Page 31 - 2025年第56卷第7期

下游池室水深变化，达到预期目的，同时也说明溢流口长度采用矩形薄壁侧堰泄流公式进行初步推算
是合理的。
4.2 池室水面线沿程结果分析 各种工况下水面线沿程分布的试验与模拟结果如图 5 所示，图中 1 —
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60 池室为溢流池上游段，1 池室水深作为上游控制水深，61 池室为溢流池，62 —81 池室为溢流池下
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游段，该段池室内控制水深为 1.0 m。由图可知，鱼道沿程水面线试验结果与模拟结果基本一致，表
明两者结果可信。
上下游水深 1.0 m 工况下水面线沿程分布试验结果见图 5（a），该工况下溢流段无水流溢出。如图
所示，水流在近似等水深行进一段距离后，从 10 池室开始池室内水深沿程逐渐明显增加，由上游
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1.0 m 增加到 4.0 m 水深，该水深沿程分布结果与文献［9，22］的研究结果近似。对于竖缝式鱼道而言，
当 相 邻 池 室 之 间 水 头 差 相 等 ， 则 视 为 均 匀 流 ； 而 当 相 邻 池 室 之 间 水 头 差 不 等 时 ， 则 视 为 非 均 匀
流 ［9， 27］ 。以此为依据，将水头差连续不等的池室判别为水面线影响的池室，故此计算水深差 1.0 m 工
况下水面线影响池室数量约为 50 个。61 溢流池段水深最大，约为 4.0 m，经过 61 溢流池后，水深由
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4.0 m 调整为 1.0 m，水面线过渡平顺。
上游水深 2.0 m、下游水深 1.0 m 工况下水面线沿程分布结果见图 5（b）。该工况下溢流段内有水流
溢出，溢流量约为 0.2 m /s。如图所示，该工况下溢流段壅水影响较为明显的深水段池室数量减少
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至 35 个左右，同时由于溢流水深 h 的存在，下游浅水段水深 h 略有增加，由 0.99 m 增加至 1.01 m。当
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上游水深增加到 3.0 m 时，溢流段壅水影响池室数量减少至 15 个，如图 5（c）所示。而当上游水深继续
增加至 4.0 m 时，此时溢流段内溢流量达到最大，溢流池上游深水段内水深沿程基本不变，维持在 4.0 m
水深，受溢流口水深 h 影响，溢流池附近水深略有增加，最大为 4.1 m 左右，经过 61 溢流池后，浅水
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段沿程水深调整为 1.0 m 左右。

图 5 鱼道池室沿程水深分布结果

4.3 池室流速沿程结果分析 竖缝断面流速是竖缝式鱼道设计的关键参数之一，直接影响鱼道过鱼效
率 ［6，9，12］ 。池室内竖缝断面平均流速结果如图 6 所示。试验结果表明，对于上游水深为 1.0 ~ 4.0 m 工况，
溢流池的设置对上游临近池室内流场分布影响较小，上游临近池室内均形成明显的主流，也就是说，
上溯鱼类进入池室内能够发现主流。然而，在不同上游水位条件下，溢流池上游临近池室内流速量值
明显不同，当上游水深为 1.0 m 时，水深的增加致使溢流段上游临近池室内主流流速降至 0.1 ~ 0.2 m/s，
而竖缝断面平均流速则由 1.1 m/s 左右降至 0.2 ~ 0.3 m/s，尽管如此，仍满足我国主要洄游鱼类的感应
［28-29］
流速需求（裂腹鱼、四大家鱼和鳅），即 0.05 ~ 0.13 m/s 。溢流段下游浅水段鱼道内水深为 1.0 m 左
右，竖缝断面平均流速恢复至 1.1 m/s 左右，如图 6（a）所示。当上游水深分别增加至 2.0 和 3.0 m 时，池

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