專利名稱：豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及魚(yú)道結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其是一種豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
水電水利工程的建設(shè)能夠?yàn)槿祟愄峁┹^為清潔的能源，然而在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是非常巨大的，特別是對(duì)當(dāng)?shù)睾恿魃鷳B(tài)的影響，大壩的建成提高了水位，阻斷了河流，使得魚(yú)類難以洄游，特別是對(duì)于需洄游產(chǎn)卵的魚(yú)類幾乎帶來(lái)了滅頂之災(zāi)，因此，目前較為成熟的技術(shù)是在水電水利工程中修建魚(yú)道，從而使得魚(yú)類能夠順利洄游。魚(yú)道作為減緩魚(yú)類受水電水利工程阻隔影響的生態(tài)修復(fù)措施，越來(lái)越受到社會(huì)各界和環(huán)保行政主管部門的關(guān)注。魚(yú)道的設(shè)計(jì)主要考慮魚(yú)類的上溯習(xí)性，在閘壩的下游，魚(yú)類常依靠水流的吸引進(jìn)入魚(yú)道，魚(yú)類在魚(yú)道中靠自身力量克服流速溯游至上游。魚(yú)道由進(jìn)ロ、槽身、出口和誘魚(yú)補(bǔ)水系統(tǒng)組成。進(jìn)ロ多布置在水流平穩(wěn)，且有一定水深的岸邊或電站，溢流壩出ロ附近，常用的槽身橫斷面為矩形，用隔板將水槽上、下游的水位差分成若干個(gè)小的梯級(jí)，板上設(shè)有過(guò)魚(yú)孔，利用水墊、沿程摩阻、水流對(duì)沖和擴(kuò)散來(lái)消除多余能量，由于孔形不同，又可分為堰式、淹沒(méi)孔ロ式、豎縫式和組合式等。根據(jù)國(guó)內(nèi)水電工程的特點(diǎn)以及洄游魚(yú)類的特性，魚(yú)道結(jié)構(gòu)一般選擇豎縫式，目前，所采用的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括魚(yú)道側(cè)壁和隔板結(jié)構(gòu)，所述隔板結(jié)構(gòu)設(shè)置在側(cè)壁上，所述隔板結(jié)構(gòu)將魚(yú)道分成多個(gè)池室，所述隔板結(jié)構(gòu)包括長(zhǎng)隔板和短隔板，所述長(zhǎng)隔板與所述短隔板相對(duì)設(shè)置，所述長(zhǎng)隔板與所述短隔板之間預(yù)留有池室豎縫，所述池室之間通過(guò)池室豎縫相互連通，魚(yú)類通過(guò)池室豎縫逆流而上，這種豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)利用相對(duì)布置的長(zhǎng)隔板、短隔板將魚(yú)道分割成多個(gè)池室，上ー個(gè)池室內(nèi)水流通過(guò)池室豎縫進(jìn)入到下一個(gè)池室后，水流碰到長(zhǎng)隔板和短隔板形成回流區(qū)，與后面的水流摻混，起到消能的作用，進(jìn)而降低水流的流速，從而減小洄游的魚(yú)類受到的阻力，使魚(yú)類更容易的穿過(guò)魚(yú)道，但是，在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)的池室中的水流沒(méi)有得到充分摻混，消能效果較差，造成豎縫處水流流速較大，使得洄游的魚(yú)類受到的阻力較大，導(dǎo)致魚(yú)類穿過(guò)魚(yú)道困難增加，進(jìn)而魚(yú)類穿過(guò)魚(yú)道的數(shù)量就會(huì)減少，使得水電水利工程對(duì)魚(yú)類洄游的影響較大，不利于河流的生態(tài)保護(hù)，而且，現(xiàn)有的隔板端頭的拐角為直角，魚(yú)類在通過(guò)池室豎縫時(shí)容易受到機(jī)械性損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種消能效果較好的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，包括魚(yú)道側(cè)壁和隔板結(jié)構(gòu)，所述隔板結(jié)構(gòu)設(shè)置在側(cè)壁上，所述隔板結(jié)構(gòu)將魚(yú)道分成多個(gè)池室，所述隔板結(jié)構(gòu)包括長(zhǎng)隔板和短隔板，所述長(zhǎng)隔板與所述短隔板相對(duì)設(shè)置，所述長(zhǎng)隔板與所述短隔板之間預(yù)留有池室豎縫，所述池室之間通過(guò)池室豎縫相互連通；所述長(zhǎng)隔板形成池室豎縫的一端設(shè)置有鉤狀墩頭，以水流方向?yàn)閰⒖?，該鉤狀墩頭是面向水流來(lái)向的。
