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长江上游望龙碛滩险河段航道整治及其鱼类生境影响研究
| 论文题名： | 长江上游望龙碛滩险河段航道整治及其鱼类生境影响研究 |
| 关键词： | 航道整治;鱼类生境;分布特征;三维水流模拟 |
| 摘要： | 随着内河航运事业的快速发展，航道建设不断推进。航道建设可能涉及鱼类资源保护区，并对鱼类产卵场水力生境等产生影响。遵循生态优先、绿色发展理念，航道建设需要兼顾生态保护。因此，开展航道建设工程的鱼类生境影响研究具有重要意义。 长江上游望龙碛河段位于珍稀特有鱼类国家级自然保护区内，该河段局部通航水深不足，横流强盛，碛头水乱流急，需要通过航道整治来改善通航水流条件和提升航道等级。本文针对望龙碛滩险航道整治，采用数值模拟与理论分析相结合的方法，探讨了滩险碍航特性和形成原因，研究了航道整治方案的实施效果，分析了滩险航道整治对鱼类水力生境指标分布的影响规律。主要研究结论如下： （1）望龙碛为枯水浅险滩，滩险成因主要为滩段水面宽浅、水流分散；边滩壅水导致滩段流速减小，横流明显；滩段为弯道进口且较顺直，环流强度较弱，输沙能力不足。 （2）针对滩险碍航特性和形成原因，结合因势利导、统筹兼顾等整治原则，提出了航道整治方案。方案一、方案二的航槽布置相同，均对航槽内浅区进行疏浚，并在望龙碛碛脑布置1座顺坝，不同之处在于方案一左岸抛筑1座丁顺坝，方案二右岸布置2座丁坝。方案实施后，设计流量下两方案航槽内3.5m等水深线均能完全贯通，碛头横流减弱，通航水流条件明显改善，整治效果较好。 （3）方案前工程河段合流速Um由河心向岸边逐渐减小，流量Q增大，Um增加幅度减弱。方案一、二对产卵场流速的影响具有相似性，Um均在丁坝附近变化明显，坝顶出现流速高值区，整治后流速平均增加0.4~0.8m/s。 （4）方案前横向流速梯度Gx在断面上均呈条形分布，最大值出现在岸边，Gx约为0.009~0.048s-1。与方案二相比，方案一河心附近Gx较大，主要因为受左岸及碛脑丁坝的共同作用，导致水流在丁坝间变化紊乱。 （5）纵向流速梯度Gy方案前后分布规律相似，Gy均沿水深分层分布，由水底向水面逐渐减小，方案前Gy约为0~0.4s-1。方案一、二实施后，工程区附近Gy出现高值区，Gy增大0~0.22s-1，随着流量Q增加，高值区面积增大。断面分布上Gy、Gx相差约10倍。 （6）涡量Ωz变化规律与流速梯度相似，较大值均出现在河道底部及丁坝周边，约为0.045~0.06s-1，Q增大，河心处Ωz变化不明显，涡量均在0~0.05s-1。流速适宜度Su断面分布规律与流速相似，设计流量下，河心Su＞0.8面积区域最大。 |
| 作者： | 王世鹏 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 钟亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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