本發(fā)明涉及水利水電生態(tài)保護(hù)，特別是一種具備多生態(tài)功能的丁壩及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

1、丁壩是河道整治工程中常見(jiàn)的水工構(gòu)筑物。在河流中修建丁壩能夠顯著改變其周圍的水流結(jié)構(gòu)，通過(guò)河流兩岸構(gòu)造適宜的丁壩組合，可增加河流流速、流向和水深的多樣性，起到凈化水質(zhì)、營(yíng)造生物棲息地和生態(tài)修復(fù)等效果。

2、丁壩在調(diào)節(jié)水流、魚類保護(hù)方面的現(xiàn)有技術(shù)較為成熟，如公開(kāi)號(hào)為cn205134269u的專利“一種山區(qū)河流水生態(tài)丁壩”包括壩頭、壩體和壩根，在迎水面和背水面設(shè)置了菱形架層和鋪磚層，將鋪磚層設(shè)計(jì)為下端有凹槽的空心磚，空心磚外表四壁設(shè)有多個(gè)通孔，該丁壩減弱了壩頭的擾流，阻斷壩頭下潛流，便于魚類構(gòu)筑魚巢。又如公開(kāi)號(hào)為cn207419370u的專利“一種誘魚丁壩”，將魚道入口置于末端丁壩的下方，丁壩兩側(cè)壩坡設(shè)為結(jié)題，并配置土壤和植物，改善了水流條件，吸引了魚類棲息，提高了魚道進(jìn)口處誘集魚的效果。

3、魚類的關(guān)鍵棲息生境通常包括產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)、越冬場(chǎng)、洄游通道等“三場(chǎng)一通道”?，F(xiàn)有魚類棲息生境改造技術(shù)中，已有通過(guò)保留魚道下游河段的天然底質(zhì)提高魚類找到魚道進(jìn)口、洄游過(guò)壩的案例，如四川大渡河枕頭壩二級(jí)水電站壩下2.6km長(zhǎng)的疏浚河段中，保留了從右岸開(kāi)挖起點(diǎn)至防洪堤坡腳間不小于10m的原生卵礫石底質(zhì)河床，為以卵礫石基質(zhì)為主要棲息條件的過(guò)魚目標(biāo)提供了集群、上溯的條件，提高了魚類找到右岸魚道進(jìn)口并上溯過(guò)壩的效率。然而，已有天然底質(zhì)保留方法僅能為單一魚類提供上溯底質(zhì)條件，且只考慮了魚類繁殖洄游季節(jié)的生態(tài)需求，未結(jié)合丁壩的控水調(diào)流技術(shù)提高非繁殖洄游季節(jié)的魚類棲息生境條件。另外，現(xiàn)有丁壩技術(shù)僅能單純的為魚類提供誘導(dǎo)水流和棲息條件，尚無(wú)提供魚類多種生態(tài)需求、多種生境條件的技術(shù)。因此，結(jié)合魚類繁殖期和非繁殖期的各自生態(tài)需求，創(chuàng)新具有多生態(tài)功能的魚類生境保護(hù)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方法，在水利水電魚類保護(hù)領(lǐng)域具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值和推廣意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種具備多生態(tài)功能的丁壩及其運(yùn)行方法，目的在于至少解決一個(gè)背景技術(shù)中提及的現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)上述目的：

3、一種具備多生態(tài)功能的丁壩，包括河道，河道內(nèi)設(shè)置有支流大壩，支流大壩的一側(cè)設(shè)置有支流魚道，其特征在于：所述支流魚道的支流魚道進(jìn)口側(cè)的岸坡上設(shè)置有若干排平行設(shè)置的生態(tài)丁壩，且生態(tài)丁壩布置在變動(dòng)回水線帶范圍內(nèi)，生態(tài)丁壩包括與岸坡連接的壩根，壩根遠(yuǎn)離岸坡的一側(cè)設(shè)置有壩身，壩身沿水流高度方向均勻劃分為若干層，每層呈翻板設(shè)置，翻板的表面設(shè)置有生態(tài)基質(zhì)。

4、更進(jìn)一步的，所述壩身沿水流高度方向劃分為上層壩身，中層壩身和下層壩身，上層壩身的表面設(shè)置有水生植物基質(zhì)，中層壩身的表面設(shè)置有卵礫石基質(zhì)，下層壩身的表面設(shè)置有泥沙基質(zhì)。

