CN208328870U - 高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，在河中设有作为拦河水利枢纽的大坝和工程发电厂房，特征是：由大坝下游生态鱼道和大坝上游生态鱼道组成，其中：大坝下游生态鱼道由补水道、补水槽、集鱼槽、集鱼槽进鱼孔、下游主副鱼道出水汇合池、岸式进鱼口、下游低进鱼口、下游高进鱼口、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室、下游主副鱼道进水汇合池、观察室、下游鱼道竖缝式池室等构成；大坝上游生态鱼道由上游鱼道竖缝式池室、上游主出鱼口、上游副出鱼口、上游副出鱼口等构成。本实用新型具有能使鱼顺利通过大坝、适应上下游水位变化幅度、过鱼效果好、经济实用、结构简单、便于施工的优点,适用于中低水头拦河水利枢纽工程。

Description

高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道

技术领域

本实用新型涉及用于拦河水利枢纽工程的过鱼设施，尤其是涉及一种高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道。

背景技术

拦河水利枢纽为开发利用水资源，工程建成后产生巨大经济、社会效益同时，也对水生态环境产生重大的影响，对鱼类而言，因觅食、繁殖、越冬等自然习性发生改变，从而鱼类洄游或其它活动延迟或终止。为保护鱼类资源、恢复河流生物多样性，根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国渔业法》等法律规定，在水生生物洄游通道的河流上修建永久性拦河闸坝，建设单位应同时修建过鱼设施或者经国务院授权的部门批准采取其他补救措施。

过鱼设施指能够帮助受到阻隔的鱼类顺利上行或下行通过大坝或其它障碍物，到达其繁殖地、索饵场或越冬场等重要生活史场所的工程或技术手段。其主要形式包括：鱼道、仿自然通道、升鱼机、集运鱼设施和鱼闸等。其主要原理是，首先通过一定的诱鱼措施，将坝下或坝上的鱼类集中聚集起来，然后通过模拟自然的洄游通道或者人工将鱼输送过坝。在诱鱼设施有效，洄游通道或人工输鱼过程设置合理的情况下，鱼类可以在过鱼设施的帮助下顺利通过大坝。

过鱼设施在国际上采用已经有300多年的历史，欧美以及日本等发达国家在建设大型水利水电工程时，针对其鱼类保护的对象和要求建设了大量的过鱼设施，在取得工程综合效益的同时也取得了良好的过鱼效果，有利于保持生态系统的平衡和物种多样化，比如美国著名的邦纳维尔坝鱼道、法国Katopodis C ＆ Rajaratnam N鱼道、比利时丹尼尔型鱼道、加拿大赫尔斯门鱼道，这些鱼道运行良好，取得良好的生态效益，每年都有数百万尾鱼通过鱼道返回上游产卵。我国一些鱼道也取得的较好的过鱼效果，可见修建过鱼设施能修复鱼类栖息环境。

过鱼设施是一个涉及水利、生态、生物、环境、地理、水文等众多学科的系统工程，一个成功的过鱼设施在取得良好的过鱼效果必然也取得了工程综合效益。过鱼设施主要为鱼道、仿自然通道、升鱼机、集运鱼设施和鱼闸。升鱼机、集运鱼设施和鱼闸一般适合中、高水头大坝，一些大江大河的水利枢纽工程属低水头水利枢纽，上述3种方案过鱼不连续、过鱼效果不稳定、操作复杂、运行费用高等原因皆不适合。仿自然通道主要应用于低水头水利工程，但适应水位变化能力较差，大部分工程下游水位变化范围大，且受工程地形限制，仿自然通道由于坡度缓，通道宽，占地大，布置难度极大。鱼道在中低水头水利工程都有广泛的应用，能够在较短的距离达到稳定且满足鱼类需求的流速和流态。

