保护和水生态系统稳定。
| 基于水声学探测的杨房沟水电站坝下鱼类集群分布特征研究

| 基于水声学探测的杨房沟水电站坝下鱼类集群分布特征研究

摘要:探明杨房沟水电站坝下水域鱼类的集群分布特征,为坝下集鱼设施进口位置的合理选择提供科学依据。2023年7—9月,利用EK80型分裂波束式鱼探仪对杨房沟水电站坝下200~1000m江段开展水声学走航调查,同步使用声学多普勒剖面流速仪采集流场、水深等水环境特征数据,系统分析流场、水深与鱼类水平及垂直分布之间的响应关系;同期布设刺网和地笼网进行鱼类资源调查,以验证水声学结果的可靠性。鱼探
| 基于 eDNA 技术与传统渔具方法的大渡河上游鱼类多样性及重要指示种川陕哲罗鲑的分布研究

| 基于 eDNA 技术与传统渔具方法的大渡河上游鱼类多样性及重要指示种川陕哲罗鲑的分布研究

摘要: 对大渡河上游川陕哲罗鲑(Hucho bleekeri)现存栖息地鱼类进行调查,为水电工程生态调度、外来物种防控及川陕哲罗鲑栖息地保护与种群恢复提供支撑。2025年4月采用环境DNA(eDNA)技术,结合传统渔具调查大渡河上游鱼类多样性及川陕哲罗鲑的分布现状,并对比探讨2种方法在鱼类监测中的优势与局限性。结果共记录鱼类32种,其中eDNA方法检测到29种,传统方法调查到12种,2种方法共同检出的鱼类有9种。川陕哲罗鲑未在传统渔具调查中捕获,但通过eDNA技术在白湾乡(BWX2)和沙尔宗镇(SEZ4)采样点成功检测到。在鱼类群落组成方面,2种方法均显示鲤形目和鲤科为优势类群,并共同检测到大渡裸裂尻鱼(Schizopygopsis chengi)、细尾高原鳅(Triplophysa stenura)和重口裂腹鱼(Schizothorax davidi),且这3种鱼具有较高的优势度。多样性分析表明,eDNA方法获得的香农多样性指数、辛普森多样性指数和玛格列夫丰富度指数均显著高于传统渔具调查方法。eDNA技术以其较高的灵敏性能够有效补充传统渔具调查方法的不足,有助于提升大渡河上游鱼类多样性调查的准确性与完整性,为大渡河上游鱼类资源保护工作提供了重要的基础数据和技术支持。
| 基于水声学方法的长江朱沱至龙华江段鱼类时空分布特征研究

| 基于水声学方法的长江朱沱至龙华江段鱼类时空分布特征研究

摘要：探究长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区朱沱—龙华江段鱼类资源时空分布及与水文环境的关系，为科学制定保护区鱼类资源保护策略、优化水文调度方案提供有力支撑。2024年1月、3月至12月采用水声学技术开展11次调查，结合流量数据进行分析，结果显示：鱼类平均目标强度（-51.99±5.94） dB，平均体长 5.8cm，体长与密度月际差异极显著（P<0.001）， 4月因繁
| 梯级水库联合运行下河流水质时空变化特征研究

| 梯级水库联合运行下河流水质时空变化特征研究

摘要:揭示金沙江下游梯级水库联合运行下河流水质的时空变化特征及其潜在影响因素,弥补现有研究对四库联合调度场景下水质长期演变规律认识的不足,为流域水质管控与水库生态调度提供科学支撑。基于2016—2023年金沙江下游22个监测断面的逐月水质数据,采用Mann-Kendall趋势检验、主成分分析(PCA)、Kruskal-Wallis H检验、Dunn检验等多元统计方法,系统评估主要水质指标
| 水文季节驱动下梯级开发河流浮游植物群落构建机制的转换

