一种适应大水位变幅的驱鱼网格及装置的制作方法

1.本实用新型属于水利水电工程过鱼建筑中的鱼群驱赶技术领域，具体涉及一种适应大水位变幅的驱鱼网格及装置。


背景技术：

2.为了满足防洪、灌溉、发电、航运和供水等各种要求，常需在河流上修建水利水电工程建筑，以形成水库、抬高水位以及调节径流；水利水电工程的建设在为人类带来巨大利益的同时，也使河流生物的连续性遭到破坏，阻断了洄游及半洄游性鱼类的通道，降低了河流生物的多样性；为了保护天然渔业资源、保障水生生态系统的连续性和多样性，目前采取的主要修复措施是在水电水利工程中修建过鱼设施，主要包括鱼道、鱼闸、升鱼机和集运鱼船等。
3.鱼道是连通鱼类洄游路线的一种重要设施，其在水利枢纽上连通鱼类洄游路线中，具有不可替代的重要地位，是水利工程生态保护与修复技术的关键内容之一；但是，由于我国水库众多，一些水库水位变幅较大，在电站发电和取水灌溉等功能的需求下，需周期性的调节水库水位，从而使水库水位的变幅达到20米，这就导致鱼群无法正常洄游，降低了鱼道的过鱼效率，因此，如何保证鱼群在不同的水位情况下能够顺利洄游至上游库内则成为了一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种适应大水位变幅的驱鱼网格及装置，以解决现有鱼道无法在不同水位情况下，保证鱼群顺利洄游，从而导致鱼道过鱼效率低的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.第一方面，本实用新型提供了一种适应大水位变幅的驱鱼网格，包括：网格本体、驱动机构以及转动机构；
7.所述网格本体竖直设置在待驱鱼建筑的鱼道内，所述网格本体的高度高于鱼道的最大水位，其中，所述驱动机构的驱动端固定连接所述网格本体，且所述网格本体装配在所述转动机构上；
8.所述网格本体在所述驱动机构的驱动下，围绕所述转动机构在第一工作位与第二工作位之间转动，其中，所述第一工作位为所述网格本体与鱼道内的水流方向平行时所处的位置，所述第二工作位为所述网格本体与鱼道内的水流方向垂直时所处的位置。
9.基于上述公开的内容，本实用新型在鱼道内设置有可转动的网格，因此，当驱动机构驱动网格本体从与水流平行位置处转动至与水流垂直位置处时，网格本体本身即可起到驱鱼的功能，且本实用新型设置网格本体的高度高于鱼道的最高水位高度，由此，一方面，该网格本体在每次操作时，都可大面积的驱赶鱼道内的鱼群，另一方面，使得该网格本体还可适应不同水位变幅条件下的驱鱼需求，从而保证鱼群在不同的水位情况下能够顺利洄游至上游库中，提高了鱼道的过鱼效率。
10.在一个可能的设计中，所述转动机构包括：顶枢组件以及底枢组件；
11.所述顶枢组件以及所述底枢组件从上至下依次固定在所述待驱鱼建筑上，且所述网格本体转动连接在所述顶枢组件与所述底枢组件之间。
12.在一个可能的设计中，所述网格本体的顶端以及底端之间竖直设置有加强轴柱，且所述加强轴柱、所述顶枢组件以及所述底枢组件处于同一直线上
13.基于上述公开的内容，顶枢组件和底枢组件相当于网格本体的转动部，而网格本体则围绕该转动部在第一工作位以及第二工作位之间来回在转动，从而起到对鱼道内驱鱼的功能；同时，加强轴柱可将底枢组件的垂直方向的力传到整个网格框架，从而起到分散力的作用，可起到加固网格本体的目的。
14.在一个可能的设计中，所述顶枢组件包括：顶枢固定基架、顶枢轴承、顶枢轴承固定座以及第一转动轴；
15.所述顶枢固定基架固定在所述待驱鱼建筑上，所述顶枢固定基架上固定有所述顶枢轴承固定座，其中，所述顶枢轴承固定在所述顶枢轴承固定座内，且所述第一转动轴的一端与所述顶枢轴承的内圈相套接，所述第一转动轴的另一端固定在所述网格本体顶面的一端上。
