CN110777744B - 适用于沟道中小型阶梯状跌水的鱼道装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中小型阶梯状跌水的鱼道装置，该鱼道装置设置于拦截河道的水坝，包括从上到下依次交错设置的若干个休息池，相邻的休息池通过流道板连接，休息池和流道板朝向下游一侧均设置有挡板，水坝顶部朝向河道水流上游一侧竖直设置有顶板，顶板拦截河道，仅在休息池的入口处开口，朝向河道下游游去的鱼仅能进入到休息池。本发明消除了阶梯状跌水对鱼类从下游迁徙到上游或上游迁徙到下游所形成的阻碍，起到约束水流、降低流速、将原宽浅型水流形成一条窄漫式水流，使之成为一条有效的水生动物生态通道，同时流道本身也可作为消能装置的一部分，不影响跌水功能的发挥。

Description

适用于沟道中小型阶梯状跌水的鱼道装置

技术领域

本发明涉及一种适用于沟道中小型阶梯状跌水的鱼道装置，属于河道鱼道的技术领域。

背景技术

随着我国水利工程的不断发展，其对自然生态环境造成的影响被不断关注。现有水利工程往往通过改变河道中的水头，从而满足蓄水发电、农田灌溉等基本需求，因此必然会改变周围生态环境，影响河道内生物的生长环境。其中，鱼类作为河流生态系统中的重要组成部分，具有十分重要的生态价值。然而，由于水利工程的建设，如兴建大坝、水闸等，会对鱼类的迁徙造成极大的阻碍。近年来，随着生态保护的要求不断提高，各式种类的鱼道应运而生。我国的鱼道建设始于上个世纪六十年代左右，鱼道的建设初期是为保护某些洄游性鱼类而设计的过鱼通道，从而满足鱼类克服障碍物从下游成功回溯到上游，目前主要形式有垂直竖缝式鱼道和仿自然鱼道，然而鱼类迁徙的问题并不局限于从下游回溯到上游。

当人工河流，灌排沟道或人工湿地尾部水位差较大时，往往采用跌水作为消能装置，从而防止沟道或河道侵蚀。但由于跌水会导致泥鳅、鱼类等水生动物从下游迁徙到上游的路径受阻，不利于破坏地的生态恢复，同时也降低了河流或沟道的生态通道功能。目前，国内针对跌水对鱼类迁徙所造成的阻碍研究基本为空白，现有的普通形式跌水必定会影响鱼类的生理特性并破坏鱼类物种的多样性，不利于生态的可持续发展。跌水分为陡坡和阶梯状跌水两类，本发明主要针对现有阶梯状跌水进行改进，提出了一种适用于沟道中小型阶梯状跌水的鱼道装置，可为已建跌水提供简单易行的改装装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于沟道中小型阶梯状跌水的鱼道装置，消除了阶梯状跌水对鱼类从下游迁徙到上游或者上游迁徙到下游所形成的阻碍。该改装装置能够起到约束水流、降低流速、将原宽浅型水流形成一条窄漫式水流，使之成为一条有效的水生动物生态通道，同时流道本身也可作为消能装置的一部分，不影响跌水功能的发挥。其具体技术方案如下：

中小型阶梯状跌水的鱼道装置，该鱼道装置设置于拦截河道的阶梯状跌水上，包括从上到下依次交错设置的若干个休息池，相邻的休息池通过流道板连接，休息池和流道板朝向下游一侧均设置有挡板，水坝顶部朝向河道水流上游一侧竖直设置有顶板，顶板拦截河道，仅在休息池的入口处开口，朝向河道下游游去的鱼仅能进入到休息池。

进一步的，所述顶板和挡板均开设有过水孔。

进一步的，所述休息池的长度方向为河道水流方向。

进一步的，通过流道板连接的两个休息池，在其与流道板连接的边缘的相对侧也设置挡板。

进一步的，所述顶板与最上方一个休息池的入口之间还设置有隔板，隔板与水流方向一致。

进一步的，最下方的一个休息池通过流道板连接位于水坝底部的消能池，所述消能池的横截面大于休息池，朝向水流下游延伸。

本发明的有益效果是：

本发明通过设计一种适用于沟道中小型阶梯状跌水的鱼道装置，使跌水和鱼道融为一体，既达到了利用跌水进行消能的效果，同时又解决了泥鳅及鱼类等生物从上游到下游或者下游到上游的迁徙问题。具体的主要优点表现在：

（1）本发明所述的鱼道加装装置通过在现有阶梯状跌水建筑物的基础上进行加装改造，最大程度上减小对原有跌水建筑物的破坏，节省改造成本，工作量小，操作性强。

（2）所述鱼道装置为可拆卸式，其尺寸大小可以根据需要进行调整，易于匹配原有阶梯状跌水建筑物。

（3）上述所用钢板均为不锈钢钢板，并以螺丝进行固定，耐腐蚀且便于维护。如出现破损，可及时进行加固或者替换。

（4）使跌水和鱼道有机地融为一体，在利用跌水进行消能的同时，解决了泥鳅及鱼类等生物从上游到下游或者下游到上游的迁徙问题。

（5）在原有阶梯状跌水建筑物的各级台阶上增设休息池，不仅可以作为鱼类的休息场所，同时也能承担一部分消能作用。提高了原有跌水的消能能力。

附图说明

图1是本发明未放挡板前的结构示意图，

图2是本发明放挡板后的结构示意图，

图中：1—第一休息池，2—流道板，3—第二休息池，4—消能池，5—顶板，6—挡板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

