水流紊动对鱼类影响实验研究

摘要

近年来，对于保护生物多样性和流域社会可持续发展的认识不断被接受，提出了对遭受破坏的生态系统进行修复的新课题，我国的一些流域也先后提出了生态修复的目标，在这样的大潮流的推动下，出现了许多生态水力学的研究课题。 鱼类作为水生态系统中的重要组成，其相关方面研究在国内外也得到一定发展。紊流对鱼类生存有重要影响，国内外许多学者对此进行了研究。 本文主要研究目的是在实验室中利用格栅紊流发生器制造紊流，分析不同紊动强度对鲫鱼造成的影响。本文主要研究内容如下： 1．在实验室中建立振动格栅紊流发生器模型，分别利用ADV和PIV两种量测技术对水平水槽中振动格栅紊流进行量测，通过实验分析，水平水槽中振动格栅紊流的水力特性。 2．比较ADV与PIV的量测结果，并与前人的研究成果进行对比，分析ADV与PIV两种量测技术量测水平水槽中的振动格栅紊流水力特性的效果。 3．总结前人关于水流紊动与剪切力对鱼类造成影响的研究成果，分析鱼类受伤机理。 4．改变格栅紊流发生器格栅运行参数，控制紊动强度，研究不同紊动对鲫鱼产生的影响，分析鲫鱼能维持正常游动姿势的紊动强度范围，提出鲫鱼维持“槽道效应”的临界紊动强度，以及不适合鲫鱼生存的临界紊动强度。分析不同紊动强度下，鲫鱼的损伤率与死亡率。 本研究得到国家自然科学基金项目重大项目“大型水利工程对重要生物资源不利影响的补偿途径(＃30490235)”的资助。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1问题的提出

1.2振动格栅紊流发生器系统研究现状

1.2.1振动格栅紊流发生器介绍

1.2.2振动格栅紊流发生器的应用

1.2.3振动格栅紊流发生器的理论研究

1.3鱼类的生理特性

1.3.1鱼类的外形

1.3.2鱼类物种的多样性

1.3.3鱼类与生态

1.4紊动与剪切力对鱼类的影响

1.4.1定义

1.4.2河流中紊动与剪切力对鱼类的影响

1.4.3船舶行驶产生紊动与剪切力对鱼类的影响

1.4.4水力发电系统中紊动与剪切力对鱼类的影响

1.4本文的研究内容

第2章水平水槽中振动格栅紊流特性实验研究

2.1试验装置系统的建立

2.1.1试验装置设计

2.1.2量测装置

2.1.3实验操作中注意的问题

2.2实验方案与数据分析

2.2.1 ADV测量实验方案及数据分析

2.2.2 PIV测量实验方案及数据分析

2.3本章小结

第3章振动格栅紊流对鱼类影响实验研究

3.1鱼的运输与环境适应

3.2实验方案与结果

3.2.1方案介绍

3.2.2实验结果

3.3实验结果分析

3.3.1格栅振动频率为1Hz-2.0Hz

3.3.2格栅振动频率为3.5Hz

3.3.3格栅振动频率为4.5Hz

3.3.4格栅振动频率为5.5Hz

3.4本章小结

第4章结论与展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

致谢

附录