CN105621324A - 一种轨道式集鱼箱上坝系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道式集鱼箱上坝系统，包括集鱼箱、抬车、卷扬机、牵引索、轨道、起重平台、斜台及镇墩，所述斜台位于起重平台与镇墩之间，所述集鱼箱设置在抬车上，所述卷扬机安装在起重平台上，并通过牵引索与抬车相连，所述轨道对称为两根，并关于牵引索对称布置在斜台上，所述斜台一侧还设置有检修钢梯，所述起重平台及斜台上均设置有用于支撑牵引索的锚固墩。本发明采用轨道式集鱼箱抬升结构，对高坝大库下游集鱼箱进行大落差条件下的快速、稳定抬升与上坝，从而达到高坝大库上下游过鱼并实现鱼类基因交流的目的，以有效缓解水利水电工程开发对水生生态环境的不利影响，为建设绿色环保型水利水电工程提供了有力的科技支撑。
Description
技术领域
本发明属于水利水电工程环境保护技术领域，具体是涉及一种轨道式集鱼箱上坝系统。
背景技术
在水利水电工程开发中，其涉及的坝址上下游鱼类交流通道阻隔及鱼类基因交流问题是其建设与运行最主要，且最迫切需要解决的环境问题，为此，环境保护行政主管部门一般都针对水利水电工程开发涉及的保护鱼类及受影响程度情况，提出了坝址上下游过鱼设施建设、运行及相关研究的要求，如鱼道、鱼闸、升鱼机、集运鱼系统或者不同组合方式的过鱼措施等，以期实现区域、流域生态环境的可持续健康发展。
目前，低水头水利水电工程的过鱼技术及相关研究发展较为成熟,且应用实例较多，但高水头水库大坝的大落差、长距离的过鱼问题一直都是世界性技术难题，高坝大库过鱼技术的很多核心问题尚未得以研究并解决，对于技术成熟、过鱼效果较好，且便于操作、实施的实例较少，其中，关于高坝大库的大落差集鱼箱抬升上坝的问题，更是缺乏较为有效的方法。
目前采用的索道式集鱼箱上坝系统基本不受转运距离与提升高度限制，尤其特别适用于转运距离较长、提升高差较大的高坝大库，此情况下能很好解决系统造价和转运提升要求。但是采用索道式集鱼箱上坝系统对于系统安全运行条件要求严格，在大风、暴雪、夜间等不利气象条件下不能运行，正常情况下运行速度应保持稳定、均匀，速度变幅不应超过±5％，应结合安装区域实际情况布置防雷和接地装置，并应建立、健全有效的测试、检查、维护、检修、记录等安全生产工作制度与运行操作体系；承载能力有限，宜在3t～6t；索道及上下游转运平台结构造价高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种轨道式集鱼箱上坝系统，以达到有效缓解水利水电工程开发对水生生态环境的不利影响，确保水利水电工程经济、环境及社会效益兼备，真正实现建设绿色环保型水利水电工程的目标。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种轨道式集鱼箱上坝系统，包括集鱼箱、抬车、卷扬机、牵引索、轨道、起重平台、斜台及镇墩，所述斜台位于起重平台与镇墩之间，所述集鱼箱设置在抬车上，所述卷扬机安装在起重平台上，并通过牵引索与抬车相连，所述轨道对称为两根，并关于牵引索对称布置在斜台上，所述斜台一侧还设置有检修钢梯。
所述起重平台及斜台上均设置有用于支撑牵引索的锚固墩。
所述集鱼箱为开敞式集鱼箱，包括箱体，其中箱体底部为储水层，上部为开敞层，在开敞层顶部设置有吊装挂件。
所述抬车的底部四周安装有轨道脚轮。
所述抬车顶面结构为凹槽型，并在凹槽底面及四周设有绝缘橡胶隔震垫。
所述斜台的坡度不大于70°。
所述检修钢梯采用斜梯踏步钢格板或花纹板的钢结构型式。
所述卷扬机的起重吨位为3.0吨至10.0吨，卷扬机卷筒上的钢丝绳额定速度为10.0米/分钟至20.0米/分钟。
所述牵引索是指牵引抬车及开敞式集鱼箱的钢丝绳或钢丝束线。
