CN208996001U - 一种设有过沙缝的鱼道隔板型式 - Google Patents

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宣国祥
李中华
黄岳
郭超
祝龙
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Abstract

本实用新型涉及一种设有过沙缝的鱼道隔板型式，是一种隔板底部开设过沙缝的鱼道隔板型式。本实用新型使鱼道水流夹带的沙粒透过过沙缝流动，能有效减少其在隔板前后的沉积，降低沙粒沉积对鱼道过鱼效果和后期维护可能造成的不利影响。本实用新型结构简洁，施工简单，还可减少鱼道隔板的施工工程量。

Description

一种设有过沙缝的鱼道隔板型式
技术领域
本方法涉及一种鱼道隔板型式。
背景技术
鱼道是为洄游性水生物提供跨越大坝、拦河堰等障碍，沟通水生物洄游线路的一种最常用的建筑物。鱼道按其结构型式可以划分为槽式鱼道、横隔板式鱼道、原生态式鱼道和特殊结构型式的鱼道等。
横隔板式鱼道中过鱼孔为从上到下的一条竖缝，水流通过竖缝下泄的称为竖缝式横隔板鱼道。该类型鱼道的优点是水流条件容易控制，能适应相对较高的水头，各级水池是鱼类休息的良好场所，结构简单，维护方便，因此是目前国内外使用最多的鱼道型式。竖缝式横隔板根据竖缝结构复杂程度可分为不带导板的一般竖缝式和带导板的竖缝式(简称导竖式)等，根据竖缝数量可分为双侧和单侧竖缝式。
我国采用单侧导竖式的有利民河闸大鱼道、浙江七里垄鱼道、安徽裕溪闸鱼道、江西赣江石虎塘鱼道、大渡河丹巴鱼道、郁江老口鱼道及西江鱼梁鱼道等，是我国近年来采用最多的一种隔板型式。采用该隔板型式，鱼群通过隔板竖缝从一个池室进入下一个池室，鱼群只有在通过隔板竖缝时才会遇到高速水流，通过隔板后池中的水流速度较缓，鱼群可借此机会调整休息。但同时，采用该型式隔板后会造成鱼道池室内局部水流流速较低(见图1-2，池室局部流速小于0.1m/s)，对于多泥沙河流上的鱼道来说，鱼道水流夹带较多泥沙，容易在池室低流速区沉积，有可能降低鱼道过鱼效果并对鱼道后期维护造成不便。因此，如何改善鱼道横隔板型式，使其在不影响鱼道池室水流条件的前提下，减少池室内泥沙沉积，是设计和科研试验人员非常关注的一个问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种能够减少水流夹带的泥沙在池室内沉积的鱼道隔板型式，降低水流夹带的泥沙对鱼道过鱼效果和后期维护可能造成的不利影响。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种鱼道隔板型式，其特征在于：在鱼道隔板底部开设过沙缝，过沙缝的面积控制在鱼道竖缝最小过水面积的5％以内，以降低隔板底部开设过沙缝对鱼道池室水流条件的影响。
同时，相同过沙缝面积时，过沙缝宽高比大于等于4，以提高过沙效果。
前后隔板底部过沙缝交错开设时，应尽可能避免或减少过沙缝位置的重叠，以增加前后过沙缝总宽度，进一步提高过沙缝过沙效果。
本实用新型的目的还可以通过在鱼道前后隔板底部交错开设过沙缝来进一步实现。
本实用新型的优点为：(1)本实用新型的鱼道隔板底部设有过沙缝，可使泥沙透过过沙缝随水流流动，减少其在隔板前后的沉积，降低泥沙沉积对鱼道过鱼效果和后期维护可能造成的不利影响；(2)在本实用新型的一优选实施方式中，鱼道前后隔板底部的过沙缝交错开设，使冲沙水流呈曲线型流线，避免前后隔板底部过沙缝相同位置开设可能引起的过沙缝两侧泥沙沉积，同时前后隔板底部过沙缝交错开设时，应尽可能避免或减少过沙缝位置的重叠，以增加前后过沙缝总宽度，进一步提高过沙缝过沙效果；(3)本实用新型结构简洁，施工简单，具有很好的应用前景。
附图说明
图1是典型采用单侧导竖式隔板鱼道池室的数学模型计算池室流速分布图；(单位：m/s)
图2是典型采用单侧导竖式隔板鱼道池室的物理模型实测池室流速分布图；(单位：m/s)
图3是本实用新型鱼道俯视图；
图4是本实用新型鱼道侧视图；
图5是实施例一过沙缝型式1的鱼道俯视图；(单位：mm)
图6是实施例一过沙缝型式1的鱼道侧视图；(单位：mm)
图7是实施例一过沙缝型式2的鱼道俯视图；(单位：mm)
