一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是，包括鱼道、若干个墩柱和若干个竖缝式隔板，墩柱设置在鱼道的侧壁上方，竖缝式隔板将上、下游的水位差分成若干梯级，相邻竖缝式隔板之间形成池室，竖缝式隔板设置于鱼道横断面中心位置，竖缝式隔板下部固定于鱼道的底板上，所述墩柱与竖缝式隔板形成过鱼竖缝，池室之间通过竖缝进行连接；本发明所述一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道通过竖缝式隔板之间的水垫、沿程摩阻、水流对冲和扩散来消除上下游水头的多余能量，可适用于上江边或海边枢纽双向水头的水利工程，在正向水流和反向水流条件下，消能效果良好，维持原有种群的完整性，最大程度的减少水利工程修建对现状河道及生物链带来的影响。
【专利说明】
-种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道
技术领域
[0001] 本发明设及一种鱼道结构领域，尤其是一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝 式鱼道。
【背景技术】
[0002] 随着人类对水资源需求的日益增长，在天然河道上修建拦河设施造福人类的同 时，也破坏了河流原有的面貌，原有河道适合于当地鱼类的繁殖和生长，由于水利工程对水 流流态的改变，致使河流中徊游鱼类通道的阻断，同时也造成了上游营养物质的向下输移 的原有通道W及上游产卵区鱼苗对下游渔业资源的补充的破坏。河流的连续性在一定的程 度上造成了损坏，与此同时鱼类赖W生存的栖息地的环境也发生了变化，甚至导致了某些 徊游鱼类种群的灭绝，在对环境要求日益提高的当今社会，对鱼类资源、河流生物多样性和 生态系统的保护要求也在增大。在此背景下，在建设水利工程的同时，鱼道作为帮助鱼类徊 游的生态友好型水利措施应运而生。
[0003] 鱼道是一种通过其内部结构（如隔板、孔、缝等)来改善水流流态、减小水流流速， 使鱼类能顺利上溯的过鱼设施。横隔板式鱼道也称梯级鱼道，是利用横隔板将鱼道上、下游 的水位差分为许多梯级，通过水流的对冲、扩散等来消能，W达到改善流态、降低过孔流速 的要求。横隔板式鱼道可通过调整过鱼孔的型式、位置和大小来适应不同习性鱼类的上溯 要求，其结构简单、维修方便。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的问题是提供一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道， 该鱼道可W较好的消除水流的能量，适用鱼类的溯游。
[0005] 本发明提供的技术方案是：一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其 特征是，包括鱼道、若干个墳柱和若干个竖缝式隔板，墳柱设置在鱼道的侧壁上方，竖缝式 隔板将上、下游的水位差分成若干梯级，相邻竖缝式隔板之间形成池室，竖缝式隔板设置于 鱼道横断面中屯、位置，竖缝式隔板下部可通过钢筋混凝±固定于鱼道的底板上，所述墳柱 与竖缝式隔板形成过鱼竖缝，池室之间通过竖缝进行连接。
[0006] 进一步的，鱼道槽身横截面为矩形。
[0007] 进一步的，鱼道内壁、墳柱和若干个竖缝式隔板均采用糖率较大的材料，通过边壁 的摩擦，对水流进行消能。
[000引进一步的，竖缝式隔板两端采用钩状结构。
[0009] 进一步的，钩状结构的角度为100°~130°，呈中屯、对称分布方式。
[0010] 进一步的，钩状结构的长度为竖缝式隔板与墳柱的最小距离的 透
[0011] 进一步的，相邻竖缝式隔板之间的距离为鱼道槽身宽度，竖缝式隔板背板的宽度 为鱼道槽身宽度的13/20~17/20,竖缝式隔板的宽度为鱼道槽身宽度的1/16~1/8。
[0012] 进一步的，竖缝式隔板两端的钩状结构与墳柱的最小距离与钩状竖缝式到侧壁的 距离相同，为最小过鱼宽度。
[0013] 进一步的，墳柱前端采用圆弧设计，对水流进行导流消能，墳柱前端圆弧顶端距离 鱼道侧壁的高度为鱼道槽身宽度的1/20~1/5。
[0014] 进一步的，鱼道呈左右岸对称分布，且各梯级竖缝式隔板W及墳柱布置方式相同。
[0015] 鱼道的竖缝式隔板和墳柱可采用相同设计高度或者墳柱略低于竖缝式隔板，依据 工程设计要求的高水位进行设定。
[0016] 本发明所达到的有益效果:本发明所述一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝 式鱼道巧妙地利用竖缝式隔板之间的水垫、沿程摩阻、水流对冲和扩散来消除上下游水头 的多余能量，水流经过各级隔板进入到鱼道中，各级隔板之间池室中，受到来自两侧水流的 对冲和扩散，流态素乱，隔板之间形成两股回流，经过竖缝处的两股水流经过墳柱的导流作 用，流向中屯、，在下级隔板的遮挡作用下两股水流反向折冲形成回流；同时水流的扩散作用 也在隔板之间的边墙两岸处形成小范围回流区，消能效果明显，竖缝处水流流速不大，有效 的减小了徊游的鱼类受到的阻力，本发明可适用于上江边或海边枢纽双向水头的水利工 程，在正向水流和反向水流条件下，消能效果良好，维持原有种群的完整性，最大程度的减 少水利工程修建对现状河道及生物链带来的影响。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明的结构示意图；
[0018] 图2是本发明的俯视图；
[0019] 图3是本发明的竖缝标号图；
[0020] 图4是现有的双侧式竖缝式鱼道。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明作进一步描述。W下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案，而不能W此来限制本发明的保护范围。