16.在一个可能的设计中，所述底枢组件包括：底枢固定基架、底枢轴承以及底枢本体；
17.所述底枢固定基架上固定有所述底枢本体，所述底枢轴承固定在所述底枢本体上，且所述网格本体底面的一端与所述底枢轴承连接。
18.基于上述公开的内容，顶枢组件和底枢组件相当于转动部件，其中，顶枢组件内部的转动轴与网格本体的顶端连接，而底枢组件的轴承与网格本体的底端连接，由此，即可在驱动机构的驱动下，实现网格本体转动的功能；同时，顶枢组件和底枢组件还便于拆卸以及安装，提高了检修和维护时的便捷性。
19.在一个可能的设计中，所述网格本体包括固定框以及多个网格单元，其中，所述多个网格单元可拆卸的固定在所述固定框的表面。
20.基于上述公开的内容，多个网格单元能够兼顾高效驱鱼及低阻水，且可拆卸结构便于检修以及维护，提高了使用的便携性。
21.在一个可能的设计中，所述驱动机构采用液压启闭机。
22.第二方面，本实用新型提供了一种适应大水位变幅的驱鱼装置，包括鱼塔主体以及第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述适应大水位变幅的驱鱼网格；
23.所述鱼塔主体内设置有一通道，所述通道内沿水流方向依次设置有鱼塔工作门、网格本体、集鱼池以及集鱼池工作门，其中，所述通道沿水流方向的末端作为所述鱼塔主体的入口，且与过鱼建筑的鱼道相连通。
24.基于上述公开的内容，本实用新型将驱鱼网格与鱼塔相结合进行使用，即利用鱼塔直接与过鱼建筑内的鱼道相连通，由此，在使用时，可利用集鱼池聚集下游的鱼群，并利用驱动机构驱动驱鱼网格(即网格本体)在第一工作位以及第二工作位之间做周期性转动，从而将集鱼池内的鱼群驱赶至上游库中；通过上述设计，本实用新型仅需设置一个鱼道出口即可实现鱼群在不同水位情况下的洄游，且无需设置升鱼机，相比于传统的鱼道，不仅提高了鱼道的过鱼效率，还降低了工程量，节约了成本。
25.在一个可能的设计中，所述集鱼池内设置有阀门；具体应用时，可在鱼塔内闸门的相互联动操作下，利用阀门向集鱼池内充水，使得集鱼池水位与上游库水位持平，以便将下游的鱼群聚集在集鱼池中，从而实现在不同库水位情况下诱鱼和驱鱼。
26.在一个可能的设计中，所述通道沿水流方向的末端设置有防洪门，且所述通道沿水流方向的首端设置有拦污浮箱；具体应用时，防洪门可防止汛期洪水倒灌鱼塔，而拦污浮箱可进行水面上下一定范围内的污物拦截，从而防止上游的垃圾流进鱼塔，由此，既可保护鱼塔内的金属结构不受破坏，又可实现鱼群能通过拦污浮箱底部顺利游至上游库区。
附图说明
27.图1是本实用新型提供的适应大水位变幅的驱鱼网格的立体结构示意图；
28.图2是本实用新型提供的适应大水位变幅的驱鱼网格的正视图；
29.图3是本实用新型提供的顶枢组件的具体结构示意图；
30.图4是本实用新型提供的底枢组件的具体结构示意图；
31.图5是本实用新型提供的鱼塔主体的纵剖面的结构示意图；
32.图6是本实用新型提供的鱼塔主体的横剖面的结构示意图。
33.附图标记：10-网格本体；20-驱动机构；30-转动机构；31-顶枢组件；32-底枢组件；31a-顶枢固定基架；31b-顶枢轴承；31c-顶枢轴承固定座；31d-第一转动轴；32a-底枢固定基架；32b-底枢轴承；32c-底枢本体；11-固定框；12-网格单元；40-鱼塔主体；41-通道；41a-鱼塔工作门；41b-集鱼池；41c-集鱼池工作门；41d-阀门；41e-防洪门；41f-拦污浮箱。
具体实施方式
34.下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。
35.实施例
