CN104294803A - 迂回式鱼道 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水利水电工程领域，提供了两种形式的迂回式鱼道。两种迂回式鱼道均包括边墙、底板、隔板和导流板，所述边墙位于底板两侧，隔板和导流板设置在边墙内壁上，隔板和导流板将鱼道分隔成若干个池室，各池室之间相通。其中，第一种形式的鱼道设置在大坝侧面的山体上，鱼道下游端位于大坝下游河道的水面之下，鱼道上游端位于大坝上游河道的水面之下，鱼道的形状为螺旋形或类螺旋形；第二种形式的该鱼道由位于大坝下游侧坝体表面的第一部段、位于大坝上游侧坝体表面的第三部段和位于坝体内使所述第一部段和第三部段相通的第二部段组成，鱼道下游端位于下游河道的水面之下，鱼道下游端位于下游河道的水面之下，鱼道的形状为折线形。

Description

迂回式鱼道
技术领域
本发明属于水利水电工程领域，涉及迂回式鱼道，特别涉及适用于复杂地形条件的高水头坝。
背景技术
随着我国水利水电资源开发的逐步加快，天然渔业资源的退化却日益严重，水利水电资源的开发危及到了国家级自然保护区的珍稀特有鱼类。随着社会生态环境保护意识的加强，过鱼设施的研究和建设重新受到重视。现有鱼道一般只适用坝高在20～25m以下的低水头水利枢纽，中高水头水利枢纽采用的过鱼设施主要为鱼闸、升鱼机和集运鱼船等。国外在坝高低于40m的工程上修建鱼道基本能成功运行，对坝高高于40m的工程则通常选择其他过鱼设施。我国目前已建成和在建中的高坝众多，高坝工程鱼道的设计基本无现成经验可循。
现有的鱼道类型有丹尼尔式、溢流堰式、淹没空口式、竖缝式、组合式等，鱼道一般沿河岸布置，但坝高越高，鱼道越长，特别是对于高坝而言，由于河道两侧为山体，地势陡峭、落差很大，加之鱼类的游泳能力有限，采用现有沿河岸布置鱼道的方式，会导致鱼道总长度非常长，随之带来的问题包括需要大量征地，修建难度及工程量十分巨大，成本过高等。
CN103437333A公开了一种螺旋上升式鱼道，在大坝下游侧筑有竖直向上的环柱式结构，该环柱式结构高程与坝顶高程相当，环柱式结构外壁或内壁四周螺旋布置鱼道，该鱼道由下游水位逐级上升至上游水位。但该鱼道存在以下不足：(1)该鱼道需要一柱体结构，此柱体构修建在岩基上，其高度与坝高相当，柱体的高度随着坝高的增加而增加，若将该鱼道应用于高坝时，其高度过高会导致柱体的稳定性差，例如，风荷载作用使柱体与岩基接触处存在较大应力而导致整个柱体的稳定性存在问题，因而该鱼道不适用于高坝；(2)柱体的高程与坝体相当，需要单独建在大坝侧，建造立柱需要大量的钢筋、混凝土等材料，存在造价过高的问题；(3)该种鱼道的形式较为单一，不能跟随坝体、山体情况进行灵活调整。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供设置在大坝侧面山体或大坝坝体上的迂回式鱼道，以便节省空间、减少占地、节约工程造价和提高鱼道的稳定性。
本发明所述迂回式鱼道，包括两种形式，第一种形式设置在大坝侧面的山体表面上，第二种形式设置在大坝的坝体上。
本发明所述第一种形式的迂回式鱼道，包括边墙、底板、隔板和导流板，所述边墙位于底板两侧，隔板和导流板设置在边墙内壁上，隔板和导流板将鱼道分隔成若干个池室，各池室之间相通，该鱼道设置在大坝侧面的山体上，鱼道下游端位于大坝下游河道的水面之下，鱼道上游端位于大坝上游河道的水面之下，鱼道的形状为螺旋形或类螺旋形。所述鱼道呈螺旋形或类螺旋形是指鱼道类似于盘山公路，跟随山体的形状由鱼道下游端沿着一定的坡度逐渐上升至鱼道上游端。
本发明所述第二种形式的迂回式鱼道，包括边墙、底板、隔板和导流板，所述边墙位于底板两侧，隔板和导流板设置在边墙内壁上，隔板和导流板将鱼道分隔成若干个池室，各池室之间相通，该鱼道由位于大坝下游侧坝体表面的第一部段、位于大坝上游侧坝体表面的第三部段和位于坝体内使所述第一部段和第三部段相通的第二部段组成，鱼道下游端位于大坝下游河道的水面之下，鱼道上游端位于大坝上游河道的水面之下，鱼道的形状为折线形。
