一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构的制作方法

1.本发明涉及鱼道建筑技术领域，具体涉及一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构。


背景技术：

2.鱼道是连接拦河坝上下游，打通鱼类洄游通道，维持区域生态稳定的重要措施，对保持区域生态系统稳定有着重要作用。
3.目前，鱼道工程逐渐由大水电向小水电覆盖，区别于大水电的是，小水电在鱼道工程的资金投入通常较小，资金约束较大，因此，单一进出口的鱼道设计方案被广泛应用于小水电上。但小水电的调节能力较小或者基本没有调节能力，库区水位日变化较大且频繁，造成了鱼道时而晒太阳、时而水溢流的现象，鱼道运行效果得不到有效保障。
4.对现有鱼道进行现场监测发现，当鱼道上游水深显著大于下游水深时，上下游水深差现象会集中反映在鱼道进口段的一定范围内，造成该段鱼道池室水位骤降，并导致池室流态出现剧烈紊动，进而延迟或者阻碍鱼类上溯；反之，鱼道内部流态相对稳定。
5.因此，如何降低水头波动对鱼道内部鱼类洄游上溯的影响，就成了本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，以解决现有鱼道结构存在池室水位骤降的技术问题。
7.本发明所采用的技术方案为：一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，包括：
8.第一侧墙，两面所述第一侧墙之间形成连通上游水库和下游河道的鱼道；
9.第二侧墙，所述第二侧墙设置在第一侧墙的外侧，并且在所述第二侧墙和第一侧墙之间形成补水通道，所述补水通道的一端设有与鱼道出口连通的高位补水口，所述补水通道的另一端与鱼道进口连通；
10.隔板，多个所述隔板间距设置在鱼道内并将鱼道分隔为多个顺序连通的池室；
11.溢流孔，多个所述溢流孔沿鱼道延伸方向间距设置在第一侧墙上，且所述溢流孔连通池室和补水通道；
12.其中，沿所述鱼道延伸方向，所述溢流孔的高度逐渐降低，并且所述溢流孔的底高程大于等于对应池室的设计水位。
13.优选的，所述补水通道的数量为两个，且两个所述补水通道设置在鱼道的两侧。
14.优选的，所述补水通道的顶部设有盖板。
15.优选的，所述补水通道的宽度不小于0.5m。
16.优选的，所述溢流孔为方孔，且所述方孔的尺寸为0.2m*0.2m。
17.优选的，每个所述池室两侧的第一侧墙上等间隔的线性排布有多个溢流孔。
18.优选的，所述鱼道和补水通道呈u型。
19.优选的，所述隔板的两侧与第一侧墙间距设置，并且在所述第一侧墙上固定连接有墩柱，所述墩柱与隔板之间形成竖缝。
20.本发明的有益效果：
21.本发明在鱼道的第一侧墙的外侧平行设有第二侧墙，使得第一侧墙和第二侧墙之间形成有补水通道，且第一侧墙上设有连通鱼道和补水通道的溢流孔；在上游水头水位上升时，可通过溢流孔将鱼道内部超过设计水线的水体溢流至补水通道内，逐步降低鱼道内部的水深，从而避免鱼道内部发生水位骤降现象，提高鱼道对上游水位变化的适应能力；同时，补水通道的水体可在势能作用下流向鱼道进口，实现鱼道进口的补水，扩大鱼道进口水流影响范围，进而提高诱鱼效果。
附图说明
22.图1为本发明的适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构的结构示意图之一；
23.图2为图1中的a-a视图；
24.图3为图1中的b-b视图；
25.图4为本发明的适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构的结构示意图之二。
26.图中附图标记说明：
27.1、第一侧墙；2、上游水库；3、下游河道；4、鱼道；5、第二侧墙；6、补水通道；7、鱼道出口；8、高位补水口；9、鱼道进口；10、隔板；11、池室；12、溢流孔；13、盖板；14、墩柱；15、竖缝；16、底板。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
32.实施例，如图1-图4所示，一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构,该鱼道结构可以在上游水头水位上升时，自动对鱼道进口9进行补水，从而升高鱼道进口9的水位，减少上下游的水位差，避免鱼道4内部出现水位骤降现象；该鱼道结构包括：
33.底板16，该底板16修筑于上游水库2和下游河道3之间。
34.第一侧墙1，该第一侧墙1的数量为两面，两面第一侧墙1平行设置并与底板16固定连接，并且在两面第一侧墙1之间形成连通上游水库2和下游河道3的鱼道4。
