CN110042809A - 一种分级生物洄游设施及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水利工程领域,具体涉及一种分级生物洄游设施及其运行方法,本发明提供一种分级生物洄游设施及实施方法,其中,所述设施包括:位于上游的水坝,所述水坝开设有闸门;位于所述水坝与下游水道之间的多组滑水坡与水箱;上游水道的水可通过所述闸门进入所述滑水坡与水箱,在上游水道与下游水道之间形成生物洄游水道;位于所述生物洄游水道两边的挡水墙,本发明的分级生物洄游设施及实施方法可使洄游生物从拦截大坝的下游水道洄游至上游水道的分级生物洄游设施及其运行方法,从而解决建设水利大坝时阻断洄游生物洄游路线的问题。
Description
技术领域
本发明属于水利工程领域,具体涉及一种分级生物洄游设施及其运行方法。
背景技术
随着经济的发展,沿江而建的水利大坝规模越来越大,坝体高度越来越高,中国最高的三峡大坝最高可达185米,这些大坝阻断了洄游生物的洄游路线,对河流生态系统,渔业资源造成了重大影响,因此《中华人民共和国水法》第27条明确规定“国家鼓励开发、利用水运资源。在水生生物洄游通道、通航或者竹木流放的河流上修建永久性拦河闸坝,建设单位应当同时修建过鱼、过船、过木设施,或者经国务院授权的部门批准采取其他补救措施,并妥善安排施工和蓄水期间的水生生物保护、航运和竹木流放,所需费用由建设单位承担。”,在建立水利大坝的同时,需要妥善保护水生生物,建设过鱼补救措施,建设合适的生物洄游设施成为当务之急。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种可使洄游生物能从拦截大坝的下游水道洄游至上游水道的分级生物洄游设施及其运行方法,从而解决建设水利大坝时阻断洄游生物洄游路线的问题,具体方案如下:
一种分级生物洄游设施,其中,所述设施包括:位于上游的水坝,所述水坝开设有闸门;位于所述水坝与下游水道之间的多组滑水坡与水箱;上游水道的水可通过所述闸门进入所述滑水坡与水箱,在上游水道与下游水道之间形成分级生物洄游水道;位于所述生物洄游水道两边的挡水墙。
优选的,所述生物洄游水道还包括设置于下游的潜水坡,所述潜水坡连接最下层水箱并延伸至下游水道最低水位线以下。
优选的,所述的挡水墙至少有部分设置为观光墙。
优选的,所述设施还包括在下游延伸至外海之间设置有仿生电子生物,所述仿生电子生物可自动释放仿生洄游信息。
优选的,所述水坝均匀设置有N级可分级打开和关闭的闸门,其中最低的一级闸门位于上游水道最低水位线以下,其余级闸门位于上游水道最低水位线与最高水位线之间,其中N大于2。
优选的,所述生物洄游水道最上层滑水坡上端可与水坝的闸门相通;在上游水道最低水位线以上设置有N-2组滑水坡和水箱;滑水坡与水箱之间,水箱与滑水坡之间设置有坝体,所述坝体与水坝由近而远依次设置有N-1、N-1、N-2、N-2···1、1级可分级打开和关闭的,位置与水坝闸门由下而上对应一致的闸门;所述N-2组滑水板和水箱可沿坝体在上级移动并固定。
优选的,所述水坝与部分挡水墙设置为一体,且与截流大坝垂直相连;固定设置N组滑水坡和水箱;所述N级闸门与所述N组水箱相通,其中,所述闸门设置为上下两层闸门,下层闸门与水箱相通,上层闸门高于水箱;上一级闸门的下层闸门位置与下一级闸门的上层闸门位置相当。
优选的,所述设施还包括自动控制系统,所述自动控制系统包括设置于上游的水位探测装置、设置于下游的洄游生物探测装置、和控制装置,所述控制装置可以接收水位探测装置测定的水位信息以及洄游生物探测装置探测的洄游生物信息,并根据接收的信息自动控制闸门、滑水坡和水箱的运行。
