CN110468806B - 一种可分层过鱼的鱼道进口或出口结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可分层过鱼的鱼道进口或出口结构，包括多个鱼道进(出)口、闸门启闭及运输设备、启闭设备轨道、鱼道进(出)口闸门储门槽、配套鱼道、鱼道进(出)口闸门、挡水胸墙或隔板、进(出)口单一闸门槽，所述多个鱼道进(出)口分别对应不同的运行水位，分层叠入进(出)口单一闸门槽，具有相应的底板高程；所述多个鱼道进(出)口分别配置各自的鱼道进口闸门在不同鱼道运行水位情况下，根据设定的运行水位区间，自动启闭相关鱼道进(出)口闸门，保证鱼道进(出)口水流流速满足诱鱼条件。本发明布置范围小、结构紧凑，对主体工程干扰小，运行维护方便，建设成本少，能够适应大变幅运行水位。

Description

一种可分层过鱼的鱼道进口或出口结构

技术领域

本发明涉及一种鱼道进(出)口结构，尤其是涉及一种能够适应大变幅运行水位的可分层过鱼的鱼道进(出)口结构，属于水工建筑物设计建造技术领域。

背景技术

当河道因修建挡水建筑物被截断后，通过鱼道为某些有从河流下游迁移至河流上游产卵习性的鱼类提供洄游通道，为了保证过鱼效果，一般要求鱼道在过鱼季节具备连续过鱼的条件。水流从挡水建筑物上游水库中进入鱼道，从挡水建筑物下游河道中流出鱼道，而洄游鱼类是从下游进入鱼道，从上游游出鱼道，由此称下游出水口为鱼道进口，称上游进水口为鱼道出口。

针对过鱼设施进(出)口运行水位变幅大的实际工程条件，为实现过鱼的目的，鱼道进(出)口通常需满足以下要求：1、鱼道进(出)口需要能够适应挡水建筑物下游河道(上游水库)水位变幅，在任何下游河道(上游水库)过鱼运行水位下，鱼道进(出)口均能保持合适的水深和水流流速；2、鱼道内的水深要求，鱼道池室内需要始终保持0.5m～2.5m的设计水深要求；3、根据不同进(出)口的运行水位，鱼道进(出)口可自动开启相应进(出)口的闸门，并将对过鱼水流有不利影响的进(出)口闸门关闭；4、对于鱼道的多个进(出)口，需方便后期运行维护。

为了满足上述要求，目前工程中针对过鱼运行水位变幅大的情况常采用鱼道进(出)口布置方案如下：

根据不同进(出)口运行水位，常规布置为：分别沿下游河道岸边(或上游水库岸边)或结合枢纽建筑物连续布置不同高程的进(出)口，每个进(出)口设置一道闸门。该结构特征在于：1、场地布置条件较好，可以适应布置多个进(出)口；2、每个进(出)口均设有一道闸门和独立的启闭设备，可独立运行；3、满足鱼道连续过鱼需求。该结构的缺点在于：1、鱼道进(出)口较多时，结构布置较分散，不利于运行维护；2、沿岸边线型布置需占用较大的场地，会带来一定的开挖支护和基础处理工程量；3、需要布置多套闸门和启闭系统；4、结合枢纽建筑物布置也需要充足的布置条件，并且需与枢纽建筑物结构统筹考虑，与主体工程干扰较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构布置范围小、结构紧凑，对主体工程干扰小，运行维护方便，建设成本少，能够适应大变幅运行水位的鱼道多进(出)口布置结构。

为解决上述技术问题所采用的的技术方案是：

一种可分层过鱼的鱼道进口或出口结构，其特征在于：包括多个鱼道进口、闸门启闭及运输设备、启闭设备轨道、鱼道进口闸门储门槽、配套鱼道、鱼道进口闸门、挡水胸墙或隔板；所述多个鱼道进口被配置同一个进口单一闸门槽，所述多个鱼道进口分别对应不同的河道运行水位而在不同高度上布置，分层叠入进口单一闸门槽，不同鱼道进口通过挡水胸墙或隔板隔开，具有相应的底板高程；所述多个鱼道进口分别配置各自的鱼道进口闸门；