上述技术方案中，所述隔板位于一边墙的内壁上、导流板位于另一边墙的内壁上，隔板的自由端与导流板的自由端之间形成竖缝，各池室之间通过竖缝相通；所述隔板由与边墙内壁组合的基板和位于基板自由端一侧且垂直于基板的折板组成，所述折板上设置有过鱼孔，当基板固定在边墙内壁上之后，折板朝向水流方向的相反方向。
上述技术方案中，所述导流板自由端的迎水面侧设置有第一导流面，第一导流面与边墙的夹角α为40°～50°，所述隔板自由端的弯折处设置有第二导流面，第二导流面与边墙之间的夹角β为40°～50°。
上述技术方案中，所述基板的宽度W2为鱼道宽度W1的50％～60％，折板的长度L2为鱼道宽度W1的20％～30％，导流板的宽度W3为鱼道宽度W1的15％～20％。
上述技术方案中，所述导流板设置在隔板的下游，导流板与其上游相邻的基板之间的距离D为0.5～2m。
上述技术方案中，所述池室包括活动池和休息池，每隔5～15个活动池设置1个休息池，所述活动池的坡度为0.5％～2.8％，休息池的坡度为0～0.4％。
上述技术方案中，所述池室的长度L1为5～10m，所述鱼道的宽度W1为1～5m，第二种形式的鱼道的宽度最好为1～2m。
上述第二种形式的鱼道一般适用于重力坝、土石坝的非溢流坝段，鱼道应避开大坝上的过水设施。
上述第一种形式的鱼道可适用的坝体类型很广泛，其形式不受坝型的影响，施工也容易，修建时需要综合考虑山体的地质情况、岩石岩基的整体性和强度问题；上述第二种形式的鱼道则不需考虑山体因素，而需要注意考虑坝体的稳定性、强度，以及鱼道与坝体上其他建筑物的协调布置问题。二者各有优势，可根据实际的山体、坝体情况进行合理、灵活的选择。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供了两种新型结构的鱼道，布置在大坝侧面的山体表面或者大坝的坝体上，由于所述鱼道是立体式的，以螺旋、类螺旋或者折线的方式延长鱼道长度、减缓坡降，能够节省空间、减少征地和节约工程造价，特别适用于复杂地形条件的高水头坝，为高坝鱼道建设提供了新的思路。
2.本发明所述第一种形式的鱼道修建在大坝侧的山体表面，其形式不受坝型限制，可根据实际山体的地形进行灵活调整，施工难度低并且稳定性好，适用于多种地形条件。
3.本发明所述第二种形式的鱼道修建在坝体上，具有节省空间的优势，可明显地减小征地面积，并且无需单独在大坝侧修建柱体，能够减小工程量，从而大幅度降低工程造价，由于以坝体为依托，其稳定性较现有环柱式结构鱼道更好，修建该种形式的鱼道不会对大坝侧面山体的生态环境造成影响不利，经济环保。
附图说明
图1为本发明所述鱼道的一种设置位置和总体形态示意图；
图2为本发明所述鱼道的另一种设置位置和总体形态示意图；
图3为本发明所述鱼道的结构示意图；
图4是图3的局部放大图；
图5是图3的A-A剖视图；
图6是图3的C-C剖视图；
图7是图3的B-B剖视图；
图中，1—边墙，2—底板，3—隔板、3-1—基板、3-2—折板、3-3—第二导流面，4—导流板、4-1—第一导流面，5—鱼道，6—池室，7—大坝，8—山体，9—过鱼孔，10—竖缝，L1—池室长度、L2—折板长度，W1—鱼道宽度、W2—基板宽度、W3—导流板宽度、D—导流板与其下游相邻的基板之间的距离。
具体实施方式
以下通过实施例并结合附图对本发明所述两种形式的迂回式鱼道作进一步说明。
实施例1
本实施例中，大坝两侧为较为陡峻的山体，在大坝一侧的山体上修建迂回式鱼道，该迂回式鱼道的设置位置和总体形态示意图见图1，鱼道5设置在大坝7一侧的山体8上，鱼道下游端位于大坝下游河道的水面之下，鱼道上游端位于大坝上游河道的水面之下，鱼道的形状为螺旋形。