一种如前所述生物洄游水道最上层滑水坡上端垂直于水坝;在上游水道最低水位线以上设置有N-2组滑水坡和水箱;滑水坡与水箱之间,水箱与滑水坡之间设置有坝体,所述坝体与水坝由近而远依次设置有N-1、N-1、N-2、N-2···1、1级可分级打开和关闭的,位置与水坝闸门由下而上对应一致的闸门;所述滑水板和水箱可在各分级上下移动并固定的分级生物洄游设施的运行方法,所述方法包括:当上游水道水位降低到水坝某一级闸门时,对应打开水坝和坝体的该级闸门,该级闸门以下的水坝和坝体闸门处于关闭状态,所述的N-2组滑水坡和水箱对应逐级往下移动,且移动至上游水道最低水位线以下一级时则不再往下移动,形成对应水位的分级生物洄游水道;当上游水道水位开始上升时,则按以上操作进行反向操作。
一种如前所述水坝与部分挡水墙设置为一体,且与截流大坝垂直相连;固定设置N组滑水坡和水箱;所述N级闸门与所述N组水箱相通,其中,所述闸门设置为上下两层闸门,下层闸门与水箱相通,上层闸门高于水箱;上一级闸门的下层闸门位置与下一级闸门的上层闸门位置相当的运行方法,所述方法包括:当上游水道水位降低到水坝某一级闸门时,该级闸门的下层闸门以及该级闸门以下的闸门处于关闭状态,打开该级闸门的上层闸门以及该级闸门上一级闸门的下层闸门,形成对应水位的分级生物洄游水道,当上游水道水位上涨时,则按以上步骤反向操作;当上游水道水位急剧上涨时,所有各级的闸门保持关闭,待水位稳定后再打开对应水位的闸门。
本发明提供的分级生物洄游设施及其运行方法具有如下优点:1)采用多组滑水坡与水箱的分级生物洄游设施有利于洄游生物从拦截大坝的下游水道洄游至上游水道,设施实施方便,可因地制宜独立建造;2)进一步,水坝设置多级闸门,多组滑水坡与水箱可移动或者多组滑水坡与水箱分别对应不同闸门设置,对应于不同的水位可进行调节,满足不同水位不同洄游生物的通过;3)进一步,将洄游通道的至少部分挡水墙设置为观光墙,可以吸引旅游观光,进一步促进经济效益;4)进一步,下游延伸至外海之间设置有仿生电子生物诱导有益于生态的生物群从下游乃至外海向上游洄游,以丰富整个水体的生物多样性和生态环境的改善;5)进一步,可设置自动控制系统进行智能控制。
附图说明
图1为本发明分级生物洄游设施一具体实施方式的截面示意图
图2至图4为图1分级生物洄游设施一具体实施方式的正面展开示意图
图5为本发明分级生物洄游设施另一具体实施方式的截面示意图
图6为图5分级生物洄游设施另一具体实施方式的俯视示意图
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
参考图1或图5,本发明提供一种分级生物洄游设施,其中,所述设施包括:位于上游的水坝8,所述水坝8开设有闸门;位于所述水坝8与下游水道19之间的多组滑水坡5与水箱6;上游水道17的水可通过所述闸门进入所述滑水坡5与水箱6,在上游水道17与下游水道19之间形成分级生物洄游水道;位于所述生物洄游水道两边的挡水墙9。进一步,优选所述生物洄游水道还包括设置于下游的潜水坡7,所述潜水坡7连接最下层水箱6并延伸至下游水道19最低水位线4以下。进一步,根据实际情况,所述的挡水墙9至少有部分设置为透明观光墙10,既可以在生物洄游季节可以吸引游客参观,也可以在非洄游季节模拟生物洄游的开闸放流演示,以吸引游客参观。
本发明的分级生物洄游设施,滑水坡5的长度和水箱6的大小和深浅可综合考虑洄游生物不同种群以及洄游量等因素进行设计。