36.如图1～6所示，本实施例第一方面所提供的适应大水位变幅的驱鱼网格，可以但不限于应用于各种水电水利工程的过鱼建筑中，该驱鱼网格可在鱼道中进行周期性的转动，由此，可利用自身起到驱鱼功能；同时，该驱鱼网格的高度高于鱼道的最大水位高度，因此，其可适应不同水位变幅条件下的驱鱼需求，从而保证鱼群在不同的水位情况下能够顺利洄游至上游库中，提高了鱼道的过鱼效率，适用于大规模推广与应用。
37.在本实施例中，举例所述适应大水位变幅的驱鱼网格，可以但不限于包括：网格本体10、驱动机构20以及转动机构30，其中，网格本体10作为驱鱼部件，驱动机构20作为动力源，而转动机构30则作为网格本体10的转动部件，从而保证网格本体10的周期性转动。
38.参见图1和图2所示，具体实施时，设置网格本体10的高度高于待驱鱼建筑内鱼道的最高水位高度，且将网格本体10竖直设置在待驱鱼建筑的鱼道内，即网格本体10作为鱼道的一个闸门，其在往复转动过程中，通过自身的网格起到驱鱼的功能，且由于高度高于鱼道的最高水位高度，因此，网格本体10可满足从最低水位到最高水位情况下的驱鱼需求，由
此，即可保证鱼群在不同的水位情况下能够顺利洄游至上游库中；在本实施例中，待驱鱼建筑则是各个水利水电工程的过鱼建筑，当然，网格本体10的长度则与鱼道的宽度相等，由此，可将网格本体10的驱鱼效果最大化，从而保证驱鱼的效率。
39.参见图2所示，所述驱动机构20的驱动端固定连接所述网格本体10(如顶部)，且所述网格本体10装备在所述转动机构30上，具体实施时，可以但不限于将网格本体10的一侧面装配在转动机构30上，从而形成网格本体10单边开合结构，以此将整个网格本体10均作为驱鱼部件；同时，举例网格本体10的工作位设置有两个，其中，第一工作位为网格本体10与鱼道内的水流方向平行时所处的位置，第二工作位则为网格本体10与鱼道内的水流方向垂直时所处的位置，参见5和图6所示，由此通过前述结构，网格本体10则可在驱动机构20的驱动下，围绕所述转动机构30在第一工作位与第二工作位之间转动(也就是转动90
°
)，从而实现对鱼道内鱼群的驱赶功能。
40.参见图1和图2所示，在本实施例中，举例所述网格本体10可以但不限于包括：固定框11以及多个网格单元12，其中，所述多个网格单元12可拆卸的固定在所述固定框11的表面(如使用螺栓)；由此，多个网格单元12可起到驱鱼的功能，同时，网格单元兼具高效驱鱼以及低水阻，可在保证驱鱼效果的同时，降低转动阻力；另外，可拆卸的安装结构，可便于进行更换或维护，进一步的提高了使用的便捷性。
41.可选的，在具体实施时，网格单元12可采用不锈钢网，不锈钢网强度较高，且不会生锈，既满足了驱鱼需求，提高了使用寿命，还避免了使用过程中网格单元对水体的污染；同时，举例驱动机构20可以但不限于采用液压启闭机，当然也可为其余驱动结构，例如，步进电机等，其可根据实际使用而具体设定，在此不限定于本实施例前述所列举的机构。
42.参见图2～4所示，下述提供转动机构30的其中一种具体结构：
43.在本实施例中，举例所述转动机构30可以但不限于包括：顶枢组件31、底枢组件32以及加强轴柱，具体实施时，所述顶枢组件31以及所述底枢组件32从上至下依次固定在所述待驱鱼建筑上，且所述网格本体10转动连接在所述顶枢组件31与所述底枢组件32之间，同时，加强轴柱竖直设置在网格本体10的顶端以及底端之间，且所述加强轴柱、所述顶枢组件31以及所述底枢组件32处于同一直线上；由此，顶枢组件31和底枢组件32相当于网格本体10的转动部，而网格本体10则围绕该转动部在第一工作位以及第二工作位之间来回在转动，从而起到对鱼道内驱鱼的功能；同时，加强轴柱可将底枢组件的垂直方向的力传到整个网格框架，从而起到分散力的作用，可起到加固网格本体的目的.