所述轨道脚轮为V型或U型钢结构定向轮型式。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明根据水利水电工程高坝大库枢纽布置实际，结合其下游集鱼箱大落差条件下的上坝要求，通过设置一种轨道式集鱼箱抬升结构，对高坝大库下游集鱼箱进行大落差条件下的快速、稳定抬升与上坝，从而达到高坝大库上下游过鱼并实现鱼类基因交流的目的，以有效缓解水利水电工程开发对水生生态环境的不利影响，为建设绿色环保型水利水电工程提供了有力的科技支撑，具有显著的经济、社会和环境效益。
采用本发明所述的轨道式集鱼箱上坝系统，其系统安全运行条件要求较低，系统运行可靠性较强；承载能力较强，可达3t～10t；轨道及上下游转运平台结构造价低。
附图说明
图1为本发明的平面结构示意图；
图2为本发明的立面结构示意图。
图中：1-集鱼箱，2-吊装挂件，3-开敞层，4-储水层，5-抬车，6-卷扬机，7-牵引索，8-锚固墩，9-轨道，10-检修钢梯，11-起重平台，12-斜台，13-镇墩。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2所示，本发明所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，包括集鱼箱1、抬车5、卷扬机6、牵引索7、轨道9、起重平台11、斜台12及镇墩13，所述斜台12位于起重平台11与镇墩13之间，所述集鱼箱1设置在抬车5上，所述卷扬机6安装在起重平台11上，并通过牵引索7与抬车5相连，所述轨道9对称为两根，并关于牵引索7对称布置在斜台12上，所述斜台12一侧还设置有检修钢梯10。本发明根据高坝大库枢纽布置实际，结合其下游集鱼箱大落差条件下的上坝要求，通过设置轨道式集鱼箱抬升结构，对高坝大库下游集鱼箱进行大落差条件下的快速、稳定抬升与上坝，从而达到高坝大库上下游过鱼并实现鱼类基因交流的目的，以有效缓解水利水电工程开发对水生生态环境的不利影响。
所述起重平台11及斜台12上均设置有用于支撑牵引索7的锚固墩8。锚固墩8是为了防止牵引索7位移而在起重平台11与斜台12上设置的钢筋混凝土锚固支撑与转轮运转结构，锚固墩8的数量、位置、规格、强度应满足轨道式集鱼箱上坝结构负载运行时相应荷载等级、刚度及结构整体稳定、安全运行要求。
所述集鱼箱1为开敞式集鱼箱，包括箱体，其中箱体底部为储水层4，上部为开敞层3，在开敞层3顶部设置有吊装挂件2。集鱼箱1能承受的载荷一般为3.0吨至10.0吨，适用于短时间运输活鱼暂存，短时间运输一般不超过1.0小时。
所述吊装挂件2一般采用钢结构支架吊装挂钩型式，是开敞式集鱼箱的顶部吊装悬挂构件，以供吊装设备对开敞式集鱼箱进行吊装、转运、卸载等机械作业的操作与控制，吊装挂件的材质、规格、强度等具体参数应满足开敞式集鱼箱负载吊装时相应荷载等级、刚度及结构整体稳定、安全运行要求。
所述集鱼箱1的箱体一般采用铝、钢、不锈钢和玻璃钢等具备抗压、抗拉、抗腐蚀、耐磨损、使用寿命长等材料制成的，顶部无盖板，内部无增氧系统，结构应紧凑、牢固可靠、密封性好、绝热性好，一般为方形结构，长、宽、高一般为1.0米至2.0米，箱体四面侧板厚度一般在5.0毫米至15.0毫米、四周侧梁厚度一般在20.0毫米至30.0毫米，箱体底板厚度一般在10.0毫米至20.0毫米、底横梁厚度一般在30.0毫米至40.0毫米。
所述开敞层3是开敞式集鱼箱的箱体上层空气部分，以为开敞式集鱼箱内活鱼在上坝转运过程中呼吸水体中的溶解氧提供氧气来源，开敞层3的高度宜占开敞式集鱼箱总体高度的1/5至2/5，一般在15.0厘米至60.0厘米。
所述储水层4是开敞式集鱼箱的箱体下层储水部分，以为开敞式集鱼箱内活鱼在上坝转运过程中的暂存提供生存、活动空间，储水层4高度宜占开敞式集鱼箱总体高度的3/5至4/5，一般在85.0厘米至140.0厘米。