本发明的分级生物洄游设施,进一步,所述设施还包括在下游延伸至外海之间设置有仿生电子生物,所述仿生电子生物可自动释放仿生洄游信息。通常,在生物洄游设施的下游足够远的距离甚至于外海设置仿生电子生物,自动释放仿生洄游信息,诱导有益于生态的生物群从下游乃至外海向上游洄游,以丰富整个水体的生物多样性和改善生态环境。
本发明的分级生物洄游设施,进一步,所述水坝8均匀设置有N级可分级打开和关闭的闸门,其中最低的一级闸门位于上游水道17最低水位线2以下,其余级闸门位于上游水道17最低水位线2与最高水位线1之间,其中N大于2。根据上游水道17水位的变化,可以打开对应级的的闸门,使上游水道17的水能通过所述滑水坡5与水箱6进入下游水道19形成分级生物洄游水道。
本发明的分级生物洄游设施,可以由人工根据上游水位或者生物洄游信息的把握状况进行人工操作,进一步,所述设施采用智能操作系统控制,所述设施包括自动控制系统,所述自动控制系统包括设置于上游的水位探测装置、设置于下游的洄游生物探测装置、和控制装置,所述控制装置可以接收水位探测装置测定的水位信息以及洄游生物探测装置探测的洄游生物信息,并根据接收的信息自动控制闸门、滑水坡5和水箱6的运行,所述生物探测装置可以采用声纳探测装置,通常设置于下游足够远的距离位置,更进一步,采用量子通讯技术进一步提升所述智能操作系统的可靠性、稳定性。
参考图1至图4的本发明分级生物洄游设施一具体实施方式,其中图1为该具体实施方式的截面示意图,图2至图4为该具体实施方式的正面展开示意图。在本具体实施方式中,所述分级生物洄游设施包括位于上游的水坝8,所述水坝8均匀设置有a、b、c、d、e等N级可分级打开和关闭的闸门,其中最低的一级闸门位于上游水道最低水位线2以下,其余级闸门位于上游水道17最低水位线2与最高水位线1之间,其中N大于2;位于所述水坝8与下游水道19之间的多组滑水坡5与水箱6,所述生物洄游水道最上层滑水坡5上端可与水坝8的闸门相通,在本实施方式中,考虑到安全性,在水坝8与最上层滑水坡5之间设有坝体12,所述坝体12与水坝8相对应的位置设置有a、b、c、d、e等N级可分级打开和关闭的闸门,最上层滑水坡5上端与坝体12相连接;在上游水道17最低水位线2以上设置有N-2组滑水坡5和水箱6;滑水坡5与水箱6之间设置有坝体13,水箱6与滑水坡5之间设置有坝体14,所述坝体13,14与水坝8由近而远依次设置有b、c、d、e等N-1级,b、c、d、e等N-1级,c、d、e等N-2级,c、d、e等N-2级···1,1级可分级打开和关闭的,位置与水坝闸门由下而上对应一致的闸门;所述N-2组滑水板5和水箱6可沿坝体12,13,14在上下级移动并固定。综合安全和实用考虑,本实施方式中,水坝8上的闸门设置为拱形,打开和关闭方式为旋转方式,这样的设置更为安全;坝体12,13,14上的闸门以向两边水平移动方式打开和关闭。在其它实施方式中,根据具体实际情况,保证安全的状况下,所述闸门也可以设置为其它的方式。本实施方式中,位于上游水道17最低水位线2以下的滑水坡5与水箱6设置为固定设施。本实施方式中,两边挡水墙9都设置为透明观光墙10,在其它实施方式中也可以根据实际情况将一边的挡水墙9设置为透明玻璃观光墙10,也可以设置部分段的挡水墙9为透明玻璃观光墙10。本实施方式中,水坝8与整个水道的截流大坝连成一体,洄游水道垂直于截流大坝向下游延伸。在其它实施方式中,比如截流大坝已经建成,整个分级生物洄游设施可以独立建造,可在上游延河流两边的山涧处建水坝8,整个分级生物洄游设施的可根据山涧两边的山体结构建成任意弯曲的形状,如“S”形、“L”形、“Z”形、等等。