| 水文季节驱动下梯级开发河流浮游植物群落构建机制的转换

摘要:探究梯级电站开发背景下不同水文情势对河流浮游植物群落构建机制的影响,为晋江流域及相关梯级开发河流的生态管理提供科学依据。于2024年丰水期(10月)和2025年枯水期(3月)在晋江流域西溪梯级电站开发河段布设11个监测断面,开展浮游植物群落和水环境因子同步监测。通过分析不同水文期浮游植物群落结构特征,结合中性模型、校正随机率(MST)及层次分割法,量化群落构建过程中确定性与随机性过程的相对贡献,识别关键驱动环境因子。结果表明:(1)丰水期浮游植物平均密度为 0.4×10⁷个/L,蓝藻门、绿藻门和硅藻门为优势门类,密度呈上游至下游递增趋势,金鸡闸(JJ)段密度最高且蓝藻占比达64.77%;枯水期平均密度为 1.1×10⁷个/L,绿藻门和金藻门为优势门类,各点位密度差异显著,新兰电站(XL)最低、安溪城西桥闸(CX)最高。(2)群落构建机制存在显著季节转换,丰水期确定性过程占主导(中性模型 R²=0.313,MST<0.5),枯水期随机性过程贡献更高( R²=0.578,MST>0.5)。(3)驱动因子具有季节分异特征,丰水期流速对群落变异的单独解释度最高(18.28%),枯水期总磷(11.47%)和高锰酸盐指数(10.25%)为核心影响因子。水文季节是梯级河流浮游植物群落构建机制转换的关键驱动因素,可为梯级河流差异化生态调度与水质管控提供理论支撑。
| 生态调水驱动下富营养化湖泊溶解氧与叶绿素a动态耦合响应研究

| 生态调水驱动下富营养化湖泊溶解氧与叶绿素a动态耦合响应研究

摘要: 明确生态调水对富营养化湖泊叶绿素a与溶解氧动态耦合关系的调控机制,为优化湖泊调水方案、提升生态修复长效性提供量化依据与科学支撑。以富营养化湖泊太湖为研究对象,聚焦“引江济太”生态调水工程,于调水区贡湖湾与参考区湖心区域各设置2个采样点位,基于2011年(高强度调水)、2014年(中强度调水)、2016年(低强度调水)的监测数据,系统分析不同调水强度下叶绿素a、溶解氧及关键环境因子的时空变化特征,解析二者的耦合响应规律及驱动机制。研究结果表明,生态调水实施后水体叶绿素a浓度和蓝藻水华风险显著(P<0.01)降低,调水区(贡湖湾)叶绿素a浓度从24.35μg/L降至12.51μg/L。同时,生态调水改变调水区藻类生长环境,重塑了藻类生长的限制性因子,致使总磷可能不再是调水区叶绿素a浓度的主要影响因子。生态调水期间尽管溶解氧浓度呈现增加趋势,但溶解氧饱和度呈现下降趋势,从96%下降至85%,表明调水可能通过抑制藻类生物量削弱水体光合产氧能力,进而改变溶解氧的收支平衡。此外,生态调水不仅改变了叶绿素a与溶解氧的耦合关系,还可能通过增加外源营养盐输入间接影响溶解氧变化。
| 嘉陵江中下游梯级开发背景下岩原鲤种群遗传多样性和遗传结构

| 嘉陵江中下游梯级开发背景下岩原鲤种群遗传多样性和遗传结构

摘要: 调查嘉陵江中下游梯级开发影响下岩原鲤(Procypris rabaudi)的遗传多样性与种群结构,为梯级工程建设与运行下的鱼类保护管理提供参考。基于10个高多态性微卫星位点分析,2024年嘉陵江中下游梯级航电枢纽工程阻隔下桐子壕-利泽、利泽-草街和草街-长江3个岩原鲤种群遗传多样性,通过瓶颈效应检测和当代迁移率评估种群动态,并使用STRUCTURE分析、分子方差分析和分化系数评估遗传结构和分化。结果表明:3个岩原鲤种群没有明显的遗传多样性差异,并仍维持较高的遗传多样性水平( H_e:0.652~0.682, H_o:0.581~0.642);种群动态分析表明3个种群均表现出等位基因数量减少( M<0.68)的信号,利泽上游的种群没有检测到显著瓶颈效应,而利泽-草街和草街-长江的种群可能经历过群体缩小事件;草街上游的桐子壕-利泽和利泽-草街种群与草街-长江种群之间呈现初步的遗传分化,其中草街-长江种群在遗传结构上趋于形成相对独立的分支;遗传分化系数最大值出现在桐子壕-利泽种群和草街-长江种群之间( F_ST=0.052, D_EST=0.200);分子方差分析(AMOVA)结果显示遗传变异主要来自个体内部(82%),种群间的变异仅占2%。嘉陵江梯级工程阻隔已对岩原鲤种群结构产生了初步影响,但整体分化水平仍然较低。研究强调了大型梯级工程开发背景下,支流的保护、连通性恢复以及长期遗传监测对维持岩原鲤种群遗传资源的重要意义。
| 金沙江下游梯级水库特有鱼类物理生境垂向压缩及驱动机制

