生態(tài)水壩的魚道設(shè)計的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及生態(tài)水壩的魚道設(shè)計，特別是一種可由水力或電力驅(qū)動的，無論在豐水期還是枯水期都能夠讓魚自由進出大壩兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)，很好地解決了建壩和生態(tài)保護的矛盾。旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)橫臥于壩體內(nèi)，通過涵道聯(lián)通大壩高水位側(cè)和低水位側(cè)的水體。以一個下水轉(zhuǎn)門和一個上水轉(zhuǎn)門為一組，兩門的主軸有齒輪咬合，旋向相對，下水轉(zhuǎn)門為主動旋轉(zhuǎn)門，在高水位側(cè)水力推動下旋轉(zhuǎn)，上水轉(zhuǎn)門為從動旋轉(zhuǎn)門，通過齒輪由下水轉(zhuǎn)門推動。下水轉(zhuǎn)門的長度和寬度略大于上水轉(zhuǎn)門的長度和寬度，以保證下水轉(zhuǎn)門的推力大于上水轉(zhuǎn)門的阻力。
【專利說明】生態(tài)水壩的魚道設(shè)計
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生態(tài)水壩的魚道設(shè)計，特別是一種可由水力或電力驅(qū)動的，無論在豐水期還是枯水期都能夠讓魚自由進出大壩的旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]如何減少建壩對生態(tài)的危害，始終是個難解的課題，但也有神來之作，都江堰就是一個典范，這個集灌溉、防洪、提供生活和工業(yè)用水多方面功能于一體的大型水利樞紐工程，凝聚了我國古代人民的智慧，設(shè)計科學、布局合理，成功地解決了魚嘴分水，飛沙堰瀉洪排沙、寶瓶口引水等許多復雜的水利工程問題，使岷江的水利資源充分的得到利用。再加上維修簡便。費用低廉而效果龐大明顯，所以都江堰能在2260多年以后還能繼續(xù)發(fā)揮作用。
[0003]今人卻始終找不到完美的建壩方案，鄱陽湖的水位成為三峽最大“后遺癥”之一，獲得國家水利部驗收，由江西省水利科學研究院承擔的《三峽工程運用后對鄱陽湖及江西“五河”的影響研究》顯示，三峽工程運行對鄱陽湖水位的影響整體表現(xiàn)為“預泄期高水不高，蓄水期低水更低”，三峽水庫調(diào)度對鄱陽湖水位影響最大的時段是每年10月至11月的蓄水期，造成鄱陽湖枯水和干旱的提前、加劇。今年10月中旬以來，受省內(nèi)持續(xù)少雨和長江上游來水減少的影響，鄱陽湖枯水期大幅提前，較常年提前了約兩個月，部分山區(qū)飲水受影響的居民超過百萬。2013年11月14日16時鄱陽湖星子站的水位7.99米，低于鄱陽湖8米的旱限水位，僅比鄱陽湖星子站7.11米的歷史最低水位高0.88米。
[0004]江西始終未改鄱陽湖建壩決心，上世紀80年代以來，這一項目曾經(jīng)幾次被提出，近年來，江西省對于鄱陽湖大壩建成后的運行方式做出調(diào)整，由“調(diào)枯控洪”調(diào)整為“調(diào)枯不調(diào)洪”但專家認為建壩將引發(fā)的生態(tài)、環(huán)境等方面的負面影響仍然不容忽視。其中最受關(guān)注的一次是2009年，15位包括中國科學院院士在內(nèi)的專家聯(lián)名向國務院遞交了一份咨詢報告，認為如果鄱陽湖建壩，會對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響，一些瀕危、珍稀魚類、鳥類將因其棲息地、覓食地不復存在將有種群喪失的危險，同時，鄱陽湖建壩也影響下游大城市的供水安全。
[0005]此外，長江江豚是中國特有的珍稀淡水哺乳動物，屬國家二級保護動物，主要分布于長江中下游干流以及鄱陽湖、洞庭湖兩大湖區(qū)。近年來，隨著長江、鄱陽湖、洞庭湖水環(huán)境的變化以及人類活動加劇，長江江豚種群數(shù)量呈現(xiàn)快速下降趨勢，如果鄱陽湖建壩長江江豚也就再也不能回姥姥家。
[0006]目前國內(nèi)的專利檢索系統(tǒng)未見有類似檢索結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，提供一種無論在豐水期還是枯水期都能夠讓魚自由進出大壩的旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)，如同人進入酒店旋轉(zhuǎn)門一樣，主動交換大壩上下兩側(cè)的水和魚。
[0008]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明涉及生態(tài)水壩的魚道設(shè)計，特別是一種可由水力或電力驅(qū)動的，無論在豐水期還是枯水期都能夠讓魚自由進出大壩的旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)橫臥于壩體內(nèi)，通過過水涵聯(lián)通大壩上下水體。