继续参考图1至图4,本发明提供上述具体实施方式的一种运行方法,所述方法包括:当上游水道17水位降低到水坝8某一级闸门时,对应打开水坝8的该级闸门,该级闸门以下的水坝8和坝体12,13,14闸门处于关闭状态,所述的N-2组滑水坡5和水箱6对应逐级往下移动,且移动至上游水道17最低水位线2以下一级时则不再往下移动,形成对应水位的分级生物洄游水道;当上游水道17水位开始上升时,则按以上操作进行反向操作。例如,当上游水位由a级降到b级时,最上层滑水坡5的上端降到b级,下端则降到c级,最上层水箱6由b级降到c级,此时,水坝8的b级闸门打开,坝体12的b级闸门打开,坝体13和14的b级闸门打开,当上游水位由b级降到c级时,最上层滑水坡5的上端降到c级,下端则降到d级,最上层水箱6由c级降到d级,此时,水坝8的c级闸门打开,坝体12的c级闸门打开,坝体13和14的c级闸门打开;在上述最上层滑水坡5和水箱6的降级过程中,继续往下游延伸的N-3组滑水坡5和水箱6按以上步骤逐级降级直到降到上游水道17最低水位线2以下一级时则不再下降。当上游水位继续下降时,则继续按上述操作进行。当上游水位开始上涨时,则按以上操作进行反向操作,依次从下往上关闭闸门以及逐级升级上述N-2组滑水坡5和水箱6;当上游水位急剧上涨时,水坝8和坝体12,13,14的所有闸门保持关闭,待水位稳定后,滑水坡5和水箱6回到相应的位置,再打开对应水位的闸门。
参考图5至图6的本发明分级生物洄游设施另一具体实施方式,其中,图5为该分级生物洄游设施另一具体实施方式的截面示意图,图6为该分级生物洄游设施另一具体实施方式的俯视示意图。在本具体实施方式中,所述分级生物洄游设施包括位于上游的水坝8,所述水坝8与挡水墙9上游部分设置为一体,在位置11处与截流大坝18垂直相连,相应的将该部分挡水墙9加高至与截流大坝18相同的高度,相应的强度也与截流大坝18相当。所述水坝8均匀设置有N级可分级打开和关闭的闸门,其中最低的一级闸门位于上游水道17最低水位线2以下,其余级闸门位于上游水道17最低水位线2与最高水位线1之间,其中N大于2。固定设置N组滑水坡5和水箱6;所述N级闸门与所述N组水箱相通,所述闸门设置为上下两层闸门,其中下层闸门与水箱6相通,上层闸门高于水箱6;其中,上一级闸门的下层闸门位置高度与下一级闸门的上层闸门位置高度相当,如图5,所述N级可分级打开和关闭的闸门如下依次设置:第N级闸门设置为a、b两层,b层与水箱6相通,a层高于水箱6;第N-1级设置为b、c两层,c层与水箱6相通,b层高于水箱6;第N-2级设置为c、d两层,d层与水箱6相通,c层高于水箱6···。本实施方式中,水坝8上的闸门设置为拱形,打开和关闭方式为旋转方式,这样的设置更为安全。在其它实施方式中,根据具体实际情况,保证安全的状况下,所述闸门也可以设置为其它的方式。本实施方式中,另一边不与水坝8相连的挡水墙9设置为透明观光墙10。
继续参考图5至图6,本发明提供上述该另一种具体实施方式的一种运行方法,所述方法包括:当上游水道17水位降低到水坝8某一级闸门时,该级闸门的下层闸门以及该级闸门以下的闸门处于关闭状态,打开该级闸门的上层闸门以及该级闸门上一级闸门的下层闸门,形成对应水位的分级生物洄游水道,当上游水道17水位上涨时,则按以上步骤反向操作;当上游水道17水位急剧上涨时,所有各级的闸门保持关闭,待水位稳定后再打开对应水位的闸门。例如,当上游水道17水位降到a层以下b层时前后两个b层的闸门都打开;当上游水位降到b以下c层时前后两个c层的闸门都打开;当上游水位继续下降时,则按以上方法依次打开下层的闸门,直到水位降至上游水道17最低水位,所有层的闸门都打开;当上游水位上涨时,则按以上步骤反向操作,依次关闭各层闸门;当上游水位急剧上涨时,所有各层的闸门保持关闭,待水位稳定后再打开对应水位的闸门。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种分级生物洄游设施,其特征在于,所述设施包括:位于上游的水坝,所述水坝开设有闸门;位于所述水坝与下游水道之间的多组滑水坡与水箱;上游水道的水可通过所述闸门进入所述滑水坡与水箱,在上游水道与下游水道之间形成分级生物洄游水道;位于所述生物洄游水道两边的挡水墙。