所述抬车5是指在抬升轨道上装载开敞式集鱼箱的承重、运输构件。在抬车5的底部四周安装有轨道脚轮，轨道脚轮一般采用V型或U型钢结构定向轮型式，其直径一般在0.2米至0.4米；抬车5顶面结构为凹槽型，凹槽底面及四周设有绝缘橡胶隔震垫予以减震，隔震垫厚度一般为1.0厘米至3.0厘米，凹槽深度一般为10.0厘米至30.0厘米，凹槽长度与宽度宜大于开敞式集鱼箱底面长度与宽度3.0厘米至6.0厘米；抬车上游面安装有钢结构拉环，以供牵引索连接。抬车及其轨道脚轮、拉环的材质、规格、强度等具体参数应满足开敞式集鱼箱负载运行时相应荷载等级、刚度及结构整体稳定、安全运行要求。
所述轨道9一般采用碳素钢或中锰钢等钢结构材料在坡面基础结构上锚固铺设，以供装载有开敞式集鱼箱的抬车上下运动，一般采用倒V型或倒U型结构型式，轨道材质、规格、强度及锚固结构等具体参数应满足开敞式集鱼箱负载运行时相应荷载等级、刚度及结构整体稳定、安全运行要求。
所述斜台12是指在坡面基础层上修筑的用于轨道9铺设的基础结构，一般为钢筋混凝土等强度高、造价低的结构，斜台12的坡度不大于70°，以确保开敞式集鱼箱负载运行效果，其结构尺寸、基础深度、强度、稳定性等应满足轨道式集鱼箱上坝结构相应设计要求。
所述镇墩13是指在地面基础层上修筑的，用于抬车5、轨道9及开敞式集鱼箱定位与支撑稳定的基础结构，一般为钢筋混凝土等强度高、造价低的结构，镇墩顶面高程宜超出修筑位置最高水面高程0.3米至0.5米，其结构尺寸形式、基础深度、强度、稳定性等应满足轨道式集鱼箱上坝结构负载运行时相应荷载等级、刚度及结构整体稳定、安全运行要求。
所述检修钢梯10是指在斜台上修筑的，用于维护轨道式集鱼箱上坝结构的带扶手梯形检修通道，一般采用斜梯踏步钢格板、花纹板等的钢结构型式，宽度一般为0.6米至0.8米，踏步间距为0.3米，检修钢梯的结构尺寸、强度、稳定性等应满足轨道式集鱼箱上坝结构检修荷载及整体安全操作相应设计要求。
所述卷扬机是指采用电动机作为动力来源通过驱动装置使卷筒回转的装置，卷扬机起重吨位一般在3.0吨至10.0吨，卷扬机卷筒上的钢丝绳额定速度一般为10.0米/分钟至20.0米/分钟，以确保卷扬机载重时平稳、安全运行，卷扬机具体型号、参数应满足轨道式集鱼箱上坝结构负载运行时相应荷载等级、刚度及结构整体稳定、安全运行要求。
所述牵引索7是指牵引抬车5及开敞式集鱼箱的钢丝绳或钢丝束线等质轻、强度高的材料，牵引索7的破断拉力值宜为负载承重的5倍，以确保牵引索7运作的安全性，牵引索7的规格、强度应满足轨道式集鱼箱上坝结构负载运行时相应荷载等级、刚度及结构整体稳定、安全运行要求。
所述起重平台11是指安装卷扬机6并为其牵引抬车5、开敞式集鱼箱提供支撑的基础结构，一般为钢筋混凝土等强度高、造价低的结构，起重平台的基础深度、强度、稳定性等应满足轨道式集鱼箱上坝结构负载运行时相应荷载等级及结构整体稳定、安全运行要求。
下面结合马马崖一级水电站实施实例对本发明方案作进一步详细说明，应当理解，本发明要求保护的范围并不局限于所述。
(1)工程概况
马马崖一级水电站为II等大(2)型工程，为堤坝式开发，其坝址位于关岭县与兴仁县交界处的北盘江干流，坝址以上控制流域面积16068.0km2，坝址处多年平均流量309.0m3/s；工程开发任务以发电为主，航运次之，兼顾保障下游生态环境、景观用水；水库正常蓄水位585.0m，相应库容1.365亿m3，死水位570.0m，调节库容0.732亿m3，具有日调节性能；电站装机容量558MW，保证出力97MW，多年平均发电量15.92亿kW·h；枢纽建筑物包括碾压混凝重力坝、引水系统、左岸地下厂房和通航建筑物组成。
马马崖一级水电站碾压混凝土重力坝长250.2m，坝顶高程592.0m，坝底高程483.0m，最大坝高109.0m，坝顶宽10.0m，最大坝底宽度91.44m。
(2)过鱼对象