進(jìn)ー步的是，所述鉤狀墩頭由四分之一的圓弧面和垂直于隔板的平面組成。進(jìn)ー步的是，所述鉤狀墩頭的圓弧面半徑為所述池室豎縫寬度的I. 5倍。進(jìn)ー步的是，所述池室寬度為池室豎縫寬度的8倍，池室長(zhǎng)度為池室豎縫寬度的10倍。進(jìn)ー步的是，所述長(zhǎng)隔板的長(zhǎng)度為所述池室寬度的1/2。進(jìn)ー步的是，所述池室豎縫向所述長(zhǎng)隔板方向傾斜，所述短隔板位于所述長(zhǎng)隔板之后，并且所述短隔板面向水流的面與所述長(zhǎng)隔板背對(duì)水流的面位于同一魚(yú)道橫截面上。進(jìn)ー步的是，所述池室豎縫傾斜的角度為45度。本發(fā)明的有益效果是通過(guò)在長(zhǎng)隔板形成池室豎縫的一端設(shè)置鉤狀墩頭，并且該鉤狀墩頭是面向水流來(lái)向的，上一個(gè)池室內(nèi)水流通過(guò)池室豎縫進(jìn)入到下一個(gè)池室后，水流碰到長(zhǎng)隔板和短隔板形成回流區(qū)，與后面的水流摻混，水流在通過(guò)池室豎縫前，還需要繞流過(guò)鉤狀墩頭，然后再?gòu)某厥邑Q縫流動(dòng)到下ー個(gè)池室內(nèi)，水流在繞流過(guò)程中，會(huì)進(jìn)ー步的與后面的水流摻混，使水流充分摻混，提高消能效果，避免池室豎縫處水流流速較大，減小洄游的魚(yú)類受到的阻力，使得魚(yú)類穿過(guò)魚(yú)道更加容易，進(jìn)而魚(yú)類穿過(guò)魚(yú)道的數(shù)量就會(huì)増加，降低水電水利工程對(duì)魚(yú)類洄游的影響，有利于河流的生態(tài)保護(hù)。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是本發(fā)明的尺寸標(biāo)示圖；圖中標(biāo)記說(shuō)明側(cè)壁I、隔板結(jié)構(gòu)2、長(zhǎng)隔板21、短隔板22、鉤狀墩頭23、池室豎縫24、池室3、池室的寬度H、池室的長(zhǎng)度L、池室豎縫的傾斜角度a、長(zhǎng)隔板的長(zhǎng)度D、鉤狀墩頭的圓弧面半徑R、池室豎縫的寬度B。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明。如圖2、3所示，該豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，包括側(cè)壁I和隔板結(jié)構(gòu)2，所述隔板結(jié)構(gòu)2設(shè)置在側(cè)壁I上，所述隔板結(jié)構(gòu)2將該魚(yú)道分成多個(gè)池室3，所述的隔板結(jié)構(gòu)2包括長(zhǎng)隔板21和短隔板22，所述長(zhǎng)隔板21與所述短隔板22相對(duì)設(shè)置，所述長(zhǎng)隔板21與所述短隔板22之間預(yù)留有池室豎縫24，所述池室3之間通過(guò)池室豎縫24相互連通；所述長(zhǎng)隔板21形成池室豎縫24的一端設(shè)置有鉤狀墩頭23,以水流方向?yàn)閰⒖?該鉤狀墩頭23是面向水流來(lái)向的。魚(yú)道中的各池室3均依靠隔板結(jié)構(gòu)2進(jìn)行分隔，長(zhǎng)隔板21與短隔板21相對(duì)設(shè)置，即其各自開(kāi)放的一端相対，從而形成池室豎縫24，池室豎縫24寬度B最小值為最大過(guò)魚(yú)對(duì)象體長(zhǎng)的ニ分之一，由于隔板結(jié)構(gòu)2的存在，從而阻擋了魚(yú)道中的水流，使得魚(yú)道的流量極大的減少，同時(shí)，各池室3相對(duì)較為獨(dú)立，因此保證魚(yú)道內(nèi)各個(gè)空間的水流較為平穩(wěn)。