35.第二侧墙5，该第二侧墙5的数量至少为一面，且第二侧墙5平行设置在第一侧墙1的外侧并与底板16固定连接，在第二侧墙5和第一侧墙1之间形成补水通道6，该补水通道6处于高位的一端设有与鱼道出口7连通的高位补水口8，补水通道6处于低位的另一端与鱼道进口9连通；当上游水库2中的水位超过设计水线后，上游水库2中的水可通过高位补水口8流入通过补水通道6中，补水通道6中的水体会流向鱼道进口9，用于对鱼道进口9进行补水并升高鱼道进口9的水位，从而降低上下游水位差。
36.隔板10，该隔板10的数量为多个，且多个隔板10间距设置在鱼道4内并将鱼道4分隔为多个顺序连通的池室11。
37.溢流孔12，该溢流孔12的数量为多个，且多个溢流孔12沿鱼道4延伸方向间距设置在第一侧墙1上，溢流孔12连通池室11和补水通道6；沿鱼道4的延伸方向，该溢流孔12的高度逐渐降低，并且溢流孔12的底高程大于等于对应池室11的设计水位，以使水头水位上升后，各个池室11内超出设计水线的水体通过溢流孔12溢流至补水通道6中，从而逐步实现鱼道4内部水深的降低，避免鱼道4内部发生水位骤降现象，提高鱼道4对水头水位变化的适应能力。
38.本技术在鱼道4的第一侧墙1的外侧平行设有第二侧墙5，使得第一侧墙1和第二侧墙5之间形成补水通道6，且第一侧墙1上设有连通鱼道4和补水通道6的溢流孔12；当上游水头水位上升时，可通过溢流孔12逐步将鱼道4内超过设计水线的水体溢流至补水通道6内，逐步降低鱼道4内部的水深，从而避免鱼道4内部发生水位骤降现象，提高鱼道4对上游水位变化的适应能力；同时，补水通道6的水体可在势能作用下流向鱼道进口9，实现鱼道进口9的补水，扩大鱼道进口9水流影响范围，进而提高诱鱼效果。
39.在一具体实施例中，如图1、图2所示，该鱼道结构为线性结构；该补水通道6的数量为一个时，补水通道6设置在鱼道4的一侧；该补水通道6的数量为两个时，两个补水通道6一一对应设置在鱼道4的两侧，也就是第二侧墙5的数量为两面，且两面第二侧墙5设置在两个第一侧墙1的外侧并与底板16固定连接。
40.优选的，该补水通道6的底高程与鱼道4的底高程等高；该补水通道6的宽度不小于0.5m，以便于人员通行；且补水通道6的顶部设有盖板13，该盖板13用于封盖补水通道6，可采用混凝土或格栅盖板等安全可靠的材质，且易于揭开检修。
41.更优选的，该第一侧墙1、第二侧墙5和底板16均可采用混凝土或钢结构等满足设计需求的材料建造，且第一侧墙1和隔板10之间可采用刚性连接或铰接等连接方式。
42.在一具体实施例中，如图1、图2、图3所示，该溢流孔12为方孔，该方孔的尺寸为0.2m*0.2m，且方孔的底高程与对应的池室11的设计水线齐平，也就是方孔的下表面与池室11的设计水线共面。
43.优选的，每个池室11两侧或一侧的第一侧墙1上等间隔的线性排布有多个溢流孔12。
44.在一具体实施例中，如图4所示，该鱼道4和补水通道6整体呈u型。
45.具体的，两面u型的第一侧墙1平行设置，并且在两面第一侧墙1之间形成u型的鱼道4；一字型的第二侧墙5平行设置在第一侧墙1的两支脚之间，且第二侧墙5的一端与上游
水库2固定连接，第二侧墙5的另一端与第一侧墙1的弯折处间距设置，以形成u型的补水通道6，该u型的补水通道6的一端设有与上游水库2连通的高位补水口8，补水通道6的另一端与鱼道进口9相邻并连通。
46.优选的，该隔板10垂直鱼道4延伸方向设置在鱼道4内部，且隔板10的两侧与第一侧墙1间距设置，并且在第一侧墙1上固定连接有墩柱14，该墩柱14与隔板10之间形成竖缝15，该竖缝15用于鱼类的洄游上溯。
47.本发明的鱼道结构的使用过程如下：
48.鱼道4运行前，应安装好补水通道6顶部的盖板13，并保持鱼道4、补水通道6和溢流孔12通透，无杂物。
49.鱼道4内部通水后，鱼道4内运行水位超过溢流孔12的底高程后，鱼道4内高出设计水位的水流将通过溢流孔12进入补水通道6内，进入补水通道6内部的水流将顺坡流入下游河道3，为鱼道进口9进行补水，并适当提高鱼道进口9的水位。
50.当水面漂浮物较多时，应加强对鱼道4、补水通道6、溢流孔12的巡检，若发现鱼道4、补水通道6、溢流孔12内部有影响过水的杂物时，应及时清理，保障过水通畅。
51.鱼道4检修时，应清理鱼道4、补水通道6、溢流孔12内部的杂物，对补水通道6顶部的盖板13进行日常维护，确保安全可靠。
52.相较于现有技术，本技术至少具有以下有益技术效果：
53.本技术采用高水位溢流设计，在鱼道侧面的第一侧墙上沿线布置有溢流孔，可通过溢流孔将高于设计水位的水流从鱼道内部排出，逐步实现鱼道内部水深的降低，从而避免鱼道内部发生水位骤降现象，进而提高鱼道对上游水位变化的适应能力。
54.本技术采用阶梯式溢流设计，在鱼道侧面的第一侧墙上沿线布置有多个溢流孔，且所有的溢流孔按照高度逐渐下降原则布置，使得沿线溢流孔始终处于池室水面附近，确保溢流仅对面层水流造成影响，降低溢流对池室内部核心部位流态影响。