因此有必要研制一种适用于下游水位变幅大且受工程地形限制的中低水头水利工程的过鱼设施。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能使鱼顺利通过大坝、适应上下游水位变化幅度、过鱼效果好、结构简单、便于施工的高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，在河中设有作为拦河水利枢纽的大坝，在大坝的下游左岸侧设有与大坝连为一体的工程发电厂房，特征是：由大坝下游生态鱼道和大坝上游生态鱼道组成，其中：

大坝下游生态鱼道由补水道、补水槽、补水孔、集鱼槽、集鱼槽进鱼孔、下游主副鱼道出水汇合池、集鱼槽汇鱼口检修闸、岸式进鱼口、岸式进鱼口检修闸、下游低进鱼口、下游低进鱼口防洪闸、下游高进鱼口、下游高进鱼口防洪闸、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室、下游主副鱼道进水汇合池、观察室、下游鱼道竖缝式池室构成；

大坝上游生态鱼道由上游鱼道竖缝式池室、上游主出鱼口、上游主出鱼口检修闸、上游副出鱼口、上游副出鱼口检修闸、上游副出鱼口、上游副出鱼口检修闸构成；

集鱼槽呈近似垂直于左岸侧的长廊道式横跨发电厂房的尾水前沿，在集鱼槽的侧壁设有若干个与河水连通的集鱼槽进鱼孔，集鱼槽采用电站发电尾水诱鱼，使左岸侧河水中的鱼通过集鱼槽进鱼孔进入集鱼槽，在集鱼槽靠近河中的下游设有下游主副鱼道出水汇合池；在大坝的左侧和右侧分别设有贯穿大坝的补水坝孔和过鱼坝孔，在补水坝孔的出水口设有补水坝孔防洪闸，在过鱼坝孔的进水口设有过鱼坝孔防洪闸，补水道的进水口与补水坝孔的出水口连通，以便从上游水库取水，补水道的出水端分为两支，内补水道的出水口与补水槽的进水口连通，在补水槽的侧壁设有若干个与集鱼槽连通的补水孔，通过补水孔对集鱼槽进行补水，形成喷射水流以水声诱鱼；外补水道的出水口和集鱼槽的进水口均与下游主副鱼道出水汇合池上端的出水口连通，岸式进鱼口位于靠左岸侧的一侧，带岸式进鱼口检修闸的岸式进鱼口的进水口与下游主副鱼道出水汇合池的侧出水口连通；在大坝的下游设有下游主鱼道竖缝式池室和下游副鱼道竖缝式池室，下游主副鱼道出水汇合池下端的下游低进鱼口的进水口与“U”形的下游主鱼道竖缝式池室的出水口连通，以适应下游低水位时期过鱼；下游主副鱼道出水汇合池侧壁的下游高进鱼口的进水口与弧形的下游副鱼道竖缝式池室的出水口连通，以适应下高水位时期过鱼，下游主鱼道竖缝式池室的进水口和下游副鱼道竖缝式池室的进水口均与下游主副鱼道进水汇合池的出水口连通，在下游主副鱼道进水汇合池内设有用于监测过鱼种类、大小及数量的观察室；下游主副鱼道进水汇合池的进水口通过下游鱼道竖缝式池室与过鱼坝孔的出水口连通；

呈“之”字形的上游鱼道竖缝式池室的出水口与过鱼坝孔的进水口连通，在上游鱼道竖缝式池室的靠河中间端分别设有带上游主出鱼口检修闸的上游主出鱼口、带上游副出鱼口检修闸的上游副出鱼口、带上游副出鱼口检修闸的上游副出鱼口，上游主出鱼口、上游副出鱼口、上游副出鱼口从上至下布置；

“凵”字形的下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室、上游鱼道竖缝式池室的两边均为隔墙，在下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室、上游鱼道竖缝式池室的中间均设有若干个呈交错排列的鱼道横隔板，每个鱼道横隔板的一端与一侧的隔墙的内壁固定在一起，每个鱼道横隔板的另一端与另一侧的隔墙的内壁形成让鱼通过的鱼道竖缝。