[0011]進一步地，所述大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)以一個下水轉(zhuǎn)門和一個上水轉(zhuǎn)門為一組，兩門的主軸有齒輪咬合，旋向相對，下水轉(zhuǎn)門為主動旋轉(zhuǎn)門，在高水位側(cè)水力推動下旋轉(zhuǎn)，上水轉(zhuǎn)門為從動旋轉(zhuǎn)門，通過齒輪由下水轉(zhuǎn)門推動。下水轉(zhuǎn)門的長度和寬度略大于上水轉(zhuǎn)門的長度和寬度，以保證下水轉(zhuǎn)門的推力大于上水轉(zhuǎn)門的阻力。
[0012]進一步地，所述大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)其上水轉(zhuǎn)門的標高低于下水轉(zhuǎn)門的標高，以確?？菟谏纤T完全處水壩低水位側(cè)的于水面以下，并可由電機驅(qū)動。
[0013]進一步地，所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)每一個上、下水轉(zhuǎn)門有3個以上的門板，以便旋轉(zhuǎn)時將壩體上下側(cè)的水和魚進行交換，每一個轉(zhuǎn)門的門板都有一定的弧度，凹弧面向水壩高水位側(cè)，凸弧面向水壩低水位側(cè)。
[0014]進一步地，所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)無論門板處于何種位置，都能基本隔斷大壩兩側(cè)的水體。
[0015]進一步地,所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)可由電力驅(qū)動，也可由水力驅(qū)動，豐水期以水力驅(qū)動為主,枯水期以電力驅(qū)動為主。
[0016]進一步地，所述大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)其涵道和門板的尺寸遠大于魚的尺寸，且其轉(zhuǎn)速較低，不會對魚形成傷害。
[0017]本發(fā)明所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)使得魚有一個常年可以進出大壩兩側(cè)的通道，很好地解決了建壩和生態(tài)保護的矛盾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是一組生態(tài)水壩魚道設(shè)計的示意圖
[0019]1-大壩 2-大壩高位側(cè)水體 3-大壩低位側(cè)水體 4-下水轉(zhuǎn)門5-上水轉(zhuǎn)門6-聯(lián)通過水涵7-齒輪8-齒輪9-門板10-電機
[0020]圖2是2008年公布的擬建鄱陽湖生態(tài)水利樞紐工程規(guī)劃效果圖
【具體實施方式】
以下參照圖2是2008年公布的擬建鄱陽湖生態(tài)水利樞紐工程規(guī)劃效果圖加以說明。
[0021]圖為位于廬山區(qū)長嶺與湖口縣屏峰之間擬建的鄱陽湖生態(tài)水利樞紐工程規(guī)劃效果圖
[0022]樞紐工程布置鄱陽湖水利樞紐工程壩址位于鄱陽湖入江水道，上距星子縣城約12km，下至長江匯合口約27km，地理位置為東徑116° 07'，北緯29° 32'，壩址控制鄱陽湖水系全部流域面積。壩址左岸為長嶺山，山頂高程為129m;右岸為屏峰山，山頂高程為149.2m ;兩山之間湖面寬約2.8km。壩址處地形較對稱，兩岸均為巖質(zhì)邊坡，地形、地質(zhì)條件較好；水道主泓靠右岸屏峰山，基巖埋深相對較淺。樞紐工程布置:由于入江水道主泓靠右岸屏峰山，其基巖埋深相對較淺，根據(jù)地形地質(zhì)條件，發(fā)電站廠房靠右岸布置，泄洪閘靠左岸灘地布置，船閘布置在兩側(cè)。根據(jù)樞紐工程的泄洪、發(fā)電、航運、生態(tài)保護等要求，在同一軸線上布置有泄洪閘、發(fā)電站、船閘、魚道和筏道等設(shè)施。樞紐工程主要設(shè)施初步規(guī)劃為自東向西布置如下:船閘(I)、魚道(I)、發(fā)電站、魚道(2)、泄洪閘、筏道、船閘(2)。樞紐工程主要建筑物規(guī)模尺寸為:攔洪、泄洪閘:設(shè)計最大泄洪流量38200m3 / s，共分74孔，每孔凈寬16米，總凈寬1184m，總寬1482m。發(fā)電站:采用燈泡貫流機組10臺，單機容量20麗，總裝機容量200MW。廠房總寬度280m。船閘:按II級航道設(shè)置(按我省近期航運規(guī)劃，湖口?南昌為二級航道)。在樞紐左右兩側(cè)各設(shè)船閘一座，閘室有效尺寸為(長X寬X門檻水深)200mX 34mX 4.5m。魚道:在發(fā)電站兩端各設(shè)魚道一座，槽凈寬4m，在鄱陽湖水利樞紐工程泄洪運用時，魚類可從泄洪閘自由通過。筏道:左側(cè)船閘和泄洪閘之間布置鏈式竹木過壩機，便于上下游水位差較大時竹木過壩。