[0022] 如图1~图4所示，一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是，包 括鱼道、若干个墳柱和若干个竖缝式隔板，墳柱2设置在鱼道的侧壁1上方，竖缝式隔板5将 上、下游的水位差分成若干梯级，相邻竖缝式隔板5之间形成池室7,竖缝式隔板5设置于鱼 道横断面中屯、位置，竖缝式隔板5下部固定于鱼道的底板上，所述墳柱2与竖缝式隔板5形成 过鱼竖缝4,竖缝式隔板与墳柱的最小距离为a,池室7之间通过竖缝4进行连接，鱼道槽身横 截面为矩形，鱼道槽身宽度为b，鱼道内壁、墳柱和若干个竖缝式隔板均采用糖率较大的材 料，竖缝式隔板两端采用钩状结构，钩状结构6两端离鱼道侧壁的最小距离与竖缝式隔板与 墳柱的最小距离相同，钩状结构6的角度为120°，呈中屯、对称分布方式，相邻竖缝式隔板之 间的距离为鱼道槽身宽度，竖缝式隔板背板的宽度为鱼道槽身宽度的II，竖缝式隔板的宽 度为鱼道槽身宽度的竖缝式隔板与墳柱的最小距离与钩状竖缝式到侧壁的距离相同， 64 为最小过鱼宽度。墳柱前端采用圆弧设计，对水流进行导流消能，墳柱前端圆弧顶端距离鱼 道侧壁的高度为鱼道槽身宽度的鱼道呈左右岸对称分布，且各梯级竖缝式隔板W及墳 主义$ 柱布置方式相同，鱼道的竖缝式隔板和墳柱可采用相同设计高度或者墳柱略低于竖缝式隔 板，依据工程设计要求的高水位进行设定。
[0023] 来自上游的水流经过竖缝式隔板5和墳柱2后进入到鱼道各级竖缝式隔板之间池 室7中，受到来自两侧竖缝4处水流的对冲和扩散，流态素乱，竖缝式隔板之间形成两股回 流，在池室7中进行混渗和摩擦，能量大大减小，流速也大幅度降低，消能之后的水流经过竖 缝4处流向下一级池室，经过竖缝4处后，经过墳柱2的导流作用，流向中屯、，在下级竖缝式隔 板的遮挡作用下两股水流在下级池室中又反向折冲形成回流；同时水流的扩散作用也在竖 缝式隔板之间的边墙两岸处形成小范围回流区，经过逐级的消能，水流的能量W及流速得 到很大程度的减小，更适合鱼类的徊游。
[0024] 本发明通过竖缝式隔板5之间的水垫、沿程摩阻、水流对冲和扩散来消除上下游水 头的多余能量，竖缝处水流流速不大，有效的减小了徊游的鱼类受到的阻力，在正向水流和 反向水流条件下，消能效果都良好。并能使上、下游的鱼类得到交换，能维持原有种群的完 整性，保护生态环境。
[0025] 实施例一:在本发明所述的竖缝式鱼道结构上，选取4个梯级的竖缝式隔板，与现 有的双侧竖缝式鱼道进行对比，并分别给出正向过水和反向过水下的流速分布，其中流速 测点分别设置于竖缝式隔板与墳柱之间，为流速发生的最大位置，本发明选取的四个池室 所检测的位置与现有的技术选取的位置相同，在此工程基础上进行流速的比较，通过表1和 表2可知，1号至4号竖缝在正向水流和反向水流条件下，本发明与现有技术相比，可减小水 流流速，改善水流流态，使鱼类能顺利上溯的过鱼设施。
[0026]
[0027]
[002引巧I
[0029]
[0030] 表 2
[0031] W上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可W做出若干改进和变形，运些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是，包括鱼道、若干个墩柱 和若干个竖缝式隔板，墩柱设置在鱼道的侧壁上方，竖缝式隔板将上、下游的水位差分成若 干梯级，相邻竖缝式隔板之间形成池室，竖缝式隔板设置于鱼道横断面中心位置，竖缝式隔 板下部固定于鱼道的底板上，所述墩柱与竖缝式隔板形成过鱼竖缝，池室之间通过竖缝进 行连接。2. 根据权利要求1所述的一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是， 鱼道槽身横截面为矩形。3. 根据权利要求1所述的一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是， 鱼道内壁、墩柱和若干个竖缝式隔板均采用糙率较大的材料。4. 根据权利要求1所述的一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是， 竖缝式隔板两端采用钩状结构。5. 根据权利要求4所述的一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是， 钩状结构的角度为100°~130°，呈中心对称分布方式。6. 根据权利要求1所述的一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是， 相邻竖缝式隔板之间的距离为鱼道槽身宽度的0.625倍，竖缝式隔板背板的宽度为鱼道槽 身宽度的13/20~17/20,竖缝式隔板的宽度为鱼道槽身宽度的1/16~1/8,在保证工程安全 的基础上，竖缝式隔板之间的池室内的水流充分消能。7. 根据权利要求1所述的一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是， 竖缝式隔板与墩柱的最小距离与钩状竖缝式到侧壁的距离相同，为最小过鱼宽度。8. 根据权利要求1所述的一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是， 墩柱前端采用圆弧设计，墩柱前端圆弧顶端距离鱼道侧壁的高度为鱼道槽身宽度的1/20~ 1/5，使得经过竖缝的水流经过墩柱的碰撞，增大水体的能耗率，进一步消能。9. 根据权利要求1所述的一种适用于双向水流的高消能的双侧竖缝式鱼道，其特征是， 鱼道呈左右岸对称分布，且各梯级竖缝式隔板以及墩柱布置方式相同。
【文档编号】E02B8/08GK105908685SQ201610221914
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】傅宗甫, 崔贞, 赵国浩, 诸韬, 陈月君, 熊茵, 王珊
【申请人】河海大学