[发明专利]一种组合曲线槽岸的河道研究模型及其试验方法

说明书

本发明公开了一种组合曲线槽岸的河道研究模型及其试验方法，涉及中小河流的治理技术领域，包括组合直线河槽模型和组合曲线河槽模型，所述组合曲线河槽模型的左端设有第二初始水域；本发明通过8种方案对比，在不同淹没度、试验用鱼体长的基础上，组合直线河槽通行成功率在70～80％，而组合曲线河槽均在80％以上，组合直线河槽的平均通行时间在110s～130s，组合曲线河槽在80s～100s，相比之下通行成功率提升了约10％，平均通行时间缩短了28％；通过4种流速场分析，组合曲线河槽主流区相比组合直线河槽主要分布在河槽中轴线附近，避免了贴壁现象，从而主流区可以向两边扩散，加宽试验用鱼感应流速的分布范围，有利于试验用鱼通过。

技术领域

本发明涉及中小河流的治理技术领域，尤其涉及一种组合曲线槽岸的河道研究模型及其试验方法。

背景技术

河流作为自然界生态系统的组成部分之一，不仅承载着为数百万计的物种提供栖息地的重要作用，而且与人类社会的发展、人居环境的建设等有着密不可分的联系，但据统计，全世界将近60％的河流经过了人工整治，存在自然河道渠道化、河流连通性降低等问题。而在我国北方山区这种情况更是尤为严重，由于北方山区年降水量多集中于夏季，出于行洪的需要，经常将河流的部分河段进行裁弯取直和渠道化处理，对自然河流的蜿蜒性特征造成了破坏，降低了水流形态的多样性，对于鱼类等水生生物的繁殖造成了影响，再加上北方中小型河道存在枯水期流量小、季节性强等特点，极容易导致河道内存在有河皆干、无水无鱼等问题，为解决有河皆干等问题，北方地区一般通过修建梯级拦水堰等拦水建筑物拦蓄水面，但是梯级拦水堰容易导致河流的连通性降低、鱼类通行渠道被切断、生境片段化等问题的出现，因此，为了增强河道内生物多样性，对河流生态系统的原有面貌进行恢复，国内外对此进行了诸多研究。

目前国内外河流生态修复多集中于大型河流，对于北方季节性中小型河流的修复实例和经验较少，本申请以北方季节性中小河流为研究对象，针对其特点在小尺度范围内将河流的生态修复与综合治理相结合，在河道底部构建出近似为正弦曲线的曲线槽岸，实现与蜿蜒型河道内相似的水流流态，并且曲线槽岸还可以提供亲水平台，在此基础之上，与设置泄水口的梯级拦水堰构成组合曲线河槽，为构建蜿蜒的水流流态提供水量保证，并与只布置梯级拦水堰及泄水口的组合直线河槽进行对比，综合分析组合曲线河槽的水流特性及过鱼效果，以期研究成果对北方季节性中小河流的治理及类似过鱼设施的设计提供经验。

发明内容

本发明提供一种组合曲线槽岸的河道研究模型及其试验方法，实现了综合分析组合曲线河槽的水流特性及过鱼效果，以期研究成果对北方季节性中小河流的治理及类似过鱼设施的设计提供经验的目的。

为实现上述目的，本发明提供的一种组合曲线槽岸的河道研究模型，包括组合直线河槽模型和组合曲线河槽模型，所述组合直线河槽模型的左端设有第一初始水域，所述第一初始水域的右侧设有第一稳水孔板，所述组合直线河槽模型的内部设有第一拦水堰，所述组合直线河槽模型的右端设有第一蓄水池，所述第一蓄水池与第一初始水域之间设有第一潜水泵，所述第一潜水泵的输出端设有第一消能装置，所述第一消能装置设于第一初始水域的内部；

所述组合曲线河槽模型的左端设有第二初始水域，所述第二初始水域的右侧设有第二稳水孔板，所述组合曲线河槽模型的内部设有第二拦水堰，所述组合曲线河槽模型的右端设有第二蓄水池，所述第二蓄水池与第二初始水域之间设有第二潜水泵，所述第二潜水泵的输出端设有第二消能装置，所述第二消能装置设于第二初始水域的内部，所述组合曲线河槽模型的两侧设有组合曲线河槽，所述组合曲线河槽呈近似正弦曲线状。

优选的，所述第二拦水堰设有泄水口，所述泄水口位于组合曲线河槽与第二拦水堰连接处的突出位置。

优选的，所述第一拦水堰和第二拦水堰的数量均为五个。

一种组合曲线槽岸的河道研究模型及其试验方法，包括过水试验和过鱼试验，其中，

过水试验步骤如下：