一种鱼道结构及其使用方法与流程

本发明属于水利工程，具体涉及一种鱼道结构及其使用方法。

背景技术：

1、在天然河道上修建大坝、水闸等挡水建筑物，不可避免地会改变天然河流的形态，从而对河流生态环境造成一定的影响。由于闸坝的阻隔，会使鱼类的自然生境破碎化、片段化，从而导致洄游性鱼类繁衍困难或种群交流受阻，给鱼类生存发展带来较大的影响。为保护生态环境和鱼类资源，在修建闸坝的同时，设置鱼道等过鱼设施已成为在天然河道上进行水利水电工程设计的一项重要内容。

2、现有技术cn218712726u公开了一种鱼道结构，其虽然能够适应河床狭窄、岸坡高陡的地形条件，为鱼道的后期运行提供保障，但是该专利的鱼道出口设置闸门，对于不同高程的出鱼口需要设置不同高程的闸门，其适应水库水位变化能力差，出口衔接复杂导致水流条件复杂，容易产生影响鱼道运行不良流态的问题，而且对鱼道的运行与设计控制要求较高，可能会导致鱼道洄游路径过长，鱼类洄游难度的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种鱼道结构及其使用方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。

2、为了实现上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：一种鱼道结构，包括坝下段、过坝段和坝上库内段，所述坝下段、过坝段和坝上库内段依次连通并形成鱼道，坝下段设有若干位于不同水位高程的进鱼口，所述坝上库内段的出口端连接有升鱼塔，所述升鱼塔用于调节其内部的集鱼池水位变化，使集鱼池的水位与上游水库的水位平顺衔接，从而使鱼类从升鱼塔进入上游水库中。

3、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述升鱼塔包括塔体，所述塔体靠近上游水库的一端设有第一工作门，塔体内部设有第二工作门，塔体靠近坝上库内段的一端设有第三工作门，第一工作门与第二工作门之间设置集鱼池。

4、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第二工作门与第三工作门之间设有缓冲池，所述集鱼池与上游水库之间的通道设有第一锥形阀，所述缓冲池与上游水库之间的通道设有第二锥形阀，缓冲池与集鱼池之间的通道设有第三锥形阀。

5、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述集鱼池内活动设有驱鱼格栅，所述驱鱼格栅用于将集鱼池内的鱼类驱离集鱼池。

6、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述集鱼池的横截面呈扇形，所述驱鱼格栅转动设置在集鱼池内。

7、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述坝下段呈螺旋设置，坝下段设有休息区。

8、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述坝下段设有三个进鱼口，三个进鱼口分别为第一主进鱼口、第二主进鱼口和辅进鱼口，第一主进鱼口、第二主进鱼口和辅进鱼口位于不同的水位高程，以使不同水位条件下的鱼类能够进入鱼道中。

9、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述坝下段、过坝段和坝上库内段均设有相互连通的竖缝式鱼道。

10、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述竖缝式鱼道包括池体，所述池体的内壁相对设有第一竖缝构件和第二竖缝构件，第一竖缝构件和第二竖缝构件之间的间隙构成过鱼竖缝。

11、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第一竖缝构件包括第一竖缝导板，所述第二竖缝构件包括第二竖缝导板，所述第一竖缝导板和第二竖缝导板相对设置在池体的内壁上，第一竖缝导板和第二竖缝导板之间的间隙构成过鱼竖缝，第一竖缝导板的端部设有弧形导向面，第二竖缝导板的端部设有导向斜面。

12、另一方面，本发明采用以下技术方案：一种鱼道结构的使用方法，包括以下步骤：

13、步骤a，关闭升鱼塔的第一工作门，开启升鱼塔的第二工作门和第三工作门，打开第一锥形阀并调节鱼道的水流量，使坝下段的进鱼口流速满足诱鱼条件；

14、步骤b，待鱼道完成充水，进鱼口的流态稳定后，观察进鱼口的进鱼效果，根据诱鱼效果调整鱼第一工作门的停靠位置，并选择最优的进鱼口；

15、步骤c，待集鱼池中鱼类数量达到一定程度或者等待一定时间段后，逐步关闭第二工作门，并根据监测数据逐步开启第二锥形阀，使缓冲池水深恒定，并在完全关闭第二工作门后，通过第二锥形阀调节鱼道的水流量使其满足流量要求；

16、步骤d，完全关闭第二工作门后，加大第一锥形阀开度，抬高集鱼池的水位，使集鱼池中的水位与上游水库的水位基本齐平，完成集鱼池的平压过程；

17、步骤e，集鱼池完成基本平压后，关闭第一锥形阀，开启第一工作门，并驱使驱鱼格栅活动将集鱼池中的鱼类驱离集鱼池；

18、步骤f，在鱼类驱离集鱼池后，关闭第一工作门，逐步开启第三锥形阀并逐步关闭第二锥形阀，降低集鱼池水位，使水沿着鱼道流走；

19、步骤g，待集鱼池的水位降低至设计水深时，关闭第三锥形阀，逐步开启第一锥形阀，控制鱼道内流量总和恒定直至第二锥形阀完全关闭；

20、步骤h，重复运行以上步骤，进入下一个过鱼周期。

21、作为上述技术方案的一种可选实施方式，在步骤b中，通过比较各个进鱼口在不同时段以及不同季节进鱼效果，从而选择最优的进鱼口。

22、作为上述技术方案的一种可选实施方式，在步骤d中，第一锥形阀开度根据集鱼池内的流态和集鱼池内的鱼类生存状态确定，使得集鱼池内的水位上升速度不会对鱼类造成危害。