水流基本都是從池室豎縫24中通過(guò)的，通過(guò)在長(zhǎng)隔板21形成池室豎縫24的一端設(shè)置鉤狀墩頭23，并且該鉤狀墩頭23是面向水流來(lái)向的，上一個(gè)池室3內(nèi)水流通過(guò)池室豎縫24進(jìn)入到下一個(gè)池室3后，水流碰到長(zhǎng)隔板21和短隔板22形成回流區(qū)，與后面的水流摻混，水流在通過(guò)池室豎縫24前,還需要繞流過(guò)鉤狀墩頭23,然后再?gòu)某厥邑Q縫24流動(dòng)到下一個(gè)池室3內(nèi)，水流在繞流過(guò)程中，會(huì)進(jìn)ー步的與后面的水流摻混，使水流充分摻混，提高消能效果，避免池室豎縫27處水流流速較大，減小洄游的魚(yú)類受到的阻力，使得魚(yú)類穿過(guò)魚(yú)道更加容易，進(jìn)而魚(yú)類穿過(guò)魚(yú)道的數(shù)量就會(huì)増加，降低水電水利工程對(duì)魚(yú)類洄游的影響，有利于河流的生態(tài)保護(hù)。具體的，所述鉤狀墩頭23由四分之一的圓弧面和垂直于隔板的平面組成。圓弧面可以防止魚(yú)類在穿過(guò)池室豎縫24時(shí)被長(zhǎng)隔板21劃傷，同時(shí)圓弧面可以平穩(wěn)的導(dǎo)向水流，避免水流撞擊形成的局部旋流。垂直于隔板的平面背向短隔板22，從而使水流撞擊的旋流限定在該平面與其相對(duì)的側(cè)壁形成的空間內(nèi)，從而快速消能，使得水流平緩。具體的，所述鉤狀墩頭23的圓弧面半徑R為所述池室豎縫24寬度B的I. 5倍?？刂沏^狀墩頭23的圓弧面半徑R為池室豎縫24寬度B的比例可以控制鉤狀墩頭23的消能效果，為了達(dá)到最佳的消能效果，將鉤狀墩頭23的圓弧面半徑R設(shè)計(jì)為池室豎縫24寬度B的I. 5倍。為了更進(jìn)ー步的提高豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)的消能效果，所述池室3寬度H為池室豎縫
24寬度B的8倍，池室3長(zhǎng)度L為池室豎縫24寬度B的10倍。所述長(zhǎng)隔板21的長(zhǎng)度D為所述池室3寬度H的1/2。另外，上述池室豎縫24向所述長(zhǎng)隔板21方向傾斜，所述短隔板22位于所述長(zhǎng)隔板21之后，并且所述短隔板22面向水流的面與所述長(zhǎng)隔板21背對(duì)水流的面位于同一魚(yú)道橫截面上。長(zhǎng)隔板21長(zhǎng)于短隔板22，池室豎縫24采用傾斜設(shè)置會(huì)將水流導(dǎo)向到靠近長(zhǎng)隔板21的空間，此時(shí)，使得水流的流向偏離了魚(yú)道中水的整體流向，從而使得水的動(dòng)能得到抵消，同時(shí)長(zhǎng)隔板21與側(cè)壁形成的空間較大，使得水流在其中逐漸與側(cè)壁、水流碰撞消能減速，從而使得魚(yú)道中的水流整體較為緩和，利于魚(yú)類洄游。所述池室豎縫24傾斜的角度a可以根據(jù)實(shí)際情況而定，作為優(yōu)選的，所述池室豎縫24傾斜的角度a為45度，可以使豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)的消能效果達(dá)到最好。實(shí)施例在本發(fā)明所述的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)上選取三個(gè)池室豎縫24并檢測(cè)各自池室豎縫24處的水流流速，在現(xiàn)有技術(shù)的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)上也選取三個(gè)池室豎縫24并檢測(cè)各自池室豎縫24處的水流流速，而且本發(fā)明選取的三個(gè)池室豎縫24與現(xiàn)有技術(shù)選取的三個(gè)池室豎縫24在各自的魚(yú)道中的位置相同，并成對(duì)編號(hào)為1#、2#、3#,即位于同一位置的池室豎縫24編號(hào)相同。下表為本發(fā)明所述的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)的池室豎縫24處的水流流速對(duì)比較表
權(quán)利要求