或者，包括多个鱼道出口、闸门启闭及运输设备、启闭设备轨道、鱼道出口闸门储门槽、配套鱼道、鱼道出口闸门、挡水胸墙或隔板；所述多个鱼道出口被配置同一个出口单一闸门槽，所述多个鱼道出口分别对应不同的水库运行水位而在不同高度上布置，分层叠入出口单一闸门槽，不同鱼道出口通过挡水胸墙或隔板隔开，具有相应的底板高程；所述多个鱼道出口分别配置各自的鱼道出口闸门。

在不同鱼道运行水位情况下，根据设定的运行水位区间，自动启闭相关鱼道进(出)口闸门，保证鱼道进(出)口水流流速满足诱鱼条件。

进一步的是，所述多个鱼道进口的鱼道进口闸门共用一套闸门启闭及运输设备，闸门启闭及运输设备沿着运输轨道按照从高到低的顺序将对应不同河道运行水位的鱼道进口闸门依次运输至鱼道进口闸门储门槽中暂存，以及按照从低到高的顺序依次运输至相应的鱼道进口；所述多个鱼道出口的鱼道出口闸门共用一套闸门启闭及运输设备，闸门启闭及运输设备沿着运输轨道按照从高到低的顺序将对应不同水库运行水位的鱼道出口闸门依次运输至鱼道出口闸门储门槽中暂存，以及按照从低到高的顺序依次运输至相应的鱼道出口。

进一步的是，所述多个鱼道进口的底板高程根据实际鱼道运行水位分级设置，在满足鱼道池室设计水深前提下，各个鱼道进口底板高程适应不同鱼道运行水位区间；所述多个鱼道出口的底板高程根据实际鱼道运行水位分级设置，在满足鱼道池室设计水深前提下，各个鱼道出口底板高程适应不同鱼道运行水位区间。

进一步的是，所述多个鱼道进口的边墙顶高程相同，并且边墙顶高程大于鱼道最高防洪水位，确保正常运行时或极端情况下鱼道不被下游河水淹没；所述多个鱼道出口的边墙顶高程相同，并且边墙顶高程大于鱼道库水最高运行水位，确保正常运行时或极端情况下鱼道不被库水淹没。

进一步的是，对应鱼道进口的配套鱼道采用并列盘旋式或螺旋式布置型式，以便与不同高程的鱼道进口平顺衔接；对应鱼道出口的配套鱼道采用并列盘旋式或螺旋式布置型式，以便与不同高程的鱼道出口平顺衔接。

进一步的是，所述多个鱼道进口的鱼道进口闸门采用相同结构尺寸；所述多个鱼道出口的鱼道进口闸门采用相同结构尺寸。

本发明的有益效果是：本发明在常规鱼道基础上，通过设置可分层过鱼的进(出)口结构，可适应大变幅运行水位，便于将多个进(出)口集中布置在一起。这样，由于不需要在挡水建筑物下游沿岸边长距离或大范围内布置线型鱼道，也不需要利用枢纽建筑物进行鱼道布置，节省了布置空间，减少了基础边坡开挖支护和基础处理工程量，减少与枢纽建筑物的干扰，可有效优化启闭设备数量，通过采用自动化启闭设备，方便鱼道进(出)口根据实际运行水位变幅，自动启闭进(出)口闸门，方便多个进(出)口闸门的运行和维护。

附图说明

图1为本发明可分层过鱼的鱼道进口结构+并列盘旋式鱼道平面布置示意图

图2为本发明可分层过鱼的鱼道进口结构+并列盘旋式鱼道典型剖面示图。

图3为本发明可分层过鱼的鱼道出口结构+并列盘旋式鱼道平面布置示意图。

图4为本发明可分层过鱼的鱼道出口结构+并列盘旋式鱼道典型剖面示意图。

图中标记为：单一闸门槽1、鱼道进(出)口闸门槽2、鱼道进(出)口闸门储门槽3、启闭设备轨道4、闸门启闭及运输设备5、配套鱼道6、鱼道进(出)口闸门7～9、挡水胸墙或隔板10。

