ارزیابی عملکرد زیست محیطی راه ماهی دنیل

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 2، دوره 9، شماره 30، مهر و آبان 1395، صفحه 13-24   

نویسندگان

بابک لشکرآرا^{* 1}؛ فرشید قلاوند²؛ محمد ذاکرمشفق¹

¹استادیار گروه مهندسی عمران آب، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول

²دانش آموخته دوره کارشناس ارشد مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول

تاریخ دریافت: 03 بهمن 1395،  تاریخ پذیرش: 03 بهمن 1395 

چکیده

الگوی جریان در راه ماهی، تأثیر بسیار مهمی در ایجاد یک معبر امن و دوست داشتنی جهت جذب و صعود ماهیان دارد. آشفتگی زیاد جریان می‌تواند عامل کاهنده‌ی سرعت ماهی‌ها محسوب شده و ضمن بروز جراحت به آنان، باعث تأخیر یا عدم خروج ماهی‌ها از راه ماهی گردد. در این پژوهش طی یک رویکرد ترکیبی، ویژگی‌های هیدرولیکی و زیستی عبور ماهی از سازه راه ماهی دنیل مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. سپس با استفاده از قابلیت‌های سرعت و توانایی شنا کردن ماهی به عنوان یک شاخص ارزیابی، راه ماهی بهینه انتخاب گردید. در این راستا با تغییر در زاویه قاب راه ماهی دنیل تحت زوایای 30 ، 45 و 60 درجه میزان الگوی آشفتگی جریان با استفاده از نرم افزار Flow-3D شبیه سازی و مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس از مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج حاصل از مطالعات زیست محیطی صورت گرفته به وسیله‌ی محققان پیشین در خصوص قدرت شنای ماهیان، راه ماهی بهینه انتخاب شد. نتایج مطالعات حاکی از آن است که راه ماهی دنیل با شیب طولی 20 درصد و زاویه قاب 45 درجه از تطابق بیشتری با قدرت شنای ماهیان، بالاخص ماهی قزل آلای رنگین کمان با رده‌های سنی نوجوان، بالغ و بالغ باردار برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

دنیل؛ قاب؛ سرعت انفجاری؛ آشفتگی

عنوان مقاله [English]

Environmental Evaluation of Denil Type Fishway

نویسندگان [English]

Babak Lashkar-Ara¹؛ Farshid Ghalavand²؛ Mohamad Zakermoshfegh¹

چکیده [English]

Flow pattern in a fish way has an effective role in providing a proper and safe passage for absorbing of fishes. High turbulence flow can be considered as a reductive factor of fish velocity and by causing damages to them leads in delay in raising the fishes or even dam their movement through the fish way. In this research, applying a combinatorial bi approach, hydraulics and biologic features of the fish way is analyzed and investigated. Velocity abilities and fish swimming power are used as an index for selecting optimized fish way. Toward this end Denil frame was changed in 30, 45 and 60 degree for investigating turbulence pattern of the flow using Flow-3D model. After comparison of numerical results and previous environmental studies about swimming power of fishes, the optimized fish way was selected. The results indicate that Denil fish way with 20 percent longitude slope and frame angle of 45 degree has higher accordance with swimming power of fishes especially rainbow Salmon in teenager, mature and pregnant mature ages.

کلیدواژه‌ها [English]

Denil, frame, explosive speed, turbulence, fish way

مراجع

1)         قلاوند ف، لشکرآرا ب و ذاکر مشفق م. 1391. شبیه سازی جریان در راه ماهی دنیل با استفاده از نرم افزار Flow-3D. نهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.

2)          کردستانی م و شفاعی بجستان م. 1377. بهینه سازی شرایط هیدرولیکی جریان در راه ماهی از نوع بازشدگی قائم. مجموعه مقالات پنجمین سمینار مهندسی رودخانه، اهواز.

3)          معیری م م، حسین زاده دلیر ع، نیک پور م ر و ورجاوند پ، 1387. شبیه سازی عددی جریان در راه ماهی با استفاده از شبیه کامپیوتری Fluent. دومین همایش و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران.

4)                  Beamish FWH. 1978. Swimming cpacity. Fish Physiology, Vol. VII:101-187.

5)                  Behlke CE. 1991. Power and energy Implications of passage structures for fish. Fisheries Bioengineering Symposium, AFS Symposium 10:289-298.

 

6)                  Behlke CE, Kane DL, Mclean RD and Travis MD. 1991. Fundamentals of culver design for passage of weak-swimming fish. Repor No, FHWA-AK-RD-90-10

7)                  Carrica PM, Turan C and Weber L. 2005. Computation of the free surface flow in a fish passage. Mwcanica Computational Vol.XXIV.

8)                  Cea L, Pena L and Puertas J. 2007. Application of Several Depth Averaged turbulence models to simulate flow in vertical slot fishways.  Journal of Hydroulic Engineering., ASCE  P 160.

9)                  FAO, 2002. Fish Passes: Design, Dimensions and Monitoring. Rome. FAO, 138p.

10)              Hunter LA and Mayor L. 1986. Analysis of Fish Swimming Performance Data. Unpublished Report. Vol. I.

11)              Kamula R and Bärthel J. 2000. Effects of modifications on the hydraulics of Denil fishways. Boreal Environment Research No 1/2000, 5: 67-79 .

12)              Katopodis C and Rajaratnam N. 1983. A review and laboratory study of  the hydraulics of Denil fishways. Canadian Technical Report of Fisheries and Aquatic Science 1145: vii+181 p.

13)              Launder BE and Spalding DB. 1974. The numerical computation of turbulent flows. Comp. Meth. in Appl. Mech. & Eng., Vol.3, pp269.

14)              Rajaratnam N and Katopodis C. 1984. Hydraulics of denil fishways. Journal of Hydraulic Engineering. ASCE. Vol.110, No.9, Pages 1219-1233.