在上游鱼道竖缝式池室、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室的鱼道底板均铺设有鹅卵石。

上游主出鱼口设在上游鱼道竖缝式池室的最上端。

岸式进鱼口与左岸侧的岸线的夹角成30⁰--60⁰。

补水道的形状为“之”字形。

在观察室的侧壁上设有两个用来观查鱼类的洄游情况的玻璃观查窗，在下游主副鱼道进水汇合池的侧壁上设有由红外扫描技术和高分辨率相机组成的监测系统。

本实用新型由大坝下游生态鱼道和大坝上游生态鱼道组成，大坝下游生态鱼道由补水道、补水槽、补水孔、集鱼槽、集鱼槽进鱼孔、下游主副鱼道出水汇合池、集鱼槽汇鱼口检修闸、岸式进鱼口、岸式进鱼口检修闸、下游低进鱼口、下游低进鱼口防洪闸、下游高进鱼口、下游高进鱼口防洪闸、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室、下游主副鱼道汇合池、观察室、下游鱼道竖缝式池室构成；大坝上游生态鱼道由上游鱼道竖缝式池室、上游主出鱼口、上游主出鱼口检修闸、上游副出鱼口、上游副出鱼口检修闸、上游副出鱼口、上游副出鱼口检修闸构成；上游主出鱼口、上游副出鱼口及上游副出鱼口布置在距大坝上游有一定距离的地方，能适应上游水位的变化，保证上游不同水位情况下出鱼口均具有一定的水深，便于鱼类出鱼道进入上游水库。下游鱼类受电站发电尾水及补水孔喷射水流声引诱，大部分鱼类通过集鱼槽进鱼孔进入集鱼槽并进入下游主鱼道竖缝式池室或下游副鱼道竖缝式池室内，少量岸边鱼类通过岸式进鱼口进入下游主鱼道竖缝式池室或下游副鱼道竖缝式池室内。过鱼坝孔防洪闸、补水坝孔防洪闸在汛期非过鱼期关闭挡住大坝上游的洪水，下游低进鱼口防洪闸、下游高进鱼口防洪闸在汛期非过鱼期关闭挡住大坝下游的洪水。集鱼槽汇鱼口检修闸、岸式进鱼口检修闸在下游主鱼道竖缝式池室或下游副鱼道竖缝式池室检修时关闭挡下游的河水，上游主出鱼口检修闸、上游副出鱼口检修闸、上游副出鱼口检修闸在上游鱼道竖缝式池室检修时关闭挡上游的库水。

鱼道隔墙是上游鱼道竖缝式池室、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室的挡水结构，用来形成鱼类通道，并挡住外侧水库的正常水位，鱼道横隔板把上游鱼道竖缝式池室、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室分成一个个小的池室，竖缝用来过鱼，在上游鱼道竖缝式池室、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室的鱼道底板均铺设有鹅卵石。

工作原理：为了使鱼类能进入鱼道，本实用新型设有一套完整诱鱼系统，因为水利枢纽具有发电的功能，本实用新型采用电站发电尾水诱鱼，鱼类易聚集在发电尾水紊动回流区，根据鱼类习性，设置正向、侧向两套进鱼系统，分别为厂房尾水集鱼和河岸式进鱼系统。诱鱼系统由补水道、补水槽、集鱼槽组成，补水道补水至补水槽，补水槽中的水流通过补水孔流至集鱼槽，集鱼槽形成动态水流，在厂房尾水及补水槽的水流作用下，鱼类通过集鱼槽进鱼孔进入集鱼槽并进入下游主副鱼道出水汇合池，再通过下游主鱼道竖缝式池室或下游副鱼道竖缝式池室进入到下游主副鱼道进水汇合池中，接着通过大坝的过鱼坝孔进入到大坝上游生态鱼道中，经过“之”字形的上游鱼道竖缝式池室，从上游主出鱼口、上游副出鱼口或上游副出鱼口游出，洄至河上游，实现过鱼的目的。

