發(fā)布時(shí)間：2020-11-04 15:53

　　 近年來(lái),大規(guī)模水利水電工程的修建及其他人類活動(dòng)改變了原始的河道形態(tài)、擠壓了魚類的生存空間,阻礙了魚類的洄游通道,破壞了魚類原有的棲息環(huán)境,魚類資源量減少。為了保護(hù)魚類資源,各部門多采用生態(tài)調(diào)度、生態(tài)修復(fù)等方法創(chuàng)造合適的水文、水動(dòng)力條件以滿足魚類繁殖的需求。魚類早期資源量作為衡量生態(tài)調(diào)度和修復(fù)效果的重要指標(biāo),其估算仍沿用20世紀(jì)60年代由易伯魯提出的卵苗平均密度估算方法,該方法存在誤差大、準(zhǔn)確性差等問(wèn)題,難以滿足生態(tài)調(diào)度效果準(zhǔn)確評(píng)估的要求。同時(shí),根據(jù)卵苗發(fā)育時(shí)間和江水平均流速所反推的產(chǎn)卵場(chǎng)范圍過(guò)大,難以滿足魚類棲息地精確修復(fù)和產(chǎn)卵場(chǎng)保護(hù)的需要。因此,迫切需要立足魚卵運(yùn)動(dòng)的新視角,從魚卵運(yùn)動(dòng)規(guī)律的角度出發(fā)找到能夠準(zhǔn)確定位魚類產(chǎn)卵場(chǎng)、估算魚類早期資源量的新方法,以提出有針對(duì)性的魚類資源保護(hù)措施。本文應(yīng)用PTV粒子追蹤測(cè)速技術(shù)開展魚卵運(yùn)動(dòng)室內(nèi)水槽試驗(yàn),系統(tǒng)分析了近似恒定均勻流條件下的魚卵運(yùn)動(dòng)特性,初步量化了魚卵運(yùn)動(dòng)速度、軌跡斜率與水流速度之間的關(guān)系。同時(shí),應(yīng)用物理受力分析對(duì)魚卵顆粒受力情況進(jìn)行簡(jiǎn)化,推導(dǎo)了恒定均勻流條件下的魚卵運(yùn)動(dòng)方程,并將理論推導(dǎo)和室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比總結(jié),揭示了魚卵的運(yùn)動(dòng)特性、主要影響因素及其作用機(jī)理。以藕池河支流為研究區(qū)域,采用模型魚卵進(jìn)行野外魚卵漂流試驗(yàn),探究天然河流中魚卵顆粒的漂流軌跡和漂流速度特性。在此基礎(chǔ)上,建立了三維魚卵運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力模型,并采用室內(nèi)魚卵運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行率定及驗(yàn)證。利用本文所建立的魚卵運(yùn)動(dòng)模型,模擬了藕池河中不同位置釋放的魚卵顆粒的運(yùn)動(dòng)情況,分析魚卵顆粒的漂流速度和漂流軌跡,探討了基于魚卵粒子追蹤的魚類早期資源估算和產(chǎn)卵場(chǎng)位置推算方法。本文取得的主要成果和結(jié)論如下:(1)魚卵運(yùn)動(dòng)速度和軌跡特性恒定均勻流條件下,魚卵縱向速度隨水流縱向速度的增大而增大,兩者呈線性關(guān)系,而魚卵垂向速度與水流縱向速度之間沒(méi)有顯著關(guān)系;魚卵運(yùn)動(dòng)軌跡在較小流速工況下呈線性下降趨勢(shì),且軌跡斜率隨流速增大而漸緩,當(dāng)流速增大到一定數(shù)值時(shí),魚卵運(yùn)動(dòng)軌跡從簡(jiǎn)單的斜線式下沉轉(zhuǎn)變?yōu)椴ɡ朔瓭L式下沉,魚卵運(yùn)動(dòng)軌跡受水流紊動(dòng)效應(yīng)的影響顯著。(2)魚卵運(yùn)動(dòng)理論分析本文解析求解了恒定均勻流條件下的魚卵運(yùn)動(dòng)方程,并將理論推導(dǎo)與室內(nèi)水槽試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)比總結(jié),揭示了魚卵的運(yùn)動(dòng)特性、主要影響因素及其作用機(jī)理,且研究結(jié)果顯示魚卵運(yùn)動(dòng)方程對(duì)魚卵縱向速度、垂向速度和軌跡斜率均有所高估。(3)天然河流中魚卵漂流特性分析天然河流中魚卵的漂流密度隨著漂流距離的增加而減小,河道中不同位置魚卵的漂流密度存在差異;各采樣斷面的魚卵漂流速度均滯后于水流速度,河道不同位置處投放的魚卵漂流速度略有差異;魚卵的漂流軌跡方向與河道主流方向一致,主要受河道地形、水動(dòng)力條件、魚卵比重和粒徑的影響。(4)魚卵運(yùn)動(dòng)數(shù)值模型構(gòu)建與應(yīng)用探討本文基于Fluent軟件建立了魚卵運(yùn)動(dòng)模型,采用室內(nèi)水槽試驗(yàn)的數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行率定及驗(yàn)證。模擬了藕池河中不同位置(左岸、中間、右岸)釋放的魚卵顆粒運(yùn)動(dòng)情況,統(tǒng)計(jì)分析了天然河流中的魚卵漂流運(yùn)動(dòng)特性,結(jié)果表明該模型能夠較好的模擬天然河流中的魚卵漂流運(yùn)動(dòng)�；�于上述研究結(jié)果,探討了基于魚卵粒子追蹤的天然河流魚類早期資源估算和魚類產(chǎn)卵場(chǎng)位置推算方法。
【學(xué)位單位】：中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q958.8
【部分圖文】：