该鱼道5包括边墙1、底板2、隔板3和导流板4，所述边墙位于底板两侧，隔板3位于一边墙的内壁上、导流板4位于另一边墙的内壁上，隔板的自由端与导流板的自由端之间形成竖缝10，隔板和导流板将鱼道5分隔成若干个池室6，各池室之间通过竖缝10相通，所述池室6包括活动池和休息池，活动池的坡度为0.5％～2.8％，休息池的坡度为0～0.4％，鱼道的宽度W1为1～5m，池室6的长度L1为5～10m，每隔5～15个活动池设置1个休息池，具体每个活动池和休息池的坡度、池室的长度和宽度、以及活动池和休息池之间的间隔根据山体的实际地形控制。
所述隔板3由与边墙内壁组合的基板3-1和位于基板自由端一侧且垂直于基板的折板3-2组成，所述折板3-2上设置有过鱼孔9，当基板固定在边墙内壁上之后，折板朝向水流方向的相反方向，所述导流板4设置在隔板3的下游，导流板4与其上游相邻的基板3-1之间的距离D为0.5～2m。所述基板3-1的宽度W2为鱼道宽度W1的60％，折板3-2的长度L2为鱼道宽度W1的30％，导流板3-2的宽度W3为鱼道宽度W1的15％。所述导流板4自由端的迎水面侧设置有第一导流面4-1，第一导流面与边墙1的夹角α为40°，所述隔板自由端的弯折处设置有第二导流面3-3，第二导流面与边墙1之间的夹角β为40°(见图3～7)。
实施例2
本实施例中，大坝两侧为较为陡峻的山体，在大坝一侧的山体上修建迂回式鱼道，该迂回式鱼道的设置位置和总体形态示意图类似于图1，鱼道5设置在大坝7一侧的山体8上，鱼道下游端位于大坝下游河道的水面之下，鱼道上游端位于大坝上游河道的水面之下，鱼道的形状为类螺旋形，鱼道从其下游端开始的一段呈之字形，其余部分围绕山体呈螺旋形。
该鱼道5包括边墙1、底板2、隔板3和导流板4，所述边墙位于底板两侧，隔板3位于一边墙的内壁上、导流板4位于另一边墙的内壁上，隔板的自由端与导流板的自由端之间形成竖缝10，隔板和导流板将鱼道5分隔成若干个池室6，各池室之间通过竖缝10相通，所述池室6包括活动池和休息池，活动池的坡度为0.5％～2.8％，休息池的坡度为0～0.4％，鱼道的宽度W1为1～5m，池室6的长度L1为5～10m，每隔5～15个活动池设置1个休息池，具体每个活动池和休息池的坡度、池室的长度和宽度、以及活动池和休息池之间的间隔根据山体的实际地形进行控制。
所述隔板3由与边墙内壁组合的基板3-1和位于基板自由端一侧且垂直于基板的折板3-2组成，所述折板3-2上设置有过鱼孔9，当基板固定在边墙内壁上之后，折板朝向水流方向的相反方向，所述导流板4设置在隔板3的下游，导流板4与其上游相邻的基板3-1之间的距离D为0.5～2m。所述基板3-1的宽度W2为鱼道宽度W1的50％，折板3-2的长度L2为鱼道宽度W1的20％，导流板3-2的宽度W3为鱼道宽度W1的20％。所述导流板4自由端的迎水面侧设置有第一导流面4-1，第一导流面与边墙1的夹角α为50°，所述隔板自由端的弯折处设置有第二导流面3-3，第二导流面与边墙1之间的夹角β为50°(见图3～7)。
实施例3
本实施例中，大坝两侧为十分陡峻的山体，在山体上修建鱼道的工程难度较大，因此在大坝7的坝体上修建迂回式鱼道，该迂回式鱼道的设置位置和总体形态示意图见图2，所述鱼道5设置在大坝7的坝体上，在修建大坝的同时修建鱼道，鱼道底板的一端嵌合于坝体中，该鱼道5由位于大坝7下游侧坝体表面的第一部段、位于大坝7上游侧坝体表面的第三部段和位于坝体内使所述第一部段和第三部段相通的第二部段组成，鱼道下游端位于大坝下游河道的水面之下，鱼道上游端位于大坝上游河道的水面之下，所述第二部段位于接近大坝上游水位的大坝坝体内，鱼道的形状为折线形。
该鱼道5包括边墙1、底板2、隔板3和导流板4，所述边墙位于底板两侧，隔板3位于一边墙的内壁上、导流板4位于另一边墙的内壁上，隔板的自由端与导流板的自由端之间形成竖缝10，隔板和导流板将鱼道5分隔成若干个池室6，各池室之间通过竖缝10相通，所述池室6包括活动池和休息池，活动池的坡度为0.5％～2.8％，休息池的坡度为0～0.4％，鱼道的宽度W1为1～2m，池室6的长度L1为5～10m，每隔5～15个活动池设置1个休息池，具体每个活动池和休息池的坡度、池室的长度和宽度、以及活动池和休息池之间的间隔根据坝面的实际情况进行控制。
