塔型桁架人工鱼礁流场效应及稳定性

摘要

本研究利用物理模型试验和粒子图像测速技术,对塔型桁架人工鱼礁模型在6种换算流速0.031 m/s、0.063 m/s、0.095 m/s、0.126 m/s、0.158 m/s和0.190 m/s(实际流速0.2 m/s,0.4 m/s,0.6 m/s,0.8 m/s,1.0 m/s和1.2 m/s)下产生的流场效应与物理稳定性进行研究.结果表明,流速达到1.2 m/s时,礁体不会发生漂移和倾覆,说明该礁型具有良好的稳定性.单体礁在45°和90°迎流方式下,最大上升流流速和上升流平均流速随来流速度增加而递增,90°摆放单体礁最大上升流流速为来流速度的15.6％～21.0％,45°摆放单体礁最大上升流流速为来流速度的16.3％～23.5％;上升流面积和高度随来流速度的增大先增加后减小,均在来流速度为0.095 m/s时出现最大值;缓流区面积均随来流速度的增加而减小;在相同来流速度下,45°迎流时礁体缓流区面积大于90°迎流;在45°和90°摆放方式下,缓流区长度与礁高比值均随来流速度的增加呈下降趋势,且下降趋势逐渐平缓;45°迎流时缓流区长度为礁体高度的13～24倍,90°迎流时缓流区长度为礁体高度的11～22倍.塔型桁架人工鱼礁礁体前后没有涡流形成,但具有较好的缓流作用,在礁体后方形成了较大规模的缓流区.