CN108221886A - 具有诱鱼功能的流线变截面反冲消能鱼道 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有诱鱼功能的流线变截面反冲消能鱼道,由底板、反冲出水口、基础、流线型组合侧壁、反冲水道、下室、水下出水口组成,所述的流线型组合侧壁沿整个鱼道均匀布置;反冲出水口开设在底板上、位于左右流线型组合侧壁围成的鱼道最窄处的下游60cm位置;底板下面设置下室;水下出水口开设在下室末端底部;反冲水道为下大上小的曲面构造;本发明的有益效果是,通过底层高压水流增加鱼道出水口底层水流流速和流量,改善鱼道出水口的诱鱼效果;采用设计反冲水流、流线型鱼道侧壁,消减鱼道水流能量、改善鱼道内部流的水流流态、流速,提高鱼道过鱼率。

Description

具有诱鱼功能的流线变截面反冲消能鱼道
技术领域
[0001]本发明属于水利工程技术领域,具体是一种具有诱鱼功能的流线变截面反冲消 能鱼道。
背景技术
[0002] 洄游是一些鱼类的一种主动、定期的周期性运动,随着鱼类生命周期各个环节的 推移,每年重复进行;水坝的建设阻断了鱼类的洄游,这对鱼类的繁殖以及河流的生态有着 比较大的潜在威胁;鱼道作为洄游鱼类等水生动物通过人工闸坝的重要设施,对协调大坝 建设与生态环境的矛盾起到重要作用,通过在挡水建筑物上设置鱼道,以满足洄游性鱼类 的上溯或降河要求;现有的鱼道、含几百项专利技术主要包括简单槽式、丹尼尔式、横隔板 式及不同变种等鱼道,但目前大多鱼道过鱼率低;鱼道涉及的水力学问题是影响鱼道成功 的关键因素之一,鱼道水力学主要包括:鱼道入口附近和鱼道内部流的水流流态、流速,对 于低水头的水利工程,目前现有技术容易实现较高过鱼率的目的,但对于中高水头水利工 程,由于目前鱼道内部采用的消能方式非常容易形成旋涡流或扰流,对于一些个体较小,克 服流速能力小,对复杂流态的适应能力较差的目标鱼种,无法实现较高的过鱼率;现有技术 对于鱼道入口处的水流流态、流速,则鲜有涉及,导致鱼道出口诱鱼效果差,加剧了鱼道过 鱼率低的现实存在;中国专利CN 205152915 U鱼道沿程补水诱鱼系统、也仅仅是在沿鱼道 段进行诱鱼,未考虑到水流入水后主要形成表流,鱼道入口附近诱鱼效果差的问题;中国专 利CN 106759165 A具有恒定进口流速的鱼道,考虑到了鱼道入口附近诱鱼效果不佳的情 况,力图进行改进,但技术方案有待商榷,该专利在入口处增加了竖井,竖井左右开设许多 侧孔,虽然也有底孔,但这种改进会出现多方面的问题,首先,专利技术开设纵向侧孔和上 下两排侧孔实施例,在这两种实施例中水流仍然会在上部流出,下部水流极少甚至没水流; 低层侧孔实施例,只重视了低层流而消失了表层水流,所以不能取得改善效果;其次,采用 大量侧向出水孔出流,出流方向和水流方向垂直会导致水流紊乱、鱼群难以找到入口,消减 能量、诱鱼效果变差;最后,因为总水量没发生变化所以总水流流速也没有改变,诱鱼效果 不能得到改善。
发明内容
[0003] 为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供了一种具有诱鱼功能的流 线变截面反冲消能鱼道,由底板、反冲出水口、基础、流线型组合侧壁、反冲水道、下室、水下 出水口组成,所述的流线型组合侧壁沿整个鱼道均匀布置并与底板浇筑为一体;反冲出水 口开设在底板上、位于左右流线型组合侧壁围成的鱼道最窄处的下游6〇cm位置,反冲出水 口喷射的水流与铅直线夹优选的为50度角;底板下面设置下室,下室过流断面是全部反冲 出水口过流断面与水下出水口过流断面之和的六倍;水下出水口开设在下室末端下部;反 冲水道为下大上小的曲面构造。