5、更進(jìn)一步的，所述下層壩身表面布置若干重力旋轉(zhuǎn)軸，重力旋轉(zhuǎn)軸上懸吊設(shè)置有重力旋轉(zhuǎn)槽，重力旋轉(zhuǎn)槽為槽式結(jié)構(gòu)且槽中設(shè)置有泥沙基質(zhì)，重力旋轉(zhuǎn)槽受重力旋轉(zhuǎn)軸獨(dú)立控制旋轉(zhuǎn)。

6、更進(jìn)一步的，所述若干排平行設(shè)置的生態(tài)丁壩之間的間隔距離等于翻板的寬度。

7、更進(jìn)一步的，所述若干排平行設(shè)置的生態(tài)丁壩的每層翻板沿上游向下游方向逐漸降低設(shè)置。

8、更進(jìn)一步的，所述每層翻板內(nèi)貫通設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接壩根，轉(zhuǎn)軸的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接固定桿。

9、更進(jìn)一步的，所述固定桿上設(shè)置有電機(jī)。

10、更進(jìn)一步的，所述生態(tài)丁壩與岸坡的夾角大于0°且小于90°設(shè)置。

11、有益效果

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

13、1.創(chuàng)新多重生態(tài)效益的生態(tài)丁壩結(jié)構(gòu)；本發(fā)明充分發(fā)揮傳統(tǒng)丁壩具備控水調(diào)流的優(yōu)勢(shì)，將丁壩改造為可以翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)魚類繁殖期間，將丁壩改造為從下游至上游具有一定坡度的洄游通道，輔助魚類在靠魚道側(cè)的下游河段找到適宜的洄游路線和魚道進(jìn)口，增加魚類洄游過(guò)壩的效率；當(dāng)非魚類繁殖期間，將丁壩壩身沿旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)至還原狀態(tài)，繼續(xù)發(fā)揮丁壩的阻水控水調(diào)流作用，在局部空間為魚類提供水流豐富多樣的棲息條件，如在丁壩上游段、支流大壩下游段水流較急段，可為喜急流環(huán)境的魚類提供適宜的水流條件；在各個(gè)壩身之間形成的局部緩流水灣，可為喜緩流條件的魚類提供適宜的水流條件。本發(fā)明通過(guò)生態(tài)丁壩結(jié)構(gòu)的靈活變換，實(shí)現(xiàn)了輔助洄游和傳統(tǒng)調(diào)流的多生態(tài)效益。

14、2.創(chuàng)建多目標(biāo)保護(hù)物種的綜合適宜生境；本發(fā)明將丁壩壩身劃分為可以翻轉(zhuǎn)的多層結(jié)構(gòu)，分別為多種繁殖棲息生態(tài)需求的魚類提供了適宜生境，如當(dāng)處在鯉、鯽等繁殖洄游期時(shí)，通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)壩身相互銜接成整體板塊、并在水體中保持一定的坡度，為魚類上溯提供適宜的底坡坡度和繁殖附著條件；本發(fā)明旨在為多種不同魚類物種、不同時(shí)期、不同類型生態(tài)需求提供適宜的棲息條件，既提高了魚類找到魚道進(jìn)口、洄游過(guò)壩的效率，又提升了局部河段魚類索餌、躲避等綜合生態(tài)需求的生境質(zhì)量。

15、3.充分利用和調(diào)控變動(dòng)回水帶的復(fù)雜水流條件；水庫(kù)變動(dòng)回水帶是水庫(kù)常年庫(kù)區(qū)至庫(kù)尾之間的河段，具備獨(dú)特的“河-庫(kù)”兩相復(fù)合生境特征，在高水位時(shí)期，變動(dòng)回水帶水位上升、水流緩慢；在低水位時(shí)期，變動(dòng)回水帶水位下降，水流較急，總體上呈現(xiàn)出天然河流流水生境向人工湖庫(kù)緩流生境過(guò)渡的復(fù)合生境特征，水流條件較為紊亂和復(fù)雜；魚類要上溯找到支流魚道進(jìn)口，必須經(jīng)過(guò)變動(dòng)回水水域，而為了改善變動(dòng)回水水域的魚類生境條件，本發(fā)明通過(guò)可靈活變化的生態(tài)丁壩結(jié)構(gòu)對(duì)水域水流條件進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化調(diào)整，保障在高水位、低水位期間，該水域的水流均能處在丁壩的調(diào)控范圍內(nèi)，進(jìn)一步保障了魚類上溯和棲息的優(yōu)良環(huán)境。

