隧洞式多出口仿自然鱼道的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水利工程和环保工程领域，涉及一种隧洞式多出口仿自然鱼道。
【背景技术】
[0002]洄游是鱼类因生理要求、遗传和外界环境因素等影响，引起周期性的定向往返移动。洄游是鱼类在系统发生过程中形成的一种特征，是鱼类对环境的一种长期适应，它能使种群获得更有利的生存条件，更好地繁衍后代。而现今，人类为了能获得水能，在天然河流上修筑拦河大坝，阻断了鱼类的洄游通道，严重破坏了河流内的自然生态环境。人类为了补救对河流造成的破坏，在建设拦河大坝时设计建设了多种过鱼设施，帮助洄游鱼群过坝。鱼道属于过鱼设施中最常用的一种。
[0003]在修有鱼道的拦河大坝的下游河段，洄游鱼群通过鱼道进口流出的诱鱼水流找到鱼道进口，通过鱼道进口游入鱼道主体，最终游向鱼道出口，游入上游河段，完成翻越拦河大坝向上游洄游。
[0004]随着我国水电建设向河道上游的推进，往往会遇到在河床狭窄、河道两岸山体高陡等地形上选取坝址的情况。在这种情况下，河床往往会被泄洪建筑物所占据，导致鱼道难以布置；同时，山区河流水利枢纽形成的上游水库水位经常陡涨陡跌，给鱼道的布置带来更大的困难。
[0005]—般情况下，按照鱼道布置的要求，在地形陡峭及河床狭窄区域，鱼道只能布置在电站厂房旁边高陡的山体上。在现有技术中，建设上述地形中的鱼道时，采用明挖的方式，需要深切开挖山体，在鱼道两侧会形成高陡的开挖边坡。为了保证开挖边坡的稳定，保证鱼道的安全运行，边坡需要加固支护。因此，在河床狭窄、河道两岸山体高陡的地形中修建鱼道，不仅开挖工程量大，边坡加固支护的设计和施工技术难度高，整个工程的造价昂贵，而且在修建此种鱼道的同时，山体深切开挖，导致水土流失，破坏了山上陆生动植物的原始生态环境。
[0006]鱼道出口底板必须布置在上游水库的水位线以下一定深度，这样才能在鱼道中形成水流，并且使洄游鱼群能顺利通过鱼道进入上游水库。然而，由于山区河流水利枢纽形成的上游水库水位经常陡涨陡跌且变幅较大，若鱼道出口底板设置过高，则当上游水库水位急跌时或较低时，普通鱼道的出口往往会暴露在上游水库水位线以上。此时，上游水库的水流无法从鱼道出口进入，导致鱼道主体中没有水流流过，从而鱼道进口处也不会形成诱鱼水流，洄游鱼群无法找到鱼道进口。显而易见的是，在鱼道主体中没有水流的情况下，洄游鱼群根本无法在鱼道主体中游过，因此无法翻越拦河建筑物，不能完成洄游。若鱼道出口底板设置过低，则当上游水库水位急涨或较高时，进入鱼道主体内的水流流量过大而使得洄游鱼类同样无法翻越拦河建筑物完成洄游。
【发明内容】
[0007]针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种隧洞式多出口仿自然鱼道，不仅能够适应河床狭窄、河道两岸山体高陡的地理条件，还能克服鱼道修建工程量大、设计施工难度高、造价昂贵的缺点，并且能够尽量减少对河道两岸山上陆生动植物的影响，更重要的是能够实现即使在上游水库水位急涨急跌的情况下，也能使鱼道能够提供适应鱼类上溯的条件。
[0008]为实现上述目的，本实用新型设计了如下的隧洞式多出口仿自然鱼道，通过鱼道主体连接下游河床和上游水库水域，其特征在于:所述鱼道主体设置在电站厂房旁边的山体内部;鱼道进口设置在电站厂房的下游河床内；鱼道出口设置在电站厂房的上游水库内；所述鱼道主体内水深为h;所述鱼道出口不少于两个，各个鱼道出口位于不同高程上;所述鱼道主体由位于两侧的侧壁、位于底部的底板和位于顶部的拱顶组成;所述鱼道主体内设置有多个收缩段将鱼道主体间隔为多个鱼道池室;所述每一个收缩段上的过鱼竖缝连通相邻的两个鱼道池室。
[0009]在上述技术方案中，所述鱼道主体至少包含两个三通节点串联构成；所述鱼道主体的上游侧至少有两条管路，分别连接不同的鱼道出口段，所述每个鱼道出口段上游侧的最远端设置鱼道出口，所述每个鱼道出口段内设置有出口闸门；所述鱼道主体的下游侧有一条管路连接鱼道进口段，所述鱼道进口段下游侧的最远端设置鱼道进口，所述鱼道进口段内设置有鱼道进口检修闸门。