[0023]從方案可以看出，所謂魚道僅僅是在發(fā)電站兩端各設(shè)了一座，槽凈寬4m，在鄱陽湖水利樞紐工程泄洪運用時，魚類可從泄洪閘自由通過。這意味著不泄洪時，魚就不能往來了。
[0024]本發(fā)明的目的是解決好建壩與生態(tài)保護的矛盾，也就是說，在建壩的同時，給魚留一道自由進出的門。
[0025]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，在大壩的東西兩側(cè)各設(shè)置1-2組魚道，以其中一組魚道為例，結(jié)合圖1說明魚道的主要構(gòu)成如下:
[0026]大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)橫臥于壩體I內(nèi)，通過聯(lián)通過水涵6聯(lián)通大壩高水位側(cè)水體2和低水位側(cè)水體3，以一個下水轉(zhuǎn)門4和一個上水轉(zhuǎn)門5為一組,兩側(cè)分別有聯(lián)通過水函6，兩門的主軸有齒輪7和8咬合，旋向相對，下水轉(zhuǎn)門4為主動旋轉(zhuǎn)門，在高水位側(cè)水力推動下順時針旋轉(zhuǎn)(左視圖方向)，上水轉(zhuǎn)門5為從動旋轉(zhuǎn)門，通過齒輪7和8由下水轉(zhuǎn)門4推動，旋轉(zhuǎn)方向為逆時針旋轉(zhuǎn)(左視圖方向)。下水轉(zhuǎn)門4的長度和寬度略大于上水轉(zhuǎn)門5的長度和寬度，以保證下水轉(zhuǎn)門4的推力大于上水轉(zhuǎn)門5的阻力。
[0027]上水轉(zhuǎn)門5的標高低于下水轉(zhuǎn)門4的標高，以確?？菟谏纤D(zhuǎn)門5完全處水壩低水位側(cè)3的于水面以下，可由電機10驅(qū)動。
[0028]每一個上、下水轉(zhuǎn)門有3個以上的門板9，以便旋轉(zhuǎn)時將壩體上下側(cè)的水和魚進行交換，每一個門板9都有一定的弧度，凹弧面向水壩高水位側(cè)水體2，凸弧面向水壩低水位側(cè)水體3。
[0029]無論門板9處于何種位置，都能基本隔斷大壩兩側(cè)的水體2和3。
[0030]上水轉(zhuǎn)門5可由電機10驅(qū)動，也可下水門轉(zhuǎn)4水力驅(qū)動，豐水期以水力驅(qū)動為主，枯水期以電力驅(qū)動為主。
[0031]魚道的尺寸、上、下水門的尺寸以及強度、旋轉(zhuǎn)速度等需要針對不同的水壩環(huán)境分別進行實驗室模擬和演算后確定。
[0032]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種能夠讓魚自由進出大壩的旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大壩的旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)，橫臥于壩體內(nèi)，通過涵道聯(lián)通大壩高水位側(cè)和低水位側(cè)的水體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)以一個下水轉(zhuǎn)門和一個上水轉(zhuǎn)門為一組，兩門的主軸有齒輪咬合，旋向相對，下水轉(zhuǎn)門為主動旋轉(zhuǎn)門，在高水位側(cè)水力推動下旋轉(zhuǎn)，上水轉(zhuǎn)門為從動旋轉(zhuǎn)門，通過齒輪由下水轉(zhuǎn)門推動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)其上水門的標高低于下水門的標高，以確?？菟谏纤T完全處水壩低水位側(cè)的于水面以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)下水門的長度和寬度略大于上水門的長度和寬度，以保證下水門的推力大于上水門的阻力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)每一個上、下水門有3個以上的門板，以便旋轉(zhuǎn)時將壩體上下的水和魚進行交換，每一個門板都有一定的弧度，凹弧面向水壩高水位側(cè)，凸弧面向水壩低水位側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)無論門板處于何種位置，都能基本隔斷大壩兩側(cè)的水體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)可由電力驅(qū)動，也可由水力驅(qū)動，豐水期以水力驅(qū)動為主,枯水期以電力驅(qū)動為主。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大壩旋轉(zhuǎn)門結(jié)構(gòu)其涵道和門板的尺寸遠大于魚的尺寸，且其轉(zhuǎn)速較低，不會對魚形成傷害。
【文檔編號】E02B8/08GK103741652SQ201310689793
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】丁鐘宇 申請人:丁鐘宇