图8是实施例一过沙缝型式2的鱼道侧视图。(单位：mm)
具体实施方式
如图3-4所示，本实用新型在鱼道隔板底部开设过沙缝，过沙缝的面积控制在鱼道竖缝最小过水面积的5％以内，以降低隔板底部开设过沙缝对鱼道池室水流条件的影响。同时，相同过沙缝面积时，过沙缝宽高比宜大于等于4，以提高过沙效果。鱼道前后隔板底部交错开设过沙缝，前后隔板的过沙缝位置不在大于等于同一直线上，并应尽可能避免或减少过沙缝位置的重叠，以增加前后过沙缝总宽度，进一步提高过沙缝过沙效果。
实施例一
本实施例鱼道内最小水深为0.5m，竖缝宽度为0.3m，鱼道竖缝最小过水面积为0.15m2，故过沙缝面积需小于0.0075m2，过沙缝长度即隔板厚度，为20cm。为对比宽高比不同对过沙缝效果的影响，本实施例针对表1中两种不同尺寸的过沙缝进行过沙效果分析。
本实施例过沙缝型式1如图5-6所示布置，在鱼道前后横隔板交错开设宽度17.5cm，高度4cm，前后过沙缝位置无重叠；本实施例过沙缝型式2如图7-8所示布置，在鱼道前后横隔板交错开设宽度8.75cm，高度8cm，前后过沙缝位置也无重叠。
表1不同隔板过沙缝尺寸
针对该实施例建立大比尺(1:2.2)鱼道局部水池物理模型，进行了冲沙概化试验，观察是否有沙粒沉积现象。
鱼道局部物理模型模拟范围包括11个水池和1个休息池，模型采用聚乙烯塑料板制作，共设有13块“L”型横隔板，鱼道池室坡度i＝1:45，休息池坡度为0％。冲沙试验从模型13 块隔板中取4块隔板，在其底部开设过沙缝(如图4所示)，前后隔板过沙缝位置交错。
该实施例鱼道水流悬移质中值粒径为0.019mm，平均粒径为0.05mm，最大粒径1.0mm。试验选取粒径为0.1mm的细木屑概化模拟鱼道水流悬移质。
在池室底部铺陈木屑，过水后观察无过沙缝和有过沙缝的池室底部木屑沉积情况。
经过鱼道局部物理模型过水测试，无过沙缝的池室木屑沉积较多，主要集中在隔板前后靠左侧边壁的角落和池室左侧边壁沿程。隔板设有过沙缝型式1和型式2的过沙效果相似，池室木屑沉积明显减少，没有明显大范围沉积，仅在部分有少量很浅的沉积。隔板设有过沙缝型式1的休息池在过水后，休息室中部较大范围、竖缝后导板靠右侧边壁角落和隔板前靠左侧边壁角落有木屑沉积，但量不太多，而隔板设有过沙缝型式2的休息池过水后木屑沉积量比过沙缝型式1明显更多。
由上述分析结果可知，设有过沙缝能有效减少池室内悬移质沉积，休息池则因为长度较长，整体水流流速也比普通池室低，过沙缝减少悬移质沉积的效果相对略逊(尤其是过沙缝宽高比较小时)。综合考虑到不同过沙缝型式过沙效果以及现场施工难度，推荐该实施案例在前后隔板底部交错开设过沙缝，并采用宽高比相对较大(宽高比为4.375)的过沙缝型式1，以减少水流悬移质大量沉积。
根据工程实际情况不同，本实用新型还可以有其它实施方案，凡采用相同方法形成的设有过沙缝的鱼道隔板型式，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (2)

1.一种鱼道隔板型式，其特征在于：在鱼道隔板底部开设过沙缝，过沙缝的面积控制在鱼道竖缝最小过水面积的5%以内，过沙缝宽高比大于等于4。
2.如权利要求1所述的鱼道隔板型式，其特征在于：在鱼道前后隔板底部交错开设过沙缝。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108708357A (zh) * 2018-07-05 2018-10-26 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种设有过沙缝的鱼道隔板型式
CN113882332A (zh) * 2021-12-08 2022-01-04 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种双侧竖缝式鱼道池室减淤结构、鱼道及其减淤方法
CN114319260A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 大连理工大学 一种带有多竖缝和矩形堰的组合式鱼道

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