马马崖一级水电站挡水建筑物建设将阻挡涉及鱼类交流通道，阻隔鱼类生境，影响坝址上下游鱼类交流。水电站过鱼设施建设目的即是维持坝址上下游鱼类种群的基因交流，避免鱼种的单一化和退化。
马马崖一级水电站涉及河段有鱼类目9科9亚科35属48种，其中有《中国濒危动物红皮书·鱼类》易危鱼类：叶结鱼、乌原鲤和长臀鮠等3种，珠江水系特有鱼类叶结鱼、乌原鲤、长臀鮠、卷口鱼和长尾鮡等5种。
叶结鱼、乌原鲤、长臀鮠、卷口鱼、长尾鮡等5种鱼类在马马崖一级水电站坝址上下游均有分布，且具有短距离洄游现象，因此，工程重点将以上鱼类作为过坝入库对象，以达到实现坝址上下游珍稀保护鱼类交流的目的。
(3)轨道式集鱼箱上坝结构情况
马马崖一级水电站下游轨道式集鱼箱上坝结构设置在厂房尾水平台下游侧，布设断面河床基础高程500.0m，最高尾水位510.0m，坝顶高程592.0m，集鱼箱抬升高程至少92.0m。
开敞式集鱼箱荷载6.0t，其吊装挂件为钢结构支架吊装挂钩型式，荷载8.0t；箱体长1.5m、宽1.5m、高2.0m，为不锈钢材质，顶部无盖板，箱体四壁及底部采用密封处理，箱体四面侧板厚度为6.0mm、四周侧梁厚度为20.0mm，箱体底板厚度为12.0mm、底横梁厚度为35.0mm；开敞层高度为40.0cm，储水层高度为160.0cm。
抬车为钢结构，上坡侧高0.8m，下坡侧高2.2m，斜坡侧长2.8m，顶面为四方形，顶面长和宽均为2.0m；轨道脚轮为V型钢结构定向轮，直径0.3m；抬车顶面凹槽底面及四周设有绝缘橡胶隔震垫，隔震垫厚度为2.5cm，凹槽深度为20.0cm，凹槽长度与宽度均为1.6m；抬车上坡侧安装有钢结构拉环，以供牵引索连接；轨道碳素钢结构沿钢筋混凝土斜台锚固铺设，采用倒V型型式，斜台坡度为60，长194.0m，高97.0m；镇墩为钢筋混凝土结构，镇墩顶面高程510.3m，底部高程495.0m，长4.0m、宽2.5m、高15.3m；检修钢梯为斜梯踏步钢格板结构，长度为195.0m，宽度为0.8m，踏步间距为0.3m。
卷扬机起重吨位8.0t，卷扬机卷筒上的Φ30钢丝牵引索额定速度一般为12.0m/min；锚固墩为钢筋混凝土结构，上部有转轮，设有3处，分别位于卷扬机右侧3.0m处、钢筋混凝土起重平台与斜台交界面两侧各1.0m处。
马马崖一级水电站开敞式集鱼箱抬升高度达97.0m，抬升距离194.0m，正常运行情况下，开敞式集鱼箱上坡时间约17分钟，此后再通过坝顶门机吊装后泄放，总时间未超半小时，完全满足鱼类在开敞式集鱼箱内暂存要求，并达到了电站下游鱼类过坝入库的目的。
Claims (10)
1.一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：包括集鱼箱(1)、抬车(5)、卷扬机(6)、牵引索(7)、轨道(9)、起重平台(11)、斜台(12)及镇墩(13)，所述斜台(12)位于起重平台(11)与镇墩(13)之间，所述集鱼箱(1)设置在抬车(5)上，所述卷扬机(6)安装在起重平台(11)上，并通过牵引索(7)与抬车(5)相连，所述轨道(9)对称为两根，并关于牵引索(7)对称布置在斜台(12)上，所述斜台(12)一侧还设置有检修钢梯(10)。
2.根据权利要求1所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：所述起重平台(11)及斜台(12)上均设置有用于支撑牵引索(7)的锚固墩(8)。
3.根据权利要求1所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：所述集鱼箱(1)为开敞式集鱼箱，包括箱体，其中箱体底部为储水层(4)，上部为开敞层(3)，在开敞层(3)顶部设置有吊装挂件(2)。
4.根据权利要求1所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：所述抬车(5)的底部四周安装有轨道脚轮。
