隧洞式多出口仿自然鱼道的制作方法_2

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楚和容易理解。
[0034]如图1至2所示,本发明所设计的隧洞式多出口仿自然鱼道,它主要是利用鱼道主体4连接电站厂房8的下游河床14和上游水库15的水域。鱼道主体4为三通式结构布置在电站厂房8旁边的山体内部。当然,鱼道主体4也可以由多个三通节点串联构成,这里仅介绍鱼道主体4由一个三通节点组成的结构,其余结构不在此详述。
[0035]鱼道主体4的上游侧有两条管路分别连接第一鱼道出口段5.1和第二鱼道出口段5.2;鱼道主体4的下游侧有一条管路连接鱼道进口段3。鱼道进口段3靠近河流下游侧,设置在下游河床14上。所述的鱼道进口段3下游侧的最远端为鱼道进口 I。该鱼道进口 I的底板设置在下游河床14的岸坡水线以下。在所述的鱼道进口 I与鱼道主体4之间,即进口段3内设置鱼道进口检修闸门2。
[0036]如图3至图5所示,鱼道主体4的两边为侧壁4.2,顶部为圆弧形拱顶4.1,下方为底板4.3,所述拱顶4.1、侧壁4.2和底板4.3相互之间无缝衔接。鱼道主体4采用的是钢筋混凝土衬砌结构,充分利用山体内岩体与钢筋混凝土衬砌结构联合受力,共同承受鱼道主体4外部的荷载。
[0037]鱼道主体4的隧洞中设置收缩段9,所述收缩段9个数由鱼道主体4的长度、收缩段9的间隔距离确定。所述收缩段9将鱼道主体4内间隔成多个鱼道池室12。每一个收缩段9由一个长收缩板9.1和一个短收缩板9.2组成,所述的长收缩板9.1为长方形板块结构,所述的短收缩板9.2为在横水流方向上窄下宽的直角梯形板块结构。在同属一个收缩段9内的长收缩板9.1和短收缩板9.2竖直布置,相对的固定在鱼道主体4的横截面上。所述长收缩板9.1的一侧面与鱼道主体4的一侧壁4.2相连,所述长收缩板9.1的底面与鱼道主体4的底板4.3相连;所述短收缩板9.2的一侧面与另一侧壁4.2相连,所述短收缩板9.2的底面与底板4.3相连。所述长收缩板9.1与所述短收缩板9.2在顺水流方向上的厚度、在垂直方向上的高度均相同;所述长收缩板9.1的底面与所述短收缩板9.2的底面不接触。在同属一个收缩段9内的长收缩板9.1和短收缩板9.2之间的空隙形成了过鱼竖缝11。所述长收缩板9.1与所述短收缩板9.2的厚度为0.1m?0.3m,高度与隧洞式仿自然鱼道中的水深一致,一般取为1.5m?2.5m,且应大于最长过鱼目标体长的2.5倍。
[0038]在鱼道主体4内的隧洞同一侧壁4.2上,每一个长收缩板9.1和每一个短收缩板9.2间隔布置。两个相邻的收缩段9构成一个鱼道池室12。鱼道池室12的宽度W宜大于最长过鱼目标体长的2倍,鱼道池室12的长度L应取最长过鱼目标体长的2.5?3倍。
[0039]所述鱼道主体4的拱顶4.1为圆弧形结构,两侧分别连接两个侧壁4.2的上部。具体的,该鱼道主体4的隧洞高度H为4.75米,底板4.3的宽度为2.5米。在鱼道主体4内,每隔3米设置一个收缩段9,其中长收缩板9.1的尺寸为宽1.4米、高2.7米、厚0.5米;短收缩板9.2的尺寸为上宽0.4米、下宽0.8米、高2.7米、厚0.5米。长收缩板9.1和短收缩板9.2之间为过鱼竖缝11。在过鱼竖缝11的下方镶嵌有厚度为0.2米的卵石10,过鱼竖缝11的尺寸为上宽0.7米、下宽0.33米、高2.5米。卵石10的高度和鱼道主体4内水深h—致。
[0040]在鱼道主体4内的隧洞中,在每一个收缩段9的正上方及每一个鱼道池室12的正上方各布置一组照明设备13。具体的,一组照明设备13含3?10个等距排列的灯泡,每组灯泡布置在拱顶4.1或鱼道池室12中部的同一个横截面上。所述照明设备13选择可模拟自然光的灯泡,接通电源后,可以将鱼道主体4内的水域照亮,以便于洄游鱼类上溯。
[0041 ]在鱼道主体4内隧洞的两侧壁4.2和底板4.3上未设置收缩段9的部分镶嵌有卵石10。卵石10的顶部露出,模仿天然河道及河岸的环境。而拱顶4.1上设置的照明系设备13可以模拟自然光。在此种类似自然河岸的环境下,鱼道主体4内更接近自然河岸的环境,这就使得洄游的鱼群在游经所述鱼道主体4的时候能更加适应其环境。