[0010]在上述技术方案中，所述鱼道主体为三通式结构，所述鱼道主体的上游侧有两条管路分别连接第一鱼道出口段和第二鱼道出口段;所述鱼道主体的下游侧有一条管路连接鱼道进口段;所述第一鱼道出口段上游侧的最远端设置第一鱼道出口，所述第一鱼道出口段内设置有第一出口闸门；所述第二鱼道出口段上游侧的最远端设置第二鱼道出口，所述第二鱼道出口段内设置有第二出口闸门；所述鱼道进口段下游侧的最远端设置鱼道进口，所述鱼道进口段内设置有鱼道进口检修闸门。
[0011]进一步地，所述每一个收缩段由一个长收缩板和一个短收缩板组成;所述同一收缩段内的所述长收缩板和所述短收缩板竖直的相对布置在所述鱼道主体的同一竖直截面上；同一个收缩段内的长收缩板和短收缩板之间为过鱼竖缝;在所述鱼道主体的一个侧壁上的一个长收缩板和一个短收缩板相邻间隔布置。
[0012]更进一步地，所述的长收缩板为长方形板块结构，所述短收缩板为在横水流方向上窄下宽的梯形板块结构;所述长收缩板与所述短收缩板的在顺水流方向上厚度、在垂直方向上高度均相同。
[0013]再进一步地，所述长收缩板和短收缩板的厚度为0.1?0.3m，高度不低于鱼道主体中水深h。
[0014]在上述技术方案中，所述鱼道主体的拱顶为圆弧形结构两侧分别连接两个侧壁的上部。
[0015]进一步地，所述鱼道主体的高度H为鱼道主体内水深h的1.1?1.3倍。
[0016]再进一步地，所述池室的宽度W宜大于最长过鱼目标体长的2倍，所述池室的长度L应取最长过鱼目标体长的2.5?3倍。
[0017]作为优选技术方案，所述拱顶上设置有多组照明设备，所述每个池室的正上方都设置有一组照明设备，所述每个收缩段的正上方都设置有一组照明设备;所述底板和两个侧壁上未设置收缩段的部位均镶嵌有卵石，所述两个侧壁上的卵石高度与鱼道主体内水深h—致。
[0018]与传统的方法相比，本实用新型的优点在于:
[0019]其一，本实用新型将鱼道出口设计为多个，并且布置在不同高程上，分别适用于不同的水位。这样的结构适应了山区水利枢纽形成的上游水库水位经常陡涨陡跌的特征。在不同水位范围内相应地设置鱼道出口，更加便于水库的防洪调度及发电调度，不因鱼道出口的设置而影响水库调度。
[0020]其二，当鱼道顶部以上的岩体有足够的覆盖厚度，岩石的成洞条件较好时，可充分利用岩体的自稳条件，采用洞挖，将仿自然鱼道和隧洞结合布置在山体内部。
[0021]其三，隧洞为钢筋混凝土衬砌结构，利用岩体与混凝土衬砌结构联合受力，共同承受结构外荷载;在完建、检修工况下，利用锚杆将衬砌体与两侧岩体联成整体，共同承受围岩压力、渗透压力等荷载。
[0022]其四，在相同的地形、地质条件下，隧洞式多出口仿自然鱼道型式与明挖式仿自然鱼道布置型式相比，较大程度地节省开挖和支护工程量。
[0023]其五，由于隧洞式仿自然鱼道布置在山体内部，占地表面积较少，减少了因明挖而导致的水土流失，对陆生植物、动物等的生态环境影响也较小。
[0024]其六，本实用新型的鱼道主体内部设置的收缩段取代常规鱼道中的混凝土隔板，可较好地对鱼道主体内的水流进行消能。
[0025]其七，在本实用新型所述的底板及两侧壁上镶嵌有卵石，营造河流的边滩环境。在鱼道主体的顶部设置照明设备，能够模拟自然光，达到仿自然的目的。本实用新型改善了上、下游河道的连通条件，减缓了工程建设对鱼类等水生生物的阻隔影响。
【附图说明】
[0026]图1为隧洞式多出口仿自然鱼道的一种实施例的平面总体布置示意图。
[0027]图2为隧洞式多出口仿自然鱼道的另一种实施例的平面总体布置示意图。
[0028]图3为隧洞式多出口仿自然鱼道的一段鱼道主体的俯视结构示意图。
[0029]图4为隧洞式多出口仿自然鱼道的一段鱼道主体的纵剖结构示意图。
[0030]图5为图2中A-A处的剖视图。
[0031]图6为图2中B-B处的剖视图。
[0032]其中:鱼道进口 I，鱼道进口检修闸门2，鱼道进口段3，鱼道主体4，拱顶4.1，侧壁
4.2，底板4.3，第一鱼道出口段5.1，第一出口闸门6.1，第一鱼道出口7.1，第二鱼道出口段5.2，第二出口闸门6.2，第二鱼道出口 7.2，电站厂房8，收缩段9，长收缩板9.1，短收缩板9.2，卵石1，过鱼竖缝11，鱼道池室12，照明设备13，下游河床14，上游水库15。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它并不构成对本实用新型的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本实用新型的优点将变得更加