1.豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，包括魚(yú)道側(cè)壁(I)和隔板結(jié)構(gòu)(2)，所述隔板結(jié)構(gòu)(2)設(shè)置在側(cè)壁(I)上，所述隔板結(jié)構(gòu)(2)將魚(yú)道分成多個(gè)池室(3)，所述隔板結(jié)構(gòu)(2)包括長(zhǎng)隔板(21)和短隔板(22)，所述長(zhǎng)隔板(21)與所述短隔板(22)相對(duì)設(shè)置，所述長(zhǎng)隔板(21)與所述短隔板(22)之間預(yù)留有池室豎縫(24)，所述池室(3)之間通過(guò)池室豎縫(24)相互連通；其特征在于所述長(zhǎng)隔板(21)形成池室豎縫(24)的一端設(shè)置有鉤狀墩頭(23)，以水流方向?yàn)閰⒖?，該鉤狀墩頭(23 )是面向水流來(lái)向的。
2.如權(quán)利要求I所述的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鉤狀墩頭(23)由四分之一的圓弧面和垂直于隔板的平面組成。
3.如權(quán)利要求I所述的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鉤狀墩頭(23)的圓弧面半 徑為所述池室豎縫(24)寬度的I. 5倍。
4.如權(quán)利要求3所述的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述池室(3)寬度為池室豎縫(24)寬度的8倍，池室(3)長(zhǎng)度為池室豎縫(24)寬度的10倍。
5.如權(quán)利要求4所述的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述長(zhǎng)隔板(21)的長(zhǎng)度為所述池室(3)寬度的1/2。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述池室豎縫(24)向所述長(zhǎng)隔板(21)方向傾斜，所述短隔板(22)位于所述長(zhǎng)隔板(21)之后，并且所述短隔板(22)面向水流的面與所述長(zhǎng)隔板(21)背對(duì)水流的面位于同一魚(yú)道橫截面上。
7.如權(quán)利要求6所述的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述池室豎縫(24)傾斜的角度為45度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種消能效果較好的豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)。該豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)，包括魚(yú)道側(cè)壁和隔板結(jié)構(gòu)，所述隔板結(jié)構(gòu)設(shè)置在側(cè)壁上，所述隔板結(jié)構(gòu)將魚(yú)道分成多個(gè)池室，所述隔板結(jié)構(gòu)包括長(zhǎng)隔板和短隔板，所述長(zhǎng)隔板與所述短隔板相對(duì)設(shè)置，所述長(zhǎng)隔板與所述短隔板之間預(yù)留有池室豎縫，所述池室之間通過(guò)池室豎縫相互連通；所述長(zhǎng)隔板形成池室豎縫的一端設(shè)置有鉤狀墩頭。該豎縫式魚(yú)道結(jié)構(gòu)能夠使水流充分摻混，提高消能效果，避免豎縫處水流流速較大，減小洄游的魚(yú)類受到的阻力，使得魚(yú)類穿過(guò)魚(yú)道更加容易，進(jìn)而魚(yú)類穿過(guò)魚(yú)道的數(shù)量就會(huì)增加，降低水電水利工程對(duì)魚(yú)類洄游的影響，有利于河流的生態(tài)保護(hù)。適合在魚(yú)道結(jié)構(gòu)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E02B8/08GK102747716SQ201210258999
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者周小波, 夏勇, 張連明, 李亞農(nóng), 王麗, 王澤溪, 職小前, 蔣紅, 郎建, 陳靜 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院