本实用新型主要过鱼对象为青鱼、草鱼、鲢、鳙及赤眼鳟及鱤鱼，因此过鱼设施内部设计流速可以参考四大家鱼的临界流速（持续速度上限值）确定。四大家鱼的喜爱流速在0.3m/s～0.5m/s之间，除去试验鱼体力原因，极限流速在1.0m/s以上。本实用新型的鱼道竖缝设计流速设计为0.7m/s～1.2m/s，这样的流速可以满足四大家鱼的上溯需求，通过在上游鱼道竖缝式池室、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室的鱼道底板均铺设有鹅卵石，即：底部适当加糙，降低底部流速至0.7～1.1m/s，可以使其适应一些体形较小或游泳能力相对较弱的鱼类通过。

鱼道进口水位变幅大，设两个鱼道进口，分为下游高进鱼口和下游低进鱼口，在不同下游水位情况下开启相应的进口，以保证鱼道进口的水流和流速，满足进鱼需要。

鱼道出口布置在距电站上有一定距离的地方，距离太近，鱼类容易被在发电时的水流卷入水轮机，无法存活；距离太远的话鱼类感受不到水流，容易迷失方向。为适应上游水位的变化，保证在运行期的任何水位变化情况下，具有一定的水深，本实用新型设有1个主出口，2个副出口，分别是: 上游主出鱼口、上游副出鱼口、上游副出鱼口,上游主出鱼口对应上游正常蓄水位46m，上游副出鱼口对应上游死水位44m。

为了统计成功上溯的鱼类种类和数量，评估过鱼设施的过鱼效果，在下游主副鱼道出水汇合池处设置观察室，在观察室的侧壁上设有两个用来观查鱼类的洄游情况的玻璃观查窗，在玻璃观查窗后设有由红外扫描技术和高分辨率相机组成的监测系统。监测系统具有可视化强，可以实现视频的远程实时传输等特点，适合日常监测和长期数据存储。

因此，本实用新型具有能使鱼顺利通过大坝、适应上下游水位变化幅度、过鱼效果好、经济实用、结构简单、便于施工的优点,适用于中低水头拦河水利枢纽工程。

附图说明

图1是本实用新型的平面示意图；

图2是上游鱼道竖缝式池室的结构示意图；

图3是下游主鱼道竖缝式池室和下游副鱼道竖缝式池室的结构示意图；

图4是进口诱鱼集鱼系统的剖面图。

具体实施方式

一种高低进口、主副出口智能监测竖缝式生态鱼道，在河中设有作为拦河水利枢纽的大坝31，在大坝31的下游左岸侧设有与大坝31连为一体的工程发电厂房29，特征是：由大坝下游生态鱼道30和大坝上游生态鱼道34组成，其中：

大坝下游生态鱼道30由补水道3、补水槽4、补水孔5、集鱼槽6、集鱼槽进鱼孔7、下游主副鱼道出水汇合池32、集鱼槽汇鱼口检修闸8、岸式进鱼口9、岸式进鱼口检修闸10、下游低进鱼口11、下游低进鱼口防洪闸12、下游高进鱼口13、下游高进鱼口防洪闸14、下游主鱼道竖缝式池室15、下游副鱼道竖缝式池室16、下游主副鱼道进水汇合池17、观察室18、下游鱼道竖缝式池室19构成。

大坝上游生态鱼道由上游鱼道竖缝式池室22、上游主出鱼口23、上游主出鱼口检修闸24、上游副出鱼口25、上游副出鱼口检修闸26、上游副出鱼口27、上游副出鱼口检修闸28构成。