| 金沙江下游梯级水库特有鱼类物理生境垂向压缩及驱动机制

摘要: 探究深水梯级水库层化效应对特有鱼类生境的胁迫作用, 揭示深库物理层化驱动的“生境垂向压缩”机制, 为梯级水库实施分层取水及微生境改善等生态调度提供量化依据。基于2024—2025年金沙江下游梯级水库蓄水、枯水及丰水期的高频现场监测数据, 采用限制因子模型结合Brunt-Väisälä频率( N2)、皮尔逊相关性及主成分分析(PCA), 定量评估复合层化对圆口铜鱼等4种典型鱼类的
| 金沙江攀枝花江段圆口铜鱼产卵场适宜性及连通性变化

| 金沙江攀枝花江段圆口铜鱼产卵场适宜性及连通性变化

摘要:探究水电开发对金沙江圆口铜鱼(Coreius guichenoti)产卵场的影响,为圆口铜鱼产卵场保护、栖息地修复和水库生态调度提供科学依据。以攀枝花江段典型产卵场为研究区域,选取国家二级保护动物圆口铜鱼为研究对象,通过鱼类产卵场模型模拟不同水电开发阶段(2010、2014、2016、2018、2020年)圆口铜鱼产卵期水动力、水温以及生境适宜性的时空演变,并定量计算加权栖息地面积(WUA)、平均适宜度指数(HHS),在此基础上,进一步引入栖息地连通性评价,结合有效栖息地面积及其空间分布特征计算栖息地连通性指数(HCI),用以反映圆口铜鱼适宜产卵生境的连通性变化。模拟结果显示,研究河段产卵期水温整体呈下降趋势,局部水深和流速增大,但整体空间格局分布变化较小,圆口铜鱼产卵场适宜性显著下降。与2010年水电开发前相比,2020年WUA和HHS分别减少65.0%和65.1%。HCI评价结果表明适宜生境的空间连通性大幅下降,2020年HCI均值仅0.009,较2010年降幅达90.2%,产卵生境已由相对连续分布变为高度碎片化。流量-适宜性-连通性耦合关系表明,当流量维持在1800~3500 m3/s时,产卵生境的适宜性和连通性均较高。
| 雅砻江锦屏二级减水河段产漂流性卵鱼类产卵繁殖的生态需求

| 雅砻江锦屏二级减水河段产漂流性卵鱼类产卵繁殖的生态需求

摘要:探究洪峰过程的退水阶段对产漂流性卵鱼类繁殖的影响,为雅砻江流域的生态调度提供科学依据。通过5个年份(2008年、2013年、2020年、2023年、2024年)春夏季在雅砻江下游减水河段里庄或磨房沟断面的逐日早期资源监测,采用随机森林模型,分析产漂流性卵鱼类产卵发生与否、鱼卵密度大小与水文条件的关系,辨识其关键影响因素,探究洪峰过程中退水阶段的作用。结果显示:洪峰过程中涨水阶段内透明度的下降以及适宜的水温范围是减水河段产漂流性卵鱼类产卵促发的关键条件,而退水阶段的流量和水位变动是影响鱼卵密度变动的关键条件,其中当日平均水温在17.6~20.1℃、日平均透明度在3~30cm时,产卵发生概率会在0.75及以上;当流量日上涨率在-4m3/(s·d)以下时、流量上涨量在-121m3/s以下时以及水位日上涨率在-1.59~-0.20m/d时,逐日鱼卵密度可达最高值的75%及以上。
| 基于水动力模拟的多分汊河道鱼类栖息地适宜度评价研究