具体实施方式

为便于理解和实施本发明，选本发明的优选实施例结合附图进一步说明。

本发明主要包括单一闸门槽1、鱼道进(出)口2、鱼道进(出)口闸门储门槽3、启闭设备轨道4、闸门启闭及运输设备5、配套鱼道6、挡水胸墙或隔板10。所述多个鱼道进(出)口被配置同一个进(出)口单一闸门槽1，所述多个鱼道进(出)口分别对应不同的河道运行水位而在不同高度上布置，分层叠入进(出)口单一闸门槽，不同鱼道进(出)口通过挡水胸墙或隔板10隔开，具有相应的底板高程，保证鱼道进(出)口水流流速满足诱鱼条件；所述多个鱼道进口分别配置各自的鱼道进口闸门，并在垂直方向上呈一直线布置，公用同一条垂直升降轨道；

本实施例根据河道(水库)运行水位变化情况，将运行最高水位～运行最低水位之间的水头差根据鱼道设计水深，并结合鱼道进(出)口底板设计高程，分成三段运行水位区间，自高至低依次为水位区间A、水位区间B和水位区间C。

相应地，设置3个鱼道进(出)口2，自上至下的鱼道进(出)口2分别被配置鱼道进(出)口闸门一7、鱼道进(出)口闸门二8、鱼道进(出)口闸门三9，为便于闸门启闭，鱼道进(出)口闸门7、8、9的结构尺寸均相同。

根据不同水库运行水位所处区间，开启相应鱼道出口闸门7～9，将水库中水流从鱼道进口2引入配套鱼道6中。

根据不同运行水位所处区间，开启相应鱼道进口闸门7～9，将配套鱼道6中的水流从鱼道进口2流至下游河道。

关于水位区间设置需注意：每个水位区间考虑一定的重叠范围，以便于不同进(出)口工作闸门可平顺衔接，避免鱼道在闸门轮换启闭时出现断流。

为实现鱼道进(出)口水流连续、进(出)口闸门启闭设备4无人化值守和智能化控制，闸门启闭及运输系统可以设置闸门启闭和运输设备4、水位监测仪器、水位数据实时采集及传送系统、根据水位变化自动启闭闸门的控制系统。闸门启闭及运输系统具备自动启闭和运输功能，根据上(下)游水位变化情况，具备自动启闭相应鱼道进(出)口闸门7～9，并可自动运输至鱼道进(出)口闸门储门槽3中进行储存。

根据实际情况，河道(水库)水位可能存在三种水位条件，第一种为河道(水库)水位位于鱼道运行水位范围内，第二种为河道(水库)水位高过鱼道的最高运行水位，第三种情况是河道(水库)水位低于鱼道的最低运行水位，在这三种情况下，对本发明附图中示意的两种进(出)口布置型式，分别进一步说明其工作流程：

1、可分层过鱼的鱼道进口结构

(1)河道水位位于鱼道运行水位范围内

①水位运行区间A内时，利用闸门启闭及运输设备5将鱼道进口闸门三9从鱼道进口单一闸门槽1中吊出，通过启闭设备轨道4，并将鱼道进口闸门三9运输至鱼道进口闸门储门槽3位置，然后将鱼道进口闸门三9吊入鱼道进口闸门储门槽3中，鱼道进口闸门三9开启的同时，配套鱼道6中水流按照鱼道设计水深，通过鱼道进口2流至下游河道；

②当水位运行区间从A降至与B区间时，利用闸门启闭及运输设备5将鱼道进口闸门二8从鱼道进口单一闸门槽1中吊出，通过启闭设备轨道4，并将鱼道进口闸门二8运输至鱼道进口闸门储门槽3位置，然后将鱼道进口闸门二8吊入鱼道进口闸门储门槽3中，鱼道进口闸门二8开启的同时，配套鱼道6中水流按照鱼道设计水深，通过鱼道进口2流至下游河道；

③当水位运行区间从B上升至与A区间时，利用闸门启闭及运输设备5将鱼道进口闸门二8从鱼道进口闸门储门槽3中吊出，通过启闭设备轨道4，将鱼道进口闸门二8吊入鱼道进口单一闸门槽1中，鱼道进口闸门二8关闭的同时，配套鱼道6中水流按照鱼道设计水深，通过鱼道进口2流至下游河道。