集鱼槽6呈近似垂直于左岸侧33的长廊道式横跨发电厂房29的尾水前沿，在集鱼槽6的侧壁设有若干个与河水连通的集鱼槽进鱼孔7，集鱼槽6采用电站发电尾水诱鱼，使左岸侧33河水中的鱼通过集鱼槽进鱼孔7进入集鱼槽6，在集鱼槽6靠近河中的下游设有下游主副鱼道出水汇合池32；在大坝31的左侧和右侧分别设有贯穿大坝31的补水坝孔1和过鱼坝孔20，在补水坝孔1的出水口设有补水坝孔防洪闸2，在过鱼坝孔20的进水口设有过鱼坝孔防洪闸21，补水道3的进水口与补水坝孔1的出水口连通，以便从上游水库取水，补水道3的出水端分为两支，内补水道3-2的出水口与补水槽4的进水口连通，在补水槽4的侧壁设有若干个与集鱼槽6连通的补水孔5，通过补水孔5对集鱼槽6进行补水，形成喷射水流以水声诱鱼；外补水道3-1的出水口和集鱼槽6的进水口均与下游主副鱼道出水汇合池32上端的出水口连通，岸式进鱼口9位于靠左岸侧33的一侧，带岸式进鱼口检修闸10的岸式进鱼口9的进水口与下游主副鱼道出水汇合池32的侧出水口连通；在大坝31的下游设有下游主鱼道竖缝式池室15和下游副鱼道竖缝式池室16，下游主副鱼道出水汇合池32下端的下游低进鱼口11的进水口与“U”形的下游主鱼道竖缝式池室15的出水口连通，以适应下游低水位时期过鱼；下游主副鱼道出水汇合池32侧壁的下游高进鱼口13的进水口与弧形的下游副鱼道竖缝式池室16的出水口连通，以适应下高水位时期过鱼，下游主鱼道竖缝式池室15的进水口和下游副鱼道竖缝式池室16的进水口均与下游主副鱼道进水汇合池17的出水口连通，在下游主副鱼道进水汇合池17内设有用于智能监测过鱼种类、大小及数量的观察室18；下游主副鱼道进水汇合池17的进水口通过下游鱼道竖缝式池室19与过鱼坝孔20的出水口连通。

呈“之”字形的上游鱼道竖缝式池室22的出水口与过鱼坝孔20的进水口连通，在上游鱼道竖缝式池室22的靠河中间端分别设有带上游主出鱼口检修闸24的上游主出鱼口23、带上游副出鱼口检修闸26的上游副出鱼口25、带上游副出鱼口2检修闸28的上游副出鱼口27，上游主出鱼口23、上游副出鱼口25、上游副出鱼口27从上至下布置。

均是 “凵”字形的下游主鱼道竖缝式池室15、下游副鱼道竖缝式池室16、上游鱼道竖缝式池室22的两边均为隔墙35，在下游主鱼道竖缝式池室15、下游副鱼道竖缝式池室16、上游鱼道竖缝式池室22的中均设有若干个呈交错排列的鱼道横隔板36，每个鱼道横隔板36的一端与一侧的隔墙35的内壁固定在一起，每个鱼道横隔板36的另一端与另一侧的隔墙35的内壁形成让鱼通过的鱼道竖缝38。

在上游鱼道竖缝式池室22、下游主鱼道竖缝式池室15、下游副鱼道竖缝式池室16的鱼道底板均铺设有鹅卵石39。

上游主出鱼口23设在上游鱼道竖缝式池室22的最上端。

岸式进鱼口9与左岸侧33的岸线的夹角成30⁰--60⁰。

补水道3的形状为“之”字形。

在观察室18的侧壁上设有两个用来观查鱼类的洄游情况的玻璃观查窗，在下游主副鱼道进水汇合池17的侧壁上设有由红外扫描技术和高分辨率相机组成的监测系统。

Claims (6)

1.一种高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，在河中设有作为拦河水利枢纽的大坝，在大坝的下游左岸侧设有与大坝连为一体的工程发电厂房，其特征在于：由大坝下游生态鱼道和大坝上游生态鱼道组成，其中：

大坝下游生态鱼道由补水道、补水槽、补水孔、集鱼槽、集鱼槽进鱼孔、下游主副鱼道出水汇合池、集鱼槽汇鱼口检修闸、岸式进鱼口、岸式进鱼口检修闸、下游低进鱼口、下游低进鱼口防洪闸、下游高进鱼口、下游高进鱼口防洪闸、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室、下游主副鱼道进水汇合池、观察室、下游鱼道竖缝式池室构成；

