CN210658270U - 一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工，属于过坝建筑物中的鱼道工程领域。一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工，包括：进水口，蓄水池，底部平坡，平坡消能坎，底部斜坡，斜坡消能坎，出水支孔，所述的进水口下游接一段底部平坡，平坡末端设置一个平坡消能坎，斜坡消能坎设置在斜坡中段。本实用新型不额外占用整体场地空间；兼具传统集中补水和分散补水的优点，达到了既增大进口水流流速，又对上溯鱼类影响甚小的效果；结构布置简单，可根据具体工程进行适当调整，通用借鉴性高。

Description

一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工

技术领域

本实用新型提出一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工，属于过坝建筑物中的鱼道工程领域。

背景技术

鱼道承担着沟通坝址上下游鱼类洄游通道、保障流域水生态环境的重任，而鱼道除了池室内部水流条件满足目标鱼类上溯要求之外，鱼道进口的水力设计至关重要。鱼道进口能够为鱼类较快的发觉和顺利地进入，是鱼道成败的关键；如若进口水流条件不好，纵然鱼道内部有良好的过鱼条件也是徒然。

与整条河道宽度相比，鱼道进口尺度十分狭小，是名副其实的“针眼工程”，鱼道进口设计的一个重要任务是强化其诱鱼、导鱼、集鱼效应，以提高进鱼能力。相对于声、光、电，鱼类对水流感知更加敏感，因此，良好的鱼道进口设计应能够产生足够水流流速，被附近鱼类感知，从而进入鱼道洄游上溯。然而在实际设计时，为了满足沿程能量耗散的要求，鱼道常常设计成带有收缩控制断面的多级池室，现在我国工程设计中广泛采用的竖缝式鱼道即是这一原理，且这一控制断面宽度通常较窄，仅几十厘米。这就直接导致了一个相互矛盾，互相制约的难题：鱼道进口宽度越大，河道中鱼类越容易发现并进入鱼道；而进口越宽，其断面流速相对于鱼道内部控制断面而言则越小，加之鱼道自身运行流量甚小，很可能造成鱼道进口流速低于河道中鱼类的感应流速，对诱鱼极为不利。部分专家学者已注意到这一点，也提出了一些鱼道补水的措施，但仍存在以下亟需解决的问题： 1、传统的集中补水方式将补水管直接布置在鱼道进口，补水管出口形成集中出流，水流流速较大，常造成鱼道进口附近水流流态紊乱，产生漩涡水流，使鱼类方向感迷失，影响过鱼；2、鱼道沿程分散补水系统则存在较为复杂的补水管网，各支管管路亦需配备阀门、流量监测控制仪器等繁杂设备，不仅运行繁琐，且各支管出流均匀程度，出口水流流态难以控制；此外，在鱼道池室内部的补水会加大局部鱼道池室流量，导致补水区域下游鱼道控制断面水流流速增大，甚至超标的情况，不利于鱼类顺利上溯。

实用新型内容

本实用新型公开一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工，补水流量自消力池表面沿程出流，形成相对分散且稳定、均匀的补水水流，以提高鱼道进口段水流流速。

具体而言，本实用新型提出一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工，具体包括：进水口，蓄水池，底部平坡，平坡消能坎，底部斜坡，斜坡消能坎，出水支孔，所述的进水口下游接一段底部平坡，平坡末端设置一个平坡消能坎，平坡消能坎下游接底部斜坡，斜坡消能坎设置在底部斜坡中段。

所述的平坡消能坎顶高为进水口的高度的一半；

所述的斜坡消能坎顶部与进水口顶部高程一致；

补水水流从进水口进入蓄水池，在底部平坡和平坡消能坎上消能然后流向底部斜坡和斜坡消能坎，整个蓄水池蓄满后，水流从出水支孔向上流出。

上述的出水支孔顶面位于鱼道进口底面设计底面线以下30cm。

上述的底部斜坡的坡度为3～10°，对于四大家鱼最优的底坡为4°。

由于进水口端蓄水池较深因此水流平均流速略低，远离进口端蓄水池较浅因此水流平均流速略高。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型设计充分利用鱼道进口渠道段底部进行补水消力池布置，不额外占用整体场地空间；

2、兼具传统集中补水和分散补水的优点，即在不扰动鱼道内部池室水流条件的前提下，在鱼道进口区域形成了分散的均匀稳定补水水流，且补水水流流速小于目标鱼类感应流速，达到了既增大进口水流流速，又对上溯鱼类影响甚小的效果；

3、该补水消能工布置相对简单，操作方便，且消力池内消力措施可根据具体工程进行适当调整，通用借鉴性高。

附图说明

图1为本实用新型的立面布置示意图；

图2为本实用新型的平面俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工，包括：进水口1，蓄水池2，底部平坡3，平坡消能坎4，底部斜坡5，斜坡消能坎6，出水支孔7。所述的进水口1下游接一段底部平坡3，平坡3末端设置一个平坡消能坎4，斜坡消能坎6设置在斜坡5中段。

上述的蓄水池2池深2.0m，宽度3.0m，在鱼道进口段底部顺水流方向开挖，蓄水池2有效长度10.0m。

上述的进水口高度为50cm，上述的平坡消能坎4顶高为进水口1高度的一半即为25cm；

上述的进水口顶高程为鱼道进口设计底面线以下1.8m，上述的斜坡消能坎6 顶部与进水口1顶部高程一致，也为设计底面线以下1.8m；

上述的出水支孔7顶面位于鱼道进口底面设计底面线以下30cm，出水支孔 7宽度5cm。

上述的底部斜坡5的底坡α为4°。

补水水流从进水口1进入蓄水池2，在底部平坡3和平坡消能坎4上消能然后流向底部斜坡5和斜坡消能坎6，整个蓄水池2蓄满后，水流从出水支孔7向上流出。

由于进水口端蓄水池2较深因此水流平均流速略低，远离进口端蓄水池2 较浅因此水流平均流速略高。

在出水支孔处和消力池沿程不同水深处设置流速测量点，当补水量为2m³/s 时得到各点的流速如表1所示。从表1中可以看到，水流流速在消力池各出流位置都比较均匀，并且末段流速略大，具有较好的诱鱼效果。

表1补水2.00m³/s时底部消力池水流出口流速指标

Claims (3)

1.一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工，其特征在于：包括：进水口、蓄水池、底部平坡、平坡消能坎、底部斜坡、斜坡消能坎、出水支孔，所述的进水口下游接一段底部平坡，平坡末端设置一个平坡消能坎，平坡消能坎下游接底部斜坡，斜坡消能坎设置在底部斜坡中段；所述的平坡消能坎顶高为进水口高度的一半；所述的斜坡消能坎顶部与进水口顶部高程一致。

2.根据权利要求1所述的一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工，其特征在于：补水水流从进水口进入蓄水池，在底部平坡和平坡消能坎上消能然后流向底部斜坡和斜坡消能坎，整个蓄水池蓄满后，水流从出水支孔向上流出。

3.根据权利要求1所述的一种具有底部消力池的鱼道进口补水消能工，其特征在于：所述的出水支孔顶面位于鱼道进口底面设计底面线以下30cm；所述的底部斜坡的底坡为3～10°，对于四大家鱼最优的底坡为4°。

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