[0042]如图1所示,在第一种实施例中,将上游过鱼水位变幅等分成高水位、低水位两部分。在鱼道主体4的上游侧,鱼道主体4分开为两个出口,呈三岔口结构,所以在鱼道主体4的上游侧连接有两个鱼道出口段,分别为第一鱼道出口段5.1和第二鱼道出口段5.2,靠近河流上游侧,设置在上游水库15中。所述的第一鱼道出口段5.1上游侧的最远端为的第一鱼道出口 7.1。该第一鱼道出口 7.1的底板设置在上游水库15处水线以下以适应高水位。在所述的第一鱼道出口 7.1与鱼道主体4之间,即第一鱼道出口段5.1内设置第一出口闸门6.1。所述的第二鱼道出口段5.2上游侧的最远端为的第二鱼道出口 7.2。该第二鱼道出口 7.2的底板设置在上游水库15处最低过鱼水位以下以适应低水位,并且第二鱼道出口7.2的底板高程要低于第一鱼道出口7.1的底板高程。在所述的第二鱼道出口7.2与鱼道主体4之间,即第二鱼道出口段5.2内设置第二出口闸门6.2。所述第一鱼道出口 7.1和第二鱼道出口 7.2与所述鱼道进口 I同河侧布置。当上游水库15中适合布置鱼道出口的地理位置有多处时,每个鱼道出口的水流都满足鱼群洄游的条件,第一鱼道出口 7.1和第二鱼道出口 7.2宜分开布置,此时鱼道出口为分散式结构。
[0043]当上游水库15中适合布置鱼道出口的地理位置仅为一处时,为保证每个鱼道出口的水流都满足鱼群洄游的条件,则所有的鱼道出口只能集中在一处,如图2所示,在第二种实施例中,第一鱼道出口7.1和第二鱼道出口7.2集中布置,此时鱼道出口为集中式结构。其余结构与第一种实施例均相同,无论鱼道出口为集中式结构还是分散式结构,其工作过程都相同。
[0044]所述的第一出口闸门6.1、第二出口闸门6.2和鱼道进口检修闸门2均可以开启或关闭。当第一出口闸门6.1、第二出口闸门6.2和鱼道进口检修闸门2均关闭时,上游水流不流经该鱼道主体4,下游洄游鱼群也无法利用鱼道回溯至上游水库15。
[0045]假设上游水库15内的水体在隧洞式多出口仿自然鱼道某个出口中形成的水深h在
1.5?2.5m范围内时,水流可以无碍的流经本发明所述的隧洞式多出口仿自然鱼道内并流进下游河流14内,则水流过程如下。
[0046]在过鱼季节,根据上游水库15的水位选择开启在上游水库15里的第一出口闸门6.1或第二出口闸门6.2。当上游水库15水位较高时,第一鱼道出口 7.1的底板与第二鱼道出口 7.2的底板都在水位线以下,此时由于上游水库15水位在第二鱼道出口 7.2中形成的水深大于2.5m而在第一鱼道出口7.1中形成的水深在1.5m?2.5m的范围内,因此选择开启第一出口闸门6.1,第二出口闸门6.2为关闭状态;当上游水库15水位较低时,上游水库15库水位在在第一鱼道出口7.1中形成的水深小于1.5m或第一鱼道出口7.1的底板在水库水位以上而在第二鱼道出口 7.2中形成的水深在1.5m?2.5m的范围内,此时,则选择开启第二出口闸门6.2,第一出口闸门6.1为关闭状态。也就是说在本发明所述的多出口隧洞式仿自然鱼道工作时,所述第一出口闸门6.1和第二出口闸门6.2只允许有其中之一开启。
[0047]当鱼道进口检修闸门2和第一出口闸门6.1都处于开启状态时,第二出口闸门6.2关闭,上游水库15的水进入第一鱼道出口7.1通过开启的第一出口闸门6.1,流进第一鱼道出口段5.1,随后流入鱼道主体4内。
[0048]当鱼道进口检修闸门2和第二出口闸门6.2都处于开启状态时,第一出口闸门6.1关闭,上游水库15的水进入第二鱼道出口 7.2通过开启的第二出口闸门6.2,流进第二鱼道出口段5.2,随后同样的流入鱼道主体4内。
[0049]在鱼道主体4内的鱼道池室12中,水流进入该鱼道池室12时,长收缩板9.1和短收缩板9.2对水形成阻碍,迫使水流经过鱼竖缝11,然后水流流出过鱼竖缝11流进下一个鱼道池室12。由此,收缩段9起到了消能的作用,使水流的速度控制在0.5米/秒至1.5米/秒内。
[0050]同样的,水流通过每一个鱼道池室12,直至水流流经所有的鱼道池室12后水流最终流入鱼道进口段3,通过开启的鱼道进口检修闸门2流出鱼道进口 I ο在鱼道进口 I处及其附近下游河床14的水域内形成诱鱼水流,最后该诱鱼水流逐渐消失汇入下游河段。
[0051]假设在本发明所述的隧洞式仿自然鱼道的下游水域有需要过坝至上游水库15的洄游鱼群,此鱼群有回溯的能力,并且能够感知到诱鱼水流找到鱼道进口 I,则本发明隧洞式多出口仿自然鱼道的过鱼原理如下:
[0052]鱼群在下游河床14上感受到诱鱼水流后,从鱼道进口 I进入,通过开启的鱼道进口检修
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