大坝上游生态鱼道由上游鱼道竖缝式池室、上游主出鱼口、上游主出鱼口检修闸、上游副出鱼口、上游副出鱼口检修闸、上游副出鱼口、上游副出鱼口检修闸构成；

集鱼槽呈近似垂直于左岸侧的长廊道式横跨发电厂房的尾水前沿，在集鱼槽的侧壁设有若干个与河水连通的集鱼槽进鱼孔，集鱼槽采用电站发电尾水诱鱼，使左岸侧河水中的鱼通过集鱼槽进鱼孔进入集鱼槽，在集鱼槽靠近河中的下游设有下游主副鱼道出水汇合池；在大坝的左侧和右侧分别设有贯穿大坝的补水坝孔和过鱼坝孔，在补水坝孔的出水口设有补水坝孔防洪闸，在过鱼坝孔的进水口设有过鱼坝孔防洪闸，补水道的进水口与补水坝孔的出水口连通，以便从上游水库取水，补水道的出水端分为两支，内补水道的出水口与补水槽的进水口连通，在补水槽的侧壁设有若干个与集鱼槽连通的补水孔，通过补水孔对集鱼槽进行补水，形成喷射水流以水声诱鱼；外补水道的出水口和集鱼槽的进水口均与下游主副鱼道出水汇合池上端的出水口连通，岸式进鱼口位于靠左岸侧的一侧，带岸式进鱼口检修闸的岸式进鱼口的进水口与下游主副鱼道出水汇合池的侧出水口连通；在大坝的下游设有下游主鱼道竖缝式池室和下游副鱼道竖缝式池室，下游主副鱼道出水汇合池下端的下游低进鱼口的进水口与“U”形的下游主鱼道竖缝式池室的出水口连通，以适应下游低水位时期过鱼；下游主副鱼道出水汇合池侧壁的下游高进鱼口的进水口与弧形的下游副鱼道竖缝式池室的出水口连通，以适应下高水位时期过鱼，下游主鱼道竖缝式池室的进水口和下游副鱼道竖缝式池室的进水口均与下游主副鱼道进水汇合池的出水口连通，在下游主副鱼道进水汇合池内设有用于监测过鱼种类、大小及数量的观察室；下游主副鱼道进水汇合池的进水口通过下游鱼道竖缝式池室与过鱼坝孔的出水口连通；

呈“之”字形的上游鱼道竖缝式池室的出水口与过鱼坝孔的进水口连通，在上游鱼道竖缝式池室的靠河中间端分别设有带上游主出鱼口检修闸的上游主出鱼口、带上游副出鱼口检修闸的上游副出鱼口、带上游副出鱼口检修闸的上游副出鱼口，上游主出鱼口、上游副出鱼口、上游副出鱼口从上至下布置；

“凵”字形的下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室、上游鱼道竖缝式池室的两边均为隔墙，在下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室、上游鱼道竖缝式池室的中间均设有若干个呈交错排列的鱼道横隔板，每个鱼道横隔板的一端与一侧的隔墙的内壁固定在一起，每个鱼道横隔板的另一端与另一侧的隔墙的内壁形成让鱼通过的鱼道竖缝。

2.根据权利要求1所述的高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，其特征在于：在上游鱼道竖缝式池室、下游主鱼道竖缝式池室、下游副鱼道竖缝式池室的鱼道底板均铺设有鹅卵石。

3.根据权利要求1所述的高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，其特征在于：上游主出鱼口设在上游鱼道竖缝式池室的最上端。

4.根据权利要求1所述的高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，其特征在于：岸式进鱼口与左岸侧的岸线的夹角成300--600。

5.根据权利要求1所述的高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，其特征在于：补水道的形状为“之”字形。

6.根据权利要求1所述的高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，其特征在于：在观察室的侧壁上设有两个用来观查鱼类的洄游情况的玻璃观查窗，在下游主副鱼道进水汇合池的侧壁上设有由红外扫描技术和高分辨率相机组成的监测系统。