23、作为上述技术方案的一种可选实施方式，在步骤f中，逐步关闭第二锥形阀期间控制第二工作门的停靠位置，使鱼道流量及水位基本恒定；驱鱼格栅在这个过程中返回原来位置。

24、本发明的有益效果为：

25、本发明通过在鱼道进口段设置不同高程的进鱼口满足诱鱼条件，使鱼类能够进入鱼道中，鱼类通过螺旋式鱼道进行爬坡洄游至大坝上游水库底部，利用升船机的原理设计的升鱼塔，通过控制升鱼塔内水位使其水位和上游水库内任意水位自由衔接，从而达到鱼类自由过坝进而保护河道鱼类繁殖的目的。本发明能够解决现有鱼道出口衔接复杂导致的水流条件复杂，容易产生影响鱼道运行的不良流态问题，能够解决流态衔接的不利因素导致鱼道的运行与设计控制要求较高的问题，能够解决鱼道洄游路径过长，鱼类洄游难度的问题。

技术特征：

1.一种鱼道结构，其特征在于，包括坝下段（1）、过坝段（2）和坝上库内段（3），所述坝下段（1）、过坝段（2）和坝上库内段（3）依次连通并形成鱼道，坝下段（1）设有若干位于不同水位高程的进鱼口，所述坝上库内段（3）的出口端连接有升鱼塔（4），所述升鱼塔（4）用于调节其内部的集鱼池（9）水位变化，使集鱼池（9）的水位与上游水库的水位平顺衔接，从而使鱼类从升鱼塔（4）进入上游水库中。

2.根据权利要求1所述的鱼道结构，其特征在于，所述升鱼塔（4）包括塔体（5），所述塔体（5）靠近上游水库的一端设有第一工作门（6），塔体（5）内部设有第二工作门（7），塔体（5）靠近坝上库内段（3）的一端设有第三工作门（8），第一工作门（6）与第二工作门（7）之间设置集鱼池（9）。

3.根据权利要求2所述的鱼道结构，其特征在于，所述第二工作门（7）与第三工作门（8）之间设有缓冲池（10），所述集鱼池（9）与上游水库之间的通道设有第一锥形阀，所述缓冲池（10）与上游水库之间的通道设有第二锥形阀，缓冲池（10）与集鱼池（9）之间的通道设有第三锥形阀。

4.根据权利要求3所述的鱼道结构，其特征在于，所述集鱼池（9）内活动设有驱鱼格栅（11），所述驱鱼格栅（11）用于将集鱼池（9）内的鱼类驱离集鱼池（9）；所述集鱼池（9）的横截面呈扇形，所述驱鱼格栅（11）转动设置在集鱼池（9）内。

5.根据权利要求1所述的鱼道结构，其特征在于，所述坝下段（1）呈螺旋设置，坝下段（1）设有休息区（12）。

6.根据权利要求1所述的鱼道结构，其特征在于，所述坝下段（1）设有三个进鱼口，三个进鱼口分别为第一主进鱼口（13）、第二主进鱼口（14）和辅进鱼口（15），第一主进鱼口（13）、第二主进鱼口（14）和辅进鱼口（15）位于不同的水位高程，以使不同水位条件下的鱼类能够进入鱼道中；所述坝下段（1）、过坝段（2）和坝上库内段（3）均设有相互连通的竖缝式鱼道。

7.根据权利要求6所述的鱼道结构，其特征在于，所述竖缝式鱼道包括池体（16），所述池体（16）的内壁相对设有第一竖缝构件和第二竖缝构件，第一竖缝构件和第二竖缝构件之间的间隙构成过鱼竖缝；所述第一竖缝构件包括第一竖缝导板（17），所述第二竖缝构件包括第二竖缝导板（18），所述第一竖缝导板（17）和第二竖缝导板（18）相对设置在池体（16）的内壁上，第一竖缝导板（17）和第二竖缝导板（18）之间的间隙构成过鱼竖缝，第一竖缝导板（17）的端部设有弧形导向面，第二竖缝导板（18）的端部设有导向斜面。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的鱼道结构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，在步骤b中，通过比较各个进鱼口在不同时段以及不同季节进鱼效果，从而选择最优的进鱼口；在步骤d中，第一锥形阀开度根据集鱼池（9）内的流态和集鱼池（9）内的鱼类生存状态确定，使得集鱼池（9）内的水位上升速度不会对鱼类造成危害。

10.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，在步骤f中，逐步关闭第二锥形阀期间控制第二工作门（7）的停靠位置，使鱼道流量及水位基本恒定；驱鱼格栅（11）在这个过程中返回原来位置。

技术总结
本发明公开了一种鱼道结构及其使用方法，该鱼道结构包括坝下段、过坝段和坝上库内段，坝下段、过坝段和坝上库内段依次连通并形成鱼道，坝下段设有若干位于不同水位高程的进鱼口，坝上库内段的出口端连接有升鱼塔，升鱼塔用于调节其内部的集鱼池水位变化，使集鱼池的水位与上游水库的水位平顺衔接，从而使鱼类从升鱼塔进入上游水库中。本发明通过在鱼道进口段设置不同高程的进鱼口满足诱鱼条件，使鱼类能够进入鱼道中，鱼类通过螺旋式鱼道进行爬坡洄游至大坝上游水库底部，利用升船机的原理设计的升鱼塔，通过控制升鱼塔内水位使其水位和上游水库内任意水位自由衔接，从而达到鱼类自由过坝进而保护河道鱼类繁殖的目的。

技术研发人员：辛立光,高希章,杨智,孟勇,周昀,吴逢祥,周祥志,覃克非,李天翔,张倩
受保护的技术使用者：四川水发勘测设计研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15