此外，当水位运行区间从B降至与C区间时，将鱼道进口闸门一7从鱼道进口单一闸门槽1中吊出，通过启闭设备轨道4，将鱼道进口闸门一7运输至鱼道进口闸门储门槽3位置，然后将鱼道进口闸门一7吊入鱼道进口闸门储门槽3中，鱼道进口闸门一7开启的同时，配套鱼道6中水流按照鱼道设计水深，通过鱼道进口2流至下游河道；

当水位运行区间从C上升至与B区间时，将鱼道进口闸门一7从鱼道进口闸门储门槽3中吊出，通过启闭设备轨道4，将鱼道进口闸门一7吊入鱼道进口单一闸门槽1中，鱼道出口闸门一7关闭的同时，配套鱼道6中水流按照鱼道设计水深，通过鱼道进口2流至下游河道。

由此，通过一条轨道，一套闸门启闭及运输设备，通过简单的控制，即可按序启闭相应的闸门，鱼道的进口水位能应对河道的不同运行水位，供鱼类正常洄游。

(2)河道水位高过鱼道的最高运行水位

当河道水位高过鱼道的最高运行水位时，如果河道水位超过闸门顶部，鱼道处于被淹没状态，但不影响鱼道运行，只是进口水深过大，鱼道进口水流流速太小，而可能无法诱鱼进入鱼道。

(3)河道水位低于鱼道的运行最低水位

当河道水位低于鱼道的运行最低水位，最低高程的鱼道进口水深不满足鱼道设计水深要求，此时鱼道进口可能无鱼进入。

2、可分层过鱼的鱼道出口结构

(1)水库水位位于鱼道运行水位范围内

①水位运行区间A内时，利用闸门启闭及运输设备5将鱼道出口闸门三9从鱼道出口单一闸门槽1中吊出，通过启闭设备轨道4，并将鱼道出口闸门三9运输至鱼道出口闸门储门槽3位置，然后将鱼道出口闸门三9吊入鱼道出口闸门储门槽3中，鱼道出口闸门三9开启的同时，上游库水按照鱼道设计水深，通过鱼道出口2流入配套鱼道6中；

②当水位运行区间从A降至与B区间时，利用闸门启闭及运输设备5将鱼道出口闸门二8从鱼道出口单一闸门槽1中吊出，通过启闭设备轨道4，将鱼道出口闸门二8运输至鱼道出口闸门储门槽3位置，然后将鱼道出口闸门二8吊入鱼道出口闸门储门槽3中，鱼道出口闸门二8开启的同时，上游库水按照鱼道设计水深，通过鱼道出口2流入配套鱼道6中；

③当水位运行区间从B上升至与A区间时，利用闸门启闭及运输设备5将鱼道出口闸门二8从鱼道出口闸门储门槽3中吊出，通过启闭设备轨道4，将鱼道出口闸门二8吊入鱼道出口单一闸门槽1中，鱼道出口闸门二8关闭的同时，上游库水按照鱼道设计水深，通过鱼道出口2流入配套鱼道6中。

此外，当水位运行区间从B降至与C区间时，将鱼道出口闸门一7从鱼道出口单一闸门槽1中吊出，通过启闭设备轨道4，将鱼道出口闸门一7运输至鱼道出口闸门储门槽3位置，然后将鱼道出口闸门一7吊入鱼道出口闸门储门槽3中，鱼道出口闸门一7开启的同时，上游库水按照鱼道设计水深，通过鱼道出口2流入配套鱼道6中；

当水位运行区间从C上升至与B区间时，将鱼道出口闸门一7从鱼道出口闸门储门槽3中吊出，通过启闭设备轨道4，将鱼道出口闸门一7吊入鱼道出口单一闸门槽1中，鱼道出口闸门一7关闭的同时，上游库水按照鱼道设计水深，通过鱼道出口2流入配套鱼道6中。

