Abstract
Fish passes are hydraulic structures widely used to facilitate the migration of fish groups and contribute to
maintaining their diversity in rivers with natural flow barriers, both environmentally and biologically. These passes are
designed with various engineering modifications, resulting in flow patterns with hydraulic characteristics suitable for
specific fish species. This study aims to analyze the hydraulic characteristics of flow, including maximum flow velocity and
flow pattern in a standard vertical slot fish pass and its sensitivity to modifications in the pass shape by adding geometric
structures in the form of letters L, T, and I inside the basin. A laboratory model was constructed at a 1:4 scale, testing four
incline values of 5%, 6.25%, 7.5%, and 8.75%. For each incline, five discharges were tested for the standard shape (without
modifications) at 3.83, 5.89, 7.89, 9.69, and 12.41 l/sec. For the modified shapes, three discharges were tested at 3.83,
7.89, and 12.41 l/sec. Results showed that flow in the standard design exhibited three patterns, with the second pattern
being the most favorable and the first pattern the least desirable, typically forming with higher discharges. Regarding
maximum velocity, it increased with the incline and discharge. When modifying the pass shape, only two patterns were
formed, the second and third patterns, eliminating the undesirable pattern. The modifications also contributed to reducing
the maximum velocity, especially when the modification changed the flow pattern from the least favorable to the most
favorable. The maximum reduction in maximum velocity reached 28.22%, and higher values of velocity reduction ratio
were associated with higher discharges. Therefore, these modifications are crucial, especially for high discharges.
maintaining their diversity in rivers with natural flow barriers, both environmentally and biologically. These passes are
designed with various engineering modifications, resulting in flow patterns with hydraulic characteristics suitable for
specific fish species. This study aims to analyze the hydraulic characteristics of flow, including maximum flow velocity and
flow pattern in a standard vertical slot fish pass and its sensitivity to modifications in the pass shape by adding geometric
structures in the form of letters L, T, and I inside the basin. A laboratory model was constructed at a 1:4 scale, testing four
incline values of 5%, 6.25%, 7.5%, and 8.75%. For each incline, five discharges were tested for the standard shape (without
modifications) at 3.83, 5.89, 7.89, 9.69, and 12.41 l/sec. For the modified shapes, three discharges were tested at 3.83,
7.89, and 12.41 l/sec. Results showed that flow in the standard design exhibited three patterns, with the second pattern
being the most favorable and the first pattern the least desirable, typically forming with higher discharges. Regarding
maximum velocity, it increased with the incline and discharge. When modifying the pass shape, only two patterns were
formed, the second and third patterns, eliminating the undesirable pattern. The modifications also contributed to reducing
the maximum velocity, especially when the modification changed the flow pattern from the least favorable to the most
favorable. The maximum reduction in maximum velocity reached 28.22%, and higher values of velocity reduction ratio
were associated with higher discharges. Therefore, these modifications are crucial, especially for high discharges.
Keywords
Fishpass
Flow Pattern
Maximum Velocity1
Vertical Slot Fishway
Abstract
ان معابر الاسماك هي منشات هيدروليكية تستخدم بصورة كبيرة لامرار مجموعات الأسماك المهاجرة وتساهم في الحفاظ على تنوعها في الأنهار
التي يقطع جريانها الطبيعي عوارض تفصلها بيئيا وبايولوجيا. تم تصميم هذه المعابر مع العديد من التعديلات الهندسية، وبالتالي ستتشكل أنماط تدفق من خلال
هذه التعديلات بخصائص هيدروليكية ملائمة لأنواع اسماك معينة. تهدف هذه الدراسة الى تحليل الخصائص الهيدروليكية للجريان ومنها السرعة القصوى
للجريان، ونمط الجريان في معبر الفتحة الراسية القياسي ومدى تأثرها عند تعديل شكل المعبر باضافة تراكيب هندسية على شكل الاحرف T ،L ،lداخل الحوض.
حيث تم بناء نموذج مختبري بمقياس ،1:4وتم اختبار اربع قيم للميول وهي % 8.75 ،7.5 ،6.25 ،5ولكل ميل تم اختبار خمسة تصاريف بالنسبة للشكل
القياسي (بدون تعديلات) 12.41 ،9.69 ،7.89 ،5.89 ،3.83لتر/ثا، اما بالنسبة للاشكال المعدلة فتم اختبار ثلاث تصاريف 12.41 ،7.89 ،3.83لتر/ثا.
اظهرت النتائج ان الجريان في التصميم القياسي يكون على شكل ثلاثة انماط للجريان الافضل هو النمط الثاني والاسوء هو النمط الاول الذي يتشكل بالعادة مع
التصاريف العالية وبالنسبة للسرعة القصوى تزداد بزيادة الميل والتصريف. اما عند تعديل شكل المعبر سيتكون نمطين فقط وهما النمط الثاني والثالث وبالتالي
التخلص من النمط غير المرغوب فيه. كذلك ساهمت التعديلات في خفض قيمة السرعة القصوى خصوصا عندما يغير التعديل نمط الجريان من النمط الاسوء
الى النمط الافضل فقد وصلت اقصى نسبة لتقليل قيمة السرعة القصوى الى %28.22ودائما ما تصاحب اعلى قيمة لنسبة تقليل السرعة القصوى التصاريف
الاعلى وبالتالي تزداد اهمية هذه الاضافات مع التصاريف العالية
التي يقطع جريانها الطبيعي عوارض تفصلها بيئيا وبايولوجيا. تم تصميم هذه المعابر مع العديد من التعديلات الهندسية، وبالتالي ستتشكل أنماط تدفق من خلال
هذه التعديلات بخصائص هيدروليكية ملائمة لأنواع اسماك معينة. تهدف هذه الدراسة الى تحليل الخصائص الهيدروليكية للجريان ومنها السرعة القصوى
للجريان، ونمط الجريان في معبر الفتحة الراسية القياسي ومدى تأثرها عند تعديل شكل المعبر باضافة تراكيب هندسية على شكل الاحرف T ،L ،lداخل الحوض.
حيث تم بناء نموذج مختبري بمقياس ،1:4وتم اختبار اربع قيم للميول وهي % 8.75 ،7.5 ،6.25 ،5ولكل ميل تم اختبار خمسة تصاريف بالنسبة للشكل
القياسي (بدون تعديلات) 12.41 ،9.69 ،7.89 ،5.89 ،3.83لتر/ثا، اما بالنسبة للاشكال المعدلة فتم اختبار ثلاث تصاريف 12.41 ،7.89 ،3.83لتر/ثا.
اظهرت النتائج ان الجريان في التصميم القياسي يكون على شكل ثلاثة انماط للجريان الافضل هو النمط الثاني والاسوء هو النمط الاول الذي يتشكل بالعادة مع
التصاريف العالية وبالنسبة للسرعة القصوى تزداد بزيادة الميل والتصريف. اما عند تعديل شكل المعبر سيتكون نمطين فقط وهما النمط الثاني والثالث وبالتالي
التخلص من النمط غير المرغوب فيه. كذلك ساهمت التعديلات في خفض قيمة السرعة القصوى خصوصا عندما يغير التعديل نمط الجريان من النمط الاسوء
الى النمط الافضل فقد وصلت اقصى نسبة لتقليل قيمة السرعة القصوى الى %28.22ودائما ما تصاحب اعلى قيمة لنسبة تقليل السرعة القصوى التصاريف
الاعلى وبالتالي تزداد اهمية هذه الاضافات مع التصاريف العالية
Keywords
معابر الاسماك، معابر الفتحة الراسية، نمط الجريان، السرعة القصوى.