为了清楚反应休息池的结构，附图1给出未放挡板前的结构示意图，如图1所示，本发明有多个休息池，从上到下依次为第一休息池1、第二休息池3、第三休息池……，直到最下面一个休息池通过流道板2连接到消能池4。当鱼从上游向下游迁徙时，鱼从上游水体进入到第一休息池1，然后顺着水流进入第二休息池3，以此类推，直到鱼进入到最下面的消能池4，最后从消能池4中游出，进入到下游的水体中。当鱼儿从下游向上游迁徙时，鱼首先进入到消能池4，减去陡坡下面的波浪以及大的冲击，然后顺着流道板向上游到休息池，鱼儿在休息池内停顿休息，待储备好体能后，再次向上一个流道板上游，冲刺游到上一级的休息池，依次，一直游到上游的水体。上游水体设置顶板5，防止鱼儿被水冲下来，直接跌落，造成致命伤害。

图2是本发明完整的状态，由图可见，休息池和流道板2朝向下游一侧均设置有挡板6，水坝顶部朝向河道水流上游一侧竖直设置有顶板5，顶板5拦截河道，仅在休息池的入口处开口，朝向河道下游游去的鱼仅能进入到休息池。

顶板5和挡板6均开设有过水孔，顶板5和挡板6主要是防止鱼直接跌落下去，故通过过水孔，不影响水流的正常进行，防止水流积聚，导致第一休息池1水深太大，水流过快。

为了增大休息池的容纳空间，休息池设置呈矩形空心盒体状态，其长度方向为河道水流方向。

通过流道板2连接的两个休息池，在其与流道板2连接的边缘的相对侧也设置挡板6，该挡板6的作用为了挡住从流道板2下游下来的鱼，防止鱼惯性跌落下去。

最下方的一个休息池通过流道板2连接位于水坝底部的消能池4，所述消能池4的横截面大于休息池，朝向水流下游延伸，最终浸没在下游水体中。

本发明设计了一种适用于沟道阶梯状跌水的鱼道改装装置，包括顶板5、流道板2、挡板6、隔板、休息池和尾部消能池4。下面依次具体介绍本发明各个部件的具体实施方式：

（1）顶板5为加装在阶梯状跌水建筑物顶部混凝土中的不锈钢钢板，以螺丝固定，用以约束水流，顶板5高度为40cm，长度依据具体阶梯状跌水建筑物的阶梯长度设置。

（2）隔板为加装在跌水建筑物两侧的不锈钢钢板，以螺丝固定，用以改变水流方向，并防止两侧边坡土壤侵蚀坍塌。隔板高度为20cm，长度依据具体阶梯状跌水建筑物的阶梯宽度确定。

（3）休息池为开口空箱，用以积蓄上级阶梯来水，并提供给鱼类作为休息的场所，从而保证鱼类有足够的体力向下迁徙，同时其具有一定的消能作用。休息池的长度、宽度和高度依据具体阶梯状跌水建筑物的阶梯长度、宽度和高度确定。

（4）流道板2为连接上下两级阶梯上所设休息池的不锈钢钢板，并在与原有阶梯状跌水建筑物的接触处设置止水，用以导流，同时作为鱼类自上级阶梯向下级阶梯的迁徙通道。流道板2的长度、宽度和坡度依据具体阶梯状跌水建筑物的阶梯长度、宽度和高度确定。

（5）挡板6为设立在阶梯状跌水建筑物每一级阶梯边缘的不锈钢钢板，形式类似于上述顶板5，用以约束水流，防止水流避开休息池直接从上级阶梯流向下游阶梯。挡板6的长度为具体阶梯状跌水建筑物的阶梯长度减去两个休息池的宽度，挡板6的高度为阶梯高度。

（6）尾部消能池4为设立在阶梯状跌水建筑物末级阶梯流道板2水流出口处的消力池，用以削减多余水能，防止水流冲刷下游沟底。

当上游来水时，由于顶板5的设置使得水流得到约束，原宽浅型水流变成一条窄漫式水流，鱼类随同水流流向第一个休息池，休息池同时兼具了小型消力池的作用，隔板的设置防止了水流流向阶梯状跌水建筑物两侧，起到了改变水流方向的作用。随后，鱼类经过短暂休息随同水流顺着流道板2流向第二个休息池，挡板6的设置防止了水流从流道板2直接满溢到阶梯状跌水建筑物的下一级阶梯。依次类推，水流通过逐级阶梯进行消能，并且鱼类随同水流一起，作“之”字型流动。最后，水流流出最末级阶梯经过尾部消能池4流向下游，防止下游沟道底部遭到冲刷而破坏。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.中小型阶梯状跌水的鱼道装置，该鱼道装置设置于拦截河道的阶梯状跌水上，其特征在于：包括从上到下依次交错设置在阶梯状跌水的各级台阶上的若干个休息池，相邻的休息池通过流道板连接，所述流道板采用不锈钢钢板，并在流道板与阶梯状跌水的接触处设置止水，休息池和流道板朝向下游一侧均设置有挡板，阶梯状跌水顶部朝向河道水流上游一侧竖直设置有顶板，顶板采用不锈钢钢板，以螺丝固定，顶板拦截河道，仅在休息池的入口处开口，朝向河道下游游去的鱼仅能进入到休息池；

通过流道板连接的两个休息池，在其与流道板连接的边缘的相对侧也设置挡板，挡板采用不锈钢钢板；

所述顶板和挡板均开设有过水孔；

所述阶梯状跌水两侧设置有隔板，隔板与水流方向一致，隔板采用不锈钢钢板，以螺丝固定；

最下方的一个所述休息池通过流道板连接位于阶梯状跌水底部的消能池，所述消能池的横截面大于休息池，朝向水流下游延伸。

2.根据权利要求1所述的中小型阶梯状跌水的鱼道装置，其特征在于：所述休息池的长度方向为河道水流方向。

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