| 基于水动力模拟的多分汊河道鱼类栖息地适宜度评价研究

摘要:对多分汊河道形成的鱼类栖息环境进行评价,为鱼类保护和栖息地修复提供数据支撑。对安谷水电站所在干流左侧的典型多分汊河道中分汊、弯曲、顺直等3种河段水动力特性进行对比分析,以中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)和唇鰤(Hemibarbus labeo)为目标鱼类,获取不同下泄流量(100、200、400、600 m3/s)下3种河段目标鱼类的栖息地适宜度。结果表明:当河道流量从100 m3/s增加到600 m3/s时,各典型河段的平均流速和河道整体水深呈现增大的趋势,流量增大到600 m3/s时莲子坝分汊河段的左岸平均流速最大(1.79 m/s),弯曲河段的平均水深最大(12.0 m),顺直河段平均水深随流量增大以稳定增幅上升,从6.0 m增加到8.5 m;各流量工况下顺直河段和弯曲河段的平均流速相差不大,其流速范围为0.05~0.30 m/s。中华倒刺鲃和唇鰤各分汊河段有效栖息地面积(WUA)在流量为400 m3/s时均最大,其中中华倒刺鲃在许坝分汊段WUA最大,约为7.5×103 m2,唇鰤在冯坝分汊段WUA最大,约为11.7×103 m2。对比分析典型河段的栖息地质量,2种目标鱼类均在莲子坝分汊河段具有较高的鱼类有效栖息地面积占比(P_T)(中华倒刺鲃为49.2%,唇鰤为66.8%);在弯曲河段,中华倒刺鲃在流量为200~400 m3/s时适宜栖息,唇鰤在流量为400~600 m3/s适宜栖息;顺直河段中,中华倒刺鲃和唇鰤分别适宜在400和200 m3/s流量栖息,但其在4个流量工况下的P_T相差不大,流量对顺直河段栖息地质量的影响不明显。
| 基于鱼类行为响应与水力特征耦合的助溯式鱼道研究

| 基于鱼类行为响应与水力特征耦合的助溯式鱼道研究

摘要: 明确鱼道水力特性与鱼类上溯行为的耦合阈值, 验证尾门调控在大底坡条件下的关键效能, 为过鱼设施设计与运行提供理论依据和技术参考。以四大家鱼(青鱼、草鱼、鲢、鳙)幼鱼为目标对象, 试验设置6种底坡(0、1:400、1:200、1:133、1:100、1:80)、3种上下游池室配比(C1=3:1、C2=2:2、C3=1:3)及8级尾门闭合角度(10°~80°,间隔10°), 系统构建了“底坡-池室-尾门调节”协同调控体系, 研究流速、主流偏转程度、流速衰减率、紊动能等水力要素的变化规律, 并结合四大家鱼幼鱼的游泳能力阈值进行关联分析。结果表明: 池室配比C2(2:2)对流态的控制效果最佳, 可在池室侧壁与底部形成宽广低速区, 主流区流速衰减率达64%~80%, 有效削弱高速水流对鱼类上溯的屏障作用; 在大底坡S6(1:80)条件下, 尾门闭合角达80°时仍可使过鱼效率提升至75%以上。
| 岛结构演变对岛式鱼道水力特性影响的研究

| 岛结构演变对岛式鱼道水力特性影响的研究

摘要:优化岛式鱼道水力特性,建立岛结构参数与水力特性之间的响应关系,为提升鱼道对鱼类上溯的适配性、助力河流连通性修复提供技术参考。以新型岛式鱼道为研究对象,采用物理模型试验与计算流体动力学(CFD)数值模拟相结合的方法,探究岛型、岛距等岛结构演变对池室内流速、湍动能、沿程水面线等水力特性的影响规律,筛选适配鱼类洄游水力需求的岛式鱼道结构参数,并验证数值模拟模型的准确性,同时结合洄游鱼类生物运动学特征分析水力特性与鱼类上溯的生态适配性。试验模型几何比尺为1:20,遵循重力相似准则,选取草鱼(Ctenopharyngodon idella)幼鱼为目标鱼类,明确其游泳能力与池室流速分区的对应关系。结果表明:矩形岛型(NI模型)对池室内流速的控制效果优于弧形改进岛型,岛距D=3b时能有效抑制瓣结构前端高流速区域(S4)占比,降低鱼类上溯流速胁迫;池室内最大湍动能始终低于0.01m2/s2,符合低湍动能的鱼类洄游环境要求,弧形岛型虽丰富了湍动能分布,但整体湍动能强度高于矩形岛型,易增加鱼类游泳耗能;岛式鱼道池室两侧呈现阶梯式交替水位变化,中线水位平缓抬升,NI模型的水位抬升效果更显著,更贴合鱼类逐级上溯的水力需求并可提供休憩空间。
| 局部落差对阶梯式鱼道池室水力特性的影响研究