2.根据权利要求1所述的设施,其特征在于,所述生物洄游水道还包括设置于下游的潜水坡,所述潜水坡连接最下层水箱并延伸至下游水道最低水位线以下。
3.根据权利要求1所述的设施,其特征在于,所述的挡水墙至少有部分设置为观光墙。
4.根据权利要求1所述的设施,其特征在于,所述设施还包括在下游延伸至外海之间设置有仿生电子生物,所述仿生电子生物可自动释放仿生洄游信息。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的设施,其特征在于,所述水坝均匀设置有N级可分级打开和关闭的闸门,其中最低的一级闸门位于上游水道最低水位线以下,其余级闸门位于上游水道最低水位线与最高水位线之间,其中N大于2。
6.根据权利要求5所述的设施,其特征在于,所述生物洄游水道最上层滑水坡上端可与水坝的闸门相通;在上游水道最低水位线以上设置有N-2组滑水坡和水箱;滑水坡与水箱之间,水箱与滑水坡之间设置有坝体,所述坝体与水坝由近而远依次设置有N-1、N-1、N-2、N-2···1、1级可分级打开和关闭的,位置与水坝闸门由下而上对应一致的闸门;所述N-2组滑水板和水箱可沿坝体在上下级移动并固定。
7.根据权利要求5所述的设施,其特征在于,所述水坝与部分挡水墙设置为一体,且与截流大坝垂直相连;固定设置N组滑水坡和水箱;所述N级闸门与所述N组水箱相通,其中,所述闸门设置为上下两层闸门,下层闸门与水箱相通,上层闸门高于水箱;上一级闸门的下层闸门位置与下一级闸门的上层闸门位置相当。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的设施,其特征在于,所述设施还包括自动控制系统,所述自动控制系统包括设置于上游的水位探测装置、设置于下游的洄游生物探测装置、和控制装置,所述控制装置可以接收水位探测装置测定的水位信息以及洄游生物探测装置探测的洄游生物信息,并根据接收的信息自动控制闸门、滑水坡和水箱的运行。
9.如权利要求6所述的设施的运行方法,其特征在于,所述方法包括:当上游水道水位降低到水坝某一级闸门时,对应打开水坝和坝体的该级闸门,该级闸门以下的水坝和坝体闸门处于关闭状态,所述的N-2组滑水坡和水箱对应逐级往下移动,且移动至上游水道最低水位线以下一级时则不再往下移动,形成对应水位的分级生物洄游水道;当上游水道水位开始上升时,则按以上操作进行反向操作。
10.如权利要求7所述的设施的运行方法,其特征在于,所述方法包括:当上游水道水位降低到水坝某一级闸门时,该级闸门的下层闸门以及该级闸门以下的闸门处于关闭状态,打开该级闸门的上层闸门以及该级闸门上一级闸门的下层闸门,形成对应水位的分级生物洄游水道,当上游水道水位上涨时,则按以上步骤反向操作;当上游水道水位急剧上涨时,所有各级的闸门保持关闭,待水位稳定后再打开对应水位的闸门。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190723 |
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