由此，通过一条轨道，一套闸门启闭及运输设备，通过简单的控制，即可按序启闭相应的闸门，鱼道的出口水位能应对水库的不同运行水位，供鱼类正常洄游。

(2)水库水位高过鱼道的最高运行水位

当水库水位高过鱼道的最高运行水位时，鱼道不适宜运行，此时鱼道出口所有闸门需要关闭，如果水库水位超过闸门顶部，鱼道处于被淹没状态，此时为了保证鱼道6和挡水建筑物下游安全，此时鱼道暂停运行。在过鱼季节，需要将位于挡水建筑物中的鱼道防洪闸门局开，保证鱼道内有水，避免鱼道内鱼类缺水；在非过鱼季节，将挡水建筑物内的鱼道防洪闸门关闭即可。

(3)水库水位低于鱼道的运行最低水位

当水库水位低于鱼道的运行最低水位，鱼道内水深不满足鱼道设计水深要求，此时鱼道也暂定运行。在过鱼季节，可考虑人工补水，避免鱼道内鱼类缺水；在非过鱼季节，将挡水建筑物内的鱼道防洪闸门关闭即可。

以上所述仅为发明的具体实施案例，本发明的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种可分层过鱼的鱼道进口或出口结构，其特征在于：包括多个鱼道进口(2)、闸门启闭及运输设备(5)、启闭设备轨道(4)、鱼道进口闸门储门槽(3)、配套鱼道(6)、鱼道进口闸门(7~9)、挡水胸墙或隔板(10)；所述多个鱼道进口被配置同一个进口单一闸门槽，所述多个鱼道进口分别对应不同的河道运行水位而在不同高度上布置，分层叠入进口单一闸门槽，不同鱼道进口通过挡水胸墙或隔板(10)隔开，具有相应的底板高程；所述多个鱼道进口分别配置各自的鱼道进口闸门；

对应鱼道进口的配套鱼道采用并列盘旋式或螺旋式布置型式，以便与不同高程的鱼道进口平顺衔接；

所述多个鱼道进口的鱼道进口闸门共用一套闸门启闭及运输设备，闸门启闭及运输设备沿着启闭设备轨道按照从高到低的顺序将对应不同河道运行水位的鱼道进口闸门依次运输至鱼道进口闸门储门槽中暂存，以及按照从低到高的顺序依次运输至相应的鱼道进口；

所述多个鱼道进口的鱼道进口闸门采用相同结构尺寸；

或者，包括多个鱼道出口、闸门启闭及运输设备、启闭设备轨道、鱼道出口闸门储门槽、配套鱼道、鱼道出口闸门、挡水胸墙或隔板；所述多个鱼道出口被配置同一个出口单一闸门槽，所述多个鱼道出口分别对应不同的水库运行水位而在不同高度上布置，分层叠入出口单一闸门槽，不同鱼道出口通过挡水胸墙或隔板隔开，具有相应的底板高程；所述多个鱼道出口分别配置各自的鱼道出口闸门；

对应鱼道出口的配套鱼道采用并列盘旋式或螺旋式布置型式，以便与不同高程的鱼道出口平顺衔接；

所述多个鱼道出口的鱼道出口闸门共用一套闸门启闭及运输设备，闸门启闭及运输设备沿着启闭设备轨道按照从高到低的顺序将对应不同水库运行水位的鱼道出口闸门依次运输至鱼道出口闸门储门槽中暂存，以及按照从低到高的顺序依次运输至相应的鱼道出口；

所述多个鱼道出口的鱼道出口闸门采用相同结构尺寸。

2.如权利要求1所述的一种可分层过鱼的鱼道进口或出口结构，其特征在于：所述多个鱼道进口的底板高程根据实际鱼道运行水位分级设置，在满足鱼道池室设计水深前提下，各个鱼道进口底板高程适应不同鱼道运行水位区间；

所述多个鱼道出口的底板高程根据实际鱼道运行水位分级设置，在满足鱼道池室设计水深前提下，各个鱼道出口底板高程适应不同鱼道运行水位区间。

3.如权利要求1所述的一种可分层过鱼的鱼道进口或出口结构，其特征在于：所述多个鱼道进口的边墙顶高程相同，并且边墙顶高程大于鱼道最高防洪水位，确保正常运行时或极端情况下鱼道不被下游河水淹没；

所述多个鱼道出口的边墙顶高程相同，并且边墙顶高程大于鱼道库水最高运行水位，确保正常运行时或极端情况下鱼道不被库水淹没。

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