44.具体应用时，加强轴柱可以但不限于为一根钢管或者工字型梁，可焊接在网格本体10转动的侧端内。
45.参见图3和图4所示，举例所述顶枢组件31可以但不限于包括：顶枢固定基架31a、顶枢轴承31b、顶枢轴承固定座31c以及第一转动轴31d；而所述底枢组件32则包括：底枢固定基架32a、底枢轴承32b以及底枢本体32c；具体应用时，所述顶枢固定基架31a固定在所述待驱鱼建筑上，所述顶枢固定基架31a上固定有所述顶枢轴承固定座31c其中，所述顶枢轴承31b固定在所述顶枢轴承固定座31c内，且所述第一转动轴31d的一端与所述顶枢轴承31b的内圈相套接，所述第一转动轴31d的另一端固定在所述网格本体10顶面的一端上；同理，所述底枢固定基架32a上固定有所述底枢本体32c，所述底枢轴承32b固定在所述底枢本体32c上，且所述网格本体10底面的一端与所述底枢轴承32b连接。
46.由此通过前述对顶枢组件31和底枢组件32的详细阐述，顶枢组件31和底枢组件32实质上相当于转动部件，其中，顶枢组件31内部的转动轴与网格本体10的顶端连接，而底枢组件32的轴承与网格本体10的底端连接(例如，网格本体10底面的一端与底枢轴承的内圈套接)由此，即可在驱动机构的驱动下，实现网格本体10转动的功能；同时，顶枢组件31和底枢组件32还便于拆卸以及安装，提高了检修和维护时的便捷性。
47.在本实施例中，举例加强轴柱处于顶枢组件31和底枢组件32的轴线上，也就是第一转动轴以及底枢轴承的轴线上。
48.在具体应用时，举例底枢轴承32b以及顶枢轴承31b可以但不限于为自润滑球面轴承，举例顶枢轴承固定座31c也采用可拆卸的安装结构，以便进行维护；同时，为保证顶枢轴承固定座31c的固定的稳定性，可设置连接螺栓来固定顶枢轴承固定座31c与顶枢固定基架31a之间的连接；同理，对于底枢本体32c，可设置基座夹具来进行固定，当然，可根据实际使用而具体设置固定结构，在此不做限定。
49.另外，在具体应用时，固定框11的一侧端转动连接在顶枢组件31以及底枢组件32之间(即固定框与第一转动轴以及第二转动轴连接)，且加强轴柱设置在该固定框11的一侧端内，同时，在其另一侧端上设置一缓冲层，以便在转动过程中，对网格本体10起到保护作用。
50.由此通过前述该驱鱼网格结构的详细阐述，本实用新型可适应不同水位变幅条件下的驱鱼需求，从而保证鱼群在不同的水位情况下能够顺利洄游至上游库中，提高了鱼道的过鱼效率，适用于大规模推广与应用。
51.参见图5和图6所示，本实施例第二方面在实施例第一方面的基础上进行进一步的优化，提供了一种适应大水位变幅的驱鱼装置，该装置包括鱼塔本体40以及前述第一方面中所述的驱鱼网格，具体结构如下：
52.具体实施时，在鱼塔本体40内设置有一用于水流流通的通道41，其中，通道41内沿水流方向依次设置有鱼塔工作门41a、网格本体10、集鱼池41b以及集鱼池工作门41c，参见图1和图2所示，通道41与水利水电工程中的过鱼建筑的鱼道相衔接，即通道41沿水流方向的末端作为鱼塔主体40的入口，与水利水电工程中的过鱼建筑的鱼道相连通；由此，可利用鱼塔本体10直接实现下游与上游的连通，从而便于下游鱼群的洄游。
53.在具体使用时，可利用集鱼池41b聚集下游的鱼群，并利用驱动机构20驱动网格本体10在第一工作位以及第二工作位之间做周期性转动，从而将集鱼池41b内的鱼群驱赶至上游库中；通过上述设计，本实用新型仅需设置一个鱼道出口即可实现鱼群在不同水位情况下的洄游，且无需设置升鱼机，相比于传统的鱼道，不仅提高了鱼道的过鱼效率，还降低了工程量，节约了成本。
