葛洲坝下游中华鲟产卵场流场模拟和分析

摘要

中华鲟是我国特有的珍稀鱼类,也是我国重要的水产资源.由于葛洲坝工程的修建,中华鲟的洄游路线被阻断了, 使中华鲟产卵场由过去的屏山至木洞800 Km 江段压缩至现在的葛洲坝下游不足5km 江段,正濒临灭绝.本文运用水动力学的N-S 方程和k-ε紊流数值模型, 结合计算水气两相流的方法VOF(volume of finite), 采用有限体积法对葛洲坝下游中华鲟天然产卵场的三维流场进行了计算.通过对葛洲坝下游中华鲟产卵场的流场模拟计算发现,产卵场的流态非常复杂,特别是只有二江发电时,表面主流的速度较大, 但水流通过深坑时, 深坑底部的漩涡流场十分有利于鲟卵的沉降, 同时由于中华鲟的卵有很强的粘性, 有助于它们附着在江底的壅积岩石缝隙而不被水流冲走或被其它鱼类吞食,使鲟卵孵化得到有效保护.根据实测和计算表明:中华鲟喜欢在表面流速大而河床底部流速较小,流态相对平稳的深坑的岩石壅积处产卵, 这也是适合中华鲟产卵的水力学特性.最后结合中华鲟的水力学特性,分析中华鲟产卵繁殖的流场特性.从而能为保护这一物种提供理论依据.