技術(shù)特征：

1.一種具備多生態(tài)功能的丁壩，包括河道(6)，河道(6)內(nèi)設(shè)置有支流大壩(2)，支流大壩(2)的一側(cè)設(shè)置有支流魚道(52)，其特征在于：所述支流魚道(52)的支流魚道進(jìn)口(53)側(cè)的岸坡(7)上設(shè)置有若干排平行設(shè)置的生態(tài)丁壩(4)，且生態(tài)丁壩(4)布置在變動(dòng)回水線帶(3)范圍內(nèi)，生態(tài)丁壩(4)包括與岸坡(7)連接的壩根(46)，壩根(46)遠(yuǎn)離岸坡(7)的一側(cè)設(shè)置有壩身，壩身沿水流高度方向均勻劃分為若干層，每層呈翻板設(shè)置，翻板的表面設(shè)置有生態(tài)基質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備多生態(tài)功能的丁壩，其特征在于：所述壩身沿水流高度方向劃分為上層壩身(43)，中層壩身(44)和下層壩身(45)，上層壩身(43)的表面設(shè)置有水生植物基質(zhì)(48)，中層壩身(44)的表面設(shè)置有卵礫石基質(zhì)(49)，下層壩身(45)的表面設(shè)置有泥沙基質(zhì)(410)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述具備多生態(tài)功能的丁壩，其特征在于：所述下層壩身(45)表面布置若干重力旋轉(zhuǎn)軸(413)，重力旋轉(zhuǎn)軸(413)上懸吊設(shè)置有重力旋轉(zhuǎn)槽(412)，重力旋轉(zhuǎn)槽(412)為槽式結(jié)構(gòu)且槽中設(shè)置有泥沙基質(zhì)(410)，重力旋轉(zhuǎn)槽(412)受重力旋轉(zhuǎn)軸(413)獨(dú)立控制旋轉(zhuǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備多生態(tài)功能的丁壩，其特征在于：所述若干排平行設(shè)置的生態(tài)丁壩(4)之間的間隔距離等于翻板的寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備多生態(tài)功能的丁壩，其特征在于：所述若干排平行設(shè)置的生態(tài)丁壩(4)的每層翻板沿上游向下游方向逐漸降低設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備多生態(tài)功能的丁壩，其特征在于：所述每層翻板內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸(411)，轉(zhuǎn)軸(411)的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接壩根(46)，轉(zhuǎn)軸(411)的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接固定桿(47)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述具備多生態(tài)功能的丁壩，其特征在于：所述固定桿(47)上設(shè)置有電機(jī)(42)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備多生態(tài)功能的丁壩，其特征在于：所述生態(tài)丁壩(4)與岸坡(7)的夾角大于0°且小于90°設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種具備多生態(tài)功能的丁壩，涉及水利水電生態(tài)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，技術(shù)包括河道，河道內(nèi)設(shè)置有支流大壩，支流大壩的一側(cè)設(shè)置有魚道，所述魚道下游端同側(cè)的岸坡上設(shè)置有若干排平行設(shè)置的生態(tài)丁壩，且生態(tài)丁壩布置在回水變動(dòng)線范圍內(nèi)，生態(tài)丁壩包括與岸坡連接的壩根，壩根遠(yuǎn)離岸坡的一側(cè)設(shè)置有壩身，壩身沿水流高度方向均勻劃分為若干層，每層呈翻板設(shè)置，翻板的表面設(shè)置有生態(tài)基質(zhì)。當(dāng)魚類繁殖期間，打開(kāi)翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)形成洄游通道，輔助魚類在靠魚道側(cè)的下游河段找到適宜的洄游路線和魚道進(jìn)口，增加魚類洄游過(guò)壩的效率；當(dāng)非魚類繁殖期間，關(guān)閉翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，繼續(xù)發(fā)揮丁壩的阻水控水調(diào)流作用，在局部空間為魚類提供水流豐富多樣的棲息條件。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡泓忻,黃梅,向剛,周家飛,王培彬,顏佳,萬(wàn)利,王愷毅,任可
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電建集團(tuán)貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17