54.参见图6所示，具体应用时，可在集鱼池41b内设置一阀门41d，由此，在鱼塔内闸门的相互联动操作下，可利用阀门41d向集鱼池41b内充水，使得集鱼池41b水位与上游库水位持平，以便将下游的鱼群聚集在集鱼池41b中，从而实现在不同库水位情况下诱鱼和驱鱼功能。
55.可选的，参见图6所示，还可在所述通道41沿水流方向的末端设置防洪门41e(优选的，可仅在通道41的末端安装防洪门)，以便实现防洪功能；同时，还可在通道41沿水流方向的首端设置拦污浮箱41f，从而实现对水面上下一定范围内污物的阻拦，防止上游垃圾流进
鱼塔，由此，既可保护鱼塔内金属结构不受破坏，又可实现鱼群能通过拦污浮箱41f底部顺利游至上游库区。
56.由此，结合鱼塔本体10，本实施所述提供的驱鱼网格的整体工作流程为：
57.在诱鱼期时：在下游鱼群还未进入鱼塔主体40内之前，网格本体10停靠在第一工作位上，此时，关闭鱼塔工作门41a，开启集鱼池工作门41c、阀门41d以及位于鱼塔下游的防洪门41e，通过阀门41d向集鱼池41b和鱼道内充水，开始诱鱼。
58.在充水平压期时：诱鱼一段时间后，鱼群驻留在集鱼池41b内，关闭集鱼池工作门41c，集鱼池41b开始充水平压，待集鱼池41b水位与上游库内的水位一致后，关闭阀门41d，停止充水。
59.在驱鱼期时：打开鱼塔工作门41a，集鱼池41b与上游库连通，网格本体10在液压启闭机的作用下转动至第二工作位(与水流方向垂直)，驱赶集鱼池41b内的鱼群至上游库内，间隔一段时间后，关闭鱼塔工作门41a。
60.在归位期时：开启阀门41d放水，降低集鱼池41b内水位，与此同时，网格本体10在液压启闭机的作用下转动至第一工作位(与水流方向平行)，待集鱼池41b内水位降低至要求水位后，关闭阀门41d，停止放水，进入下一个驱鱼周期。
61.通过上述设计，网格本体10通过与鱼塔本体40内的所有设备联控控制，在鱼道工作期间，实现周期定时自动运行，每个运行周期内，网格本体10由顺水流方向转动90
°
至垂直水流方向，驱赶集鱼池41b内的鱼群至上游水库，从而保证了不同水位条件下鱼群的正常洄游。
62.由此通过前述对本实用新型的详细阐述，本实用新型获取的有益效果为：
63.(1)本实用新型所提供的网格本体本身可起到驱鱼的功能，且网格本体的高度高于鱼道的最高水位高度，由此，在每次操作时，都可大面积的驱赶鱼道内的鱼群，同时，该网格本体还可适应不同水位变幅条件下的驱鱼需求，从而保证鱼群在不同的水位情况下能够顺利洄游至上游库中，提高了鱼道的过鱼效率。
64.(2)本实用新型所提供的驱鱼装置，仅需设置一个鱼道出口即可实现鱼群在不同水位情况下的洄游，且无需设置升鱼机，相比于传统的鱼道，不仅提高了鱼道的过鱼效率，还降低了工程量，节约了成本。
65.(3)本实用新型的网格本体的转动结构简单，且仅需单缸液压启闭机，不仅运行稳定，不易损坏，还便于检修。
66.(4)本实用新型的网格本体具有90度的运动半径，其高度较高，驱鱼面积大且驱鱼范围集中，提高了驱鱼效率。
67.(5)本实用新型采用网格单元驱鱼，无需使用电场、超声波等，减少了对鱼群的伤害。
68.(6)本实用新型的网格单元可拆卸的安装在固定框的表面，便于检修以及更换，使用便捷性高。
69.(7)本实用新型使用驱鱼网格以及与之配套的鱼塔，可减小集鱼池的范围，从而降低了土建成本。
70.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改
进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。