的階段變化，魚卵直徑、比重會(huì)發(fā)生變化。Ｃｈａｐｍａｎ等［５５］實(shí)測(cè)了不同溫度、不同發(fā)育期??下鳙魚和鰱魚卵直徑、密度大小變化，結(jié)果表明魚卵受精后發(fā)育前期魚卵直徑隨時(shí)間的??增加而增大、密度減小，而發(fā)育后期直徑和密度趨于穩(wěn)定，圖１．１所示為作者拍攝的受??精后鳙魚卵照片。Ｇａｃｉａ等［５６］根據(jù)ｃｈａｎｐａｍａｎ的實(shí)測(cè)資料擬合了鰱魚和鳙魚卵在不同發(fā)??育期的魚卵直徑、密度變化公式如下，??２４．２８?ｅｘｐ?＋９９８．８９?（／？２＝〇．８２）鰱魚??２４．８１?ｅｘｐ?ｆ??—１?＋?９９８．８１?（／？?＝０．８４）鳙魚?（１．８）??Ｖ?１７４８７．Ｕ??７??

圖１．?２技術(shù)路線圖??

圖２．?１試驗(yàn)水槽系統(tǒng)及設(shè)備布置實(shí)拍圖??
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3 趙金保，張萬(wàn)順，孫建安;天然河流流場(chǎng)數(shù)值模擬的預(yù)處理方法[J];力學(xué)學(xué)報(bào);1994年02期

4 貢炳生,蔡國(guó)正,張賢明;論天然河流設(shè)計(jì)最低通航水位兩種確定方法的矛盾與統(tǒng)一[J];水運(yùn)工程;2005年02期

5 張永興,郭明強(qiáng),王化民,肖騰輝,羅福堂,朱志賢,黃毓英,王克義;天然河流稀釋能力的實(shí)驗(yàn)研究[J];輻射防護(hù);1982年02期

6 余利仁;用深度平均■—■模式數(shù)值模擬天然河流中污染物質(zhì)的排放[J];中國(guó)給水排水;1990年01期

7 崔官;張鏡波;王晉學(xué);;天然河流糙率的分析研究[J];東北水利水電;2011年02期

8 丁平;劉圣保;;天然河流設(shè)計(jì)最低通航水位兩種計(jì)算方法的對(duì)照分析及選用[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2010年01期

9 朱志賢,黃毓英,羅福堂,王克義,張永興,郭明強(qiáng),王化民;天然河流混合參數(shù)的預(yù)估方法[J];輻射防護(hù);1985年02期

10 曾平,李鑒初;天然河流橫向混合數(shù)值模擬及其應(yīng)用[J];水利學(xué)報(bào);1993年04期

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本文編號(hào)：2870293