[0004] 本发明利用了如下原理对鱼道进行创新设计,通过改善鱼道入口附近和鱼道内部 流的水流流态、流速,实现提高鱼道过鱼率的有益效果:1、左右流线型组合侧壁围成的鱼道 将水流自上游至下游分成多个单元,每个单元前部窄后部宽,因为侧壁为流线型所以每个 单元内水流流态平稳,避免了隔板类现有技术造成的水流紊乱,便于鱼群通过;每个单元前 部窄后部宽的流线型设计也构建了单元前部水流流速快,单元后部水流流速慢的水流环 境,鱼群进入一个新的单元后由于水流变缓,就像进入一个休息站得到喘息时间,为继续向 上游游动积蓄力量;2、当鱼群继续向上游动时,水流流速逐渐加大,游动阻力随之增大,两 个单元连接处,过水面积最小、理论上水流流速最大,鱼群最难通过,该发明巧妙地在两个 单元连接处的下游60cm位置设置了反冲出水口,利用下室较大的水压力向鱼道逆向喷射水 流、消减了鱼道水流能量,降低了水流流速,鱼群得以轻松通过进入下一单元(因为下室过 流断面是全部反冲出水口过流断面与水下出水口过流断面之和的六倍,所以下室水流速度 缓慢、沿程水头损失很小,沿程水压力线见图4) ;3、为了改善诱鱼效果,该发明在鱼道入口 处设置了水下出水口,利用下室高水头水流增加鱼道入口下层水流、提高水流流速,鱼道入 口总是水流流量得以增大,在表层水流和底层水流共同作用下诱鱼效果得到很好的改善; 本发明的有益效果可概括为,通过下层高压水流增加鱼道出水口下层水流流速和总流量, 改善鱼道出水口的诱鱼效果;采用设计反冲水流、流线型鱼道侧壁,消减鱼道水流能量、改 善鱼道内部流的水流流态、流速,提高鱼道过鱼率。
附图说明
[0005]图1是具有诱鱼功能的流线变截面反冲消能鱼道平面示意图; 图2是该鱼道纵剖面结构示意图; 图3是该鱼道工作状态纵剖面示意图; 图4是该鱼道工作状态水压力线示意图; 图5是该鱼道反冲水道纵剖面示意图。
具体实施方式
[0006]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0007]如图1_5所示,本发明的具有诱鱼功能的流线变截面反冲消能鱼道,由底板1、反冲 出水口 2、基础3、流线型组合侧壁4、反冲水道5、下室6、水下出水口 7组成,所述的流线型组 合侧壁4沿整个鱼道均勾布置并与底板1饶筑为一体;反冲出水口 2开设在底板1上、位于左 右流线型组合侧壁4围成的鱼道最窄处的下游60cm位置处,反冲出水口 2喷射的水流与铅直 线夹优选的50度角;底板1下面设置下室6,下室6过流断面是全部反冲出水口2过流断面与 水下出水口 7过流断面之和的六倍;水下出水口 7开设在下室6末端底部;反冲水道5为下大 上小的曲面构造。
[0008]本发明具有诱鱼功能的流线变截面反冲消能鱼道工作时,由于利用了下室高水头 水流增加鱼道入口下层水流、提高水流流速,鱼道入口总是水流流量得以增大,在表层水流 和下层水流共同作用下诱鱼效果得到很好的改善,所以进入鱼道的鱼群数量多;由于左右 流线型组合侧壁围成的鱼道将水流自上而下分成多个单元,每个单元前部窄后部宽,因为 侧壁为流线型所以每个单元内水流流态平稳,避免了隔板类现有技术造成的水流紊乱,便 于鱼群通过;每个单元前部窄后部宽的流线型设计也构建了单元前部水流流速快,单元后 部水流流速慢的水流环境,鱼群进入一个新的单元后由于水流变缓,就像进入一个休息站 得到喘息时间,为继续向上游游动积蓄力量;当鱼群继续向上游动时,水流流速逐渐加大, 游动阻力随之增大,两个单元连接处,过水面积最小、理论上水流流速最大,鱼群最难通过, 由于该发明巧妙地在两个单元连接处的下游6〇cm位置设置了反冲出水口,利用下室较大的 水压力向鱼道逆向喷射水流、消减了鱼道水流能量,降低了水流流速,鱼群得以轻松通过进 入下一单兀(因为下室过流断面是全部反冲出水口过流断面与水下出水口过流断面之和的 六倍,所以下室水流流速缓慢,沿程水头损失很小,沿程水压力线见图4),鱼群继续上游,最 终进入水库。

Claims (1)

1.一种具有诱鱼功能的流线变截面反冲消能鱼道,由底板(1)、反冲出水口(2)、基础 ⑶、流线型组合侧壁(4)、反冲水道⑸、下室⑹、水下出水口(7)组成,其特征在于:所述的 流线型组合侧壁(4)沿整个鱼道均匀布置并与底板(1)浇筑为一体;反冲出水口(2)开设在 底板(1)上、位于左右流线型组合侧壁(4)围成的鱼道最窄处的下游6〇cm位置,反冲出水口 (2)喷射的水流与铅直线夹优选的为5〇度角;底板(1)下面设置下室(6),下室(6)过流断面 是全部反冲出水口⑵过流断面与水下出水口(7)过流断面之和的六倍;水下出水口(7)开 设在下室⑹末端底部;反冲水道为下大上小的曲面构造。
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