55.本技术采用自动补水设计，在鱼道侧面第一侧墙的溢流孔外侧布置补水通道，可通过补水通道对鱼道的溢流水流进行收集和输送，从而实现对鱼道进口的补水。当上游水库水位较低时，下游河道的水位通常也较低，鱼道内部水位均匀降低，不用采用补水；当上游水库水位较高时，下游河道水位虽会有所增加，但上下游的水位差增大，需要适当补水；上游水库的水位升高会使流入鱼道的水流量增大，并使鱼道内的水位超过设计水线，而溢流孔可以将超过设计水线的水体自动溢流至补水通道中，并通过补水通道实现对鱼道进口的补水，扩大鱼道进口水流影响范围，进而提高诱鱼效果；同时，在补水通道与上游水库相连的一端，水头水位的上升也会使上游水库中的水体通过高位补水口流入补水通道，进一步增加鱼道进口的补水量。
56.以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，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，其特征在于，包括：第一侧墙(1)，两面所述第一侧墙(1)之间形成连通上游水库(2)和下游河道(3)的鱼道(4)；第二侧墙(5)，所述第二侧墙(5)设置在第一侧墙(1)的外侧，并且在所述第二侧墙(5)和第一侧墙(1)之间形成补水通道(6)，所述补水通道(6)的一端设有与鱼道出口(7)连通的高位补水口(8)，所述补水通道(6)的另一端与鱼道进口(9)连通；隔板(10)，多个所述隔板(10)间距设置在鱼道(4)内并将鱼道(4)分隔为多个顺序连通的池室(11)；溢流孔(12)，多个所述溢流孔(12)沿鱼道(4)延伸方向间距设置在第一侧墙(1)上，且所述溢流孔(12)连通池室(11)和补水通道(6)；其中，沿所述鱼道(4)延伸方向，所述溢流孔(12)的高度逐渐降低，并且所述溢流孔(12)的底高程大于等于对应池室(11)的设计水位。2.根据权利要求1所述的一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，其特征在于，所述补水通道(6)的数量为两个，且两个所述补水通道(6)设置在鱼道(4)的两侧。3.根据权利要求2所述的一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，其特征在于，所述补水通道(6)的顶部设有盖板(13)。4.根据权利要求3所述的一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，其特征在于，所述补水通道(6)的宽度不小于0.5m。5.根据权利要求1所述的一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，其特征在于，所述溢流孔(12)为方孔，且所述方孔的尺寸为0.2m*0.2m。6.根据权利要求5所述的一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，其特征在于，每个所述池室(11)两侧的第一侧墙(1)上等间隔的线性排布有多个溢流孔(12)。7.根据权利要求1所述的一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，其特征在于，所述鱼道(4)和补水通道(6)呈u型。8.根据权利要求7所述的一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，其特征在于，所述隔板(10)的两侧与第一侧墙(1)间距设置，并且在所述第一侧墙(1)上固定连接有墩柱(14)，所述墩柱(14)与隔板(10)之间形成竖缝(15)。

技术总结
本发明公开了鱼道建筑技术领域的一种适用于水头波动的溢流补水式鱼道结构，包括第一侧墙，两面第一侧墙之间形成鱼道；第二侧墙，第二侧墙设置在第一侧墙的外侧，第二侧墙和第一侧墙之间形成补水通道；隔板，多个隔板间距设置在鱼道内并将鱼道分隔为多个顺序连通的池室；溢流孔，多个溢流孔沿鱼道延伸方向间距设置在第一侧墙上，溢流孔连通池室和补水通道。本发明通过溢流孔将鱼道内部超过设计水线的水体溢流至补水通道内，逐步降低鱼道内部的水深，从而避免鱼道内部发生水位骤降现象，提高鱼道对上游水位变化的适应能力，补水通道的水体流向鱼道进口，可以实现鱼道进口的补水，扩大鱼道进口水流影响范围，进而提高诱鱼效果。进而提高诱鱼效果。进而提高诱鱼效果。


技术研发人员：李志敏 朱冬舟 成必新 张豪 叶智峰 张俊秀 赵英华 杨亚丽 艾威 李园顺
受保护的技术使用者：上海勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/8/9