所述隔板3由与边墙内壁组合的基板3-1和位于基板自由端一侧且垂直于基板的折板3-2组成，所述折板3-2上设置有过鱼孔9，当基板固定在边墙内壁上之后，折板朝向水流方向的相反方向，所述导流板4设置在隔板3的下游，导流板4与其上游相邻的基板3-1之间的距离D为0.5～2m。所述基板3-1的宽度W2为鱼道宽度W1的50％，折板3-2的长度L2为鱼道宽度W1的20％，导流板3-2的宽度W3为鱼道宽度W1的20％。所述导流板4自由端的迎水面侧设置有第一导流面4-1，第一导流面与边墙1的夹角α为45°，所述隔板自由端的弯折处设置有第二导流面3-3，第二导流面与边墙1之间的夹角β为45°(见图3～7)。

Claims (10)

1.迂回式鱼道，包括边墙(1)、底板(2)、隔板(3)和导流板(4)，所述边墙位于底板两侧，隔板和导流板设置在边墙内壁上，隔板和导流板将鱼道(5)分隔成若干个池室(6)，各池室之间相通，其特征在于该鱼道(5)设置在大坝(7)侧面的山体(8)上，鱼道下游端位于大坝下游河道的水面之下，鱼道上游端位于大坝上游河道的水面之下，鱼道的形状为螺旋形或类螺旋形。
2.迂回式鱼道，包括边墙(1)、底板(2)、隔板(3)和导流板(4)，所述边墙位于底板两侧，隔板和导流板设置在边墙内壁上，隔板和导流板将鱼道(5)分隔成若干个池室(6)，各池室之间相通，其特征在于该鱼道(5)由位于大坝(7)下游侧坝体表面的第一部段、位于大坝(7)上游侧坝体表面的第三部段和位于坝体内使所述第一部段和第三部段相通的第二部段组成，鱼道下游端位于大坝下游河道的水面之下，鱼道上游端位于大坝上游河道的水面之下，鱼道的形状为折线形。
3.根据权利要求1或2所述迂回式鱼道，其特征在于所述隔板(3)位于一边墙的内壁上、导流板(4)位于另一边墙的内壁上，隔板的自由端与导流板的自由端之间形成竖缝(10)，各池室(6)之间通过竖缝(10)相通；所述隔板(3)由与边墙内壁组合的基板(3-1)和位于基板自由端一侧且垂直于基板的折板(3-2)组成，所述折板(3-2)上设置有过鱼孔(9)，当基板固定在边墙内壁上之后，折板朝向水流方向的相反方向。
4.根据权利要求3所述迂回式鱼道，其特征在于所述导流板(4)自由端的迎水面侧设置有第一导流面(4-1)，第一导流面与边墙(1)的夹角(α)为40°～50°，所述隔板自由端的弯折处设置有第二导流面(3-3)，第二导流面与边墙(1)之间的夹角(β)为40°～50°。
5.根据权利要求3所述迂回式鱼道，其特征在于所述基板(3-1)的宽度(W2)为鱼道宽度(W1)的50％～60％，折板(3-2)的长度(L2)为鱼道宽度(W1)的20％～30％，导流板(3-2)的宽度(W3)为鱼道宽度(W1)的15％～20％。
6.根据权利要求3所述迂回式鱼道，其特征在于所述导流板(4)设置在隔板(3)的下游，导流板(4)与其上游相邻的基板(3-1)之间的距离(D)为0.5～2m。
7.根据权利要求1或2所述迂回式鱼道，其特征在于所述池室(6)包括活动池和休息池，每隔5～15个活动池设置1个休息池，所述活动池的坡度为0.5％～2.8％，休息池的坡度为0～0.4％。
8.根据权利要求3所述迂回式鱼道，其特征在于所述池室(6)包括活动池和休息池，每隔5～15个活动池设置1个休息池，所述活动池的坡度为0.5％～2.8％，休息池的坡度为0～0.4％。
9.根据权利要求1或2所述迂回式鱼道，其特征在于所述鱼道的宽度(W1)为1～5m，所述池室的长度(L1)为5～10m。
10.根据权利要求3所述迂回式鱼道，其特征在于所述鱼道的宽度(W)为1～5m，所述池室的长度(L1)为5～10m。
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