| 局部落差对阶梯式鱼道池室水力特性的影响研究

摘要: 明晰阶梯式鱼道的局部落差突变对池室水动力特性的影响, 可为优化鱼道设计及促进幼鱼上溯提供试验支撑。以多级水槽为试验模型, 采用粒子图像测速技术 (particle image velocimetry, PIV) 获取近跌坎处 6 种不同工况的流场信息, 分析局部落差变化对池室流场结构的影响。结果表明: 随着局部落差增大, 流速沿横向呈马鞍形分布, 高流速区分布范围逐渐变窄, 回流区呈现动态演变特征; 涡量随速度梯度增加逐渐增强, 脉动强度与雷诺应力也随之增加, 湍流混合与动量交换加剧。综合考虑流场、涡量场、脉动强度、雷诺应力以及工程建设成本, 确定无量纲落差 H/B=0.06～0.10 (工况 1~工况 3) 为满足鱼类洄游需求的适宜落差范围, 其中 H/B=0.06 (工况 1) 为兼顾水力学性能与工程经济性的较优选择。
| 鱼道旁侧式休息池水力特性模拟研究

| 鱼道旁侧式休息池水力特性模拟研究

摘要:针对传统纵向加长型鱼道休息池在地形陡峭、纵向空间受限的水利枢纽中布置难度大的局限,探究侧向拓宽型旁侧式休息池的水力性能与空间利用特征,为鱼道休息池的科学选型与精细化设计提供技术支撑。以竖缝式鱼道为研究对象,基于RANS方程,采用RNG k-ε湍流模型与VOF多相流方法建立三维数学模型,设置6种不同构型的休息池工况,对比分析流速、湍动能、涡量及有效休息区特征。结果显示:在总面积相近时,单倍纵向长度的侧向拓宽构型可获得与双倍长构型相当甚至更大的有效休息区面积,长隔板侧单倍拓宽工况Case 3有效休息区面积占比(ERAR)达68.5%,为所有工况最高;各工况湍动能与涡量均处于鱼类适宜范围,涡量峰值量级差异不显著,流场差异主要体现为低流速区集中度与流场分区明确性的不同;双倍尺寸工况下,短导板侧拓宽的有效休息区占比达60.6%,空间利用效率显著优于长隔板侧拓宽构型。研究表明,侧向拓宽可通过优化横向流场结构提高空间利用率,在纵向空间受限、横向空间充裕的工况下可替代传统的纵向加长方案,对优化鱼道水平线型布置具有实际应用价值。
| 池堰式鱼道水力特性及过鱼效果提升研究 ——以果米滩水电站工程鱼道为例

| 池堰式鱼道水力特性及过鱼效果提升研究 ——以果米滩水电站工程鱼道为例

摘要:改善鱼道水力条件、上溯通道连通性,优化鱼道的实际通行能力,为已建池堰式鱼道结构改造、运行流量确定及过鱼效果评估提供参考。依托果米滩鱼道,开展水力学监测、水动力数值模拟和过鱼效果监测研究,提出池堰式隔板结构优化方案,评价优化后鱼道的水力条件及过鱼运行效果。结果表明,在流量时,原体型鱼道进鱼口段及池堰式隔板溢流区域流速偏高,池室堰顶局部最大流速可达2.13 m/s,不利于鱼类连续上溯;采用在进鱼口段10个池室内新增隔板(高度与原池堰式隔板一致,相邻隔板间距由2.00 m调整为1.00 m),并在全鱼道隔板上开设宽0.30 m的贯底竖缝、按左右异侧交替布置的方案优化后,进鱼口段局部高速区范围减小,流速分布趋于平缓。当时,鱼道存在上下贯通的上溯通道,且适宜流速面积占比达到最大(80.29%);PIT监测在条件下记录到部分标记个体完成通过(入口与出口均有记录的有效通过个体为8尾),表明优化后鱼道在本次流量监测条件下具备一定上溯能力。
| 双侧对称多竖缝式鱼道水力特性研究