5.根据权利要求1所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：所述抬车(5)顶面结构为凹槽型，并在凹槽底面及四周设有绝缘橡胶隔震垫。
6.根据权利要求1所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：所述斜台(12)的坡度不大于70°。
7.根据权利要求1所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：所述检修钢梯(10)采用斜梯踏步钢格板或花纹板的钢结构型式。
8.根据权利要求1所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：所述卷扬机(6)的起重吨位为3.0吨至10.0吨，卷扬机(6)卷筒上的钢丝绳额定速度为10.0米/分钟至20.0米/分钟。
9.根据权利要求1所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：所述牵引索(7)为钢丝绳或钢丝束线。
10.根据权利要求4所述的一种轨道式集鱼箱上坝系统，其特征在于：所述轨道脚轮为V型或U型钢结构定向轮型式。
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| CN201610161047.5A Pending CN105621324A (zh) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | 一种轨道式集鱼箱上坝系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105621324A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109371931A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-02-22 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 提升式鱼道结构 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2141433Y (zh) * | 1991-12-20 | 1993-09-01 | 马良 | 鱼类过坝水路通道 |
| JPH0734436A (ja) * | 1993-07-27 | 1995-02-03 | Dam Suigenchi Kankyo Seibi Center | 魚の搬送設備 |
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| KR20040092858A (ko) * | 2003-04-29 | 2004-11-04 | 박광수 | 모노레일을 이용한 자주식 어도 시스템 |
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| CN205419686U (zh) * | 2016-03-21 | 2016-08-03 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种轨道式集鱼箱上坝结构 |
-
2016
- 2016-03-21 CN CN201610161047.5A patent/CN105621324A/zh active Pending
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