| 双侧对称多竖缝式鱼道水力特性研究

摘要:评价双侧对称多竖缝式鱼道(BMSF)在实际工程复杂条件下的水动力适宜性,为类似鱼道工程的设计优化提供技术参考。以某鱼道工程常规池室区域、出口区域和进口区域为研究对象,采用三维数值模拟方法,对鱼道内流速幅值(U)、紊动能(k)和单位体积能量耗散率(E)进行系统分析。结果表明:针对鱼道常规池室区域,BMSF采用构型的最大时均流速幅值 Umax 比传统竖缝式鱼道(VSF)构型减小33%(即1.0
| 基于流量调控的竖缝式鱼道出口段优化与生态水力学试验研究

| 基于流量调控的竖缝式鱼道出口段优化与生态水力学试验研究

摘要:破解传统竖缝式鱼道出口闸门常开、池室水深随库水位被动波动引发的过鱼效率不稳难题,为提高鱼道运行效果及已建鱼道改造提供新方式。提出一种集成丹尼尔陡坡鱼道的可调式鱼道出口段优化方案,依托犬木塘水库工程鱼道,通过1:10比尺生态水力学模型试验,系统研究流量调控下鱼道出口段与主鱼道的水力衔接特性及试验鱼的上溯行为响应。结果表明:竖缝式鱼道池室存在显著的最佳运行水深阈值,0.50~1.10 m为本工程条件下过鱼效率最高的水深运行区间;可调式鱼道出口段标准丹尼尔鱼道经隔板加密优化后,可适应游泳能力较弱的鲤科鱼类,其进口最佳淹没水深范围为0.60~0.85 m。本可调式鱼道出口段方案通过陡坡丹尼尔鱼道衔接主鱼道与库区水位,实现了对鱼道运行水深的主动控制。
| 坡比对H型竖缝式鱼道水力特征及鲤科鱼类上溯行为的影响

| 坡比对H型竖缝式鱼道水力特征及鲤科鱼类上溯行为的影响

摘要: 探究坡比变化对H型竖缝式鱼道池室水力特征及鱼类上溯行为的影响,为鱼道坡比优化及过鱼设施设计提供参考。以草金鱼(金鲫, Carassius auratus)为试验对象,设置1/15、1/20、1/30、1/40、1/50、1/70、1/90和1/110共8种坡比,结合物理模型试验、三维数值模拟和鱼类行为轨迹分析,研究不同坡比下池室流态、过鱼效果及路径选择特征。结果表明,随坡比由1/110增大至1/15,主流区流速增大,但池室整体流态形式基本稳定。当坡比为1/90~1/110时,主流诱导作用不足,试验鱼易在池室滞留并出现往返移动;当坡比为1/15~1/20时,竖缝流速达到极限流速,试验鱼上溯路径曲折、转向频次增多,连续上溯难度增加。试验鱼通过率随坡比增大呈先升高后降低趋势,其中1/40坡比工况通过率最高;通过时间呈先减小后增大趋势,其中1/70工况最短。综合水力条件、通过率、通过时间及轨迹特征,坡比为1/30~1/70时过鱼效果较优,可作为H型竖缝式鱼道坡比优化设计的参考。
| 青海湖阶梯式鱼道过鱼效果分析

| 青海湖阶梯式鱼道过鱼效果分析

摘要: 监测青海湖阶梯式鱼道过鱼效果,分析影响因素,为青海湖流域鱼道工程的改造及过鱼效果优化提供技术支撑。以青海湖沙柳河刚北渠、永丰渠阶梯式鱼道为研究对象,以青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)为过鱼对象,结合PIT遥测、数值模拟、Logistic回归等方法开展鱼道过鱼效果分析研究。结果表明:(1)刚北渠阶梯式鱼道整体平均通过率仅6.5%,永丰渠鱼道整体平均通

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