自動(dòng)水位抬升式魚道的制作方法
【專利摘要】一種自動(dòng)水位抬升式魚道，它包括階梯狀設(shè)置的三級(jí)魚室，第一級(jí)魚室的進(jìn)水墻內(nèi)側(cè)安裝有與外部連通的第一虹吸管，第一級(jí)魚室的出水墻外側(cè)安裝有第二虹吸管；第二級(jí)魚室與第二連通器連通,第二絞式啟閉門與第二過魚閘孔相配合，第二級(jí)魚室的出水墻上開設(shè)有第三過魚閘孔；第三級(jí)魚室的出水墻下部開設(shè)的出魚孔上安裝有翻板閘門；第一級(jí)魚室上端高度高于第三級(jí)魚室上端高度。本發(fā)明提供的自動(dòng)水位抬升式魚道，可以解決現(xiàn)有魚道的問題，長(zhǎng)度較短，便于布置，適用于不同的地形地質(zhì)條件；對(duì)水庫(kù)上下游水頭大小及庫(kù)水位的變化適應(yīng)性好；水位自動(dòng)抬升，節(jié)省魚通行時(shí)所需體力，適于大小不同魚通過；整個(gè)魚道可自動(dòng)運(yùn)行，無需額外動(dòng)力，節(jié)省能源。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適用于水利工程中的魚道，尤其是一種適用于解決各種地形條件 的高水頭樞紐工程的魚類洄游問題的自動(dòng)水位抬升式魚道。 自動(dòng)水位抬升式魚道

【背景技術(shù)】
[0002] 在天然河道上攔河筑壩，開發(fā)利用水資源，造福于民，同時(shí)也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來一 些負(fù)面影響，其中對(duì)魚類而言，主要是阻斷了魚類的洄游通道，破壞產(chǎn)卵場(chǎng)和減少漁業(yè)資源 量。這對(duì)完成生命歷史過程中需要進(jìn)行大范圍遷移的洄游性或半洄游性魚類往往是毀滅性 的。水利大壩的建設(shè)勢(shì)必會(huì)影響上下游生物的聯(lián)系，有些生物訪問不了它所需求的棲息地， 日積月累可能會(huì)導(dǎo)致該棲息地滅絕，整個(gè)流域生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)受到嚴(yán)重影響。而魚道的建設(shè) 可維持壩前壩后的聯(lián)系，對(duì)保護(hù)生物棲息地具有一定的價(jià)值，所以，做好魚道的設(shè)計(jì)具有重 要的意義。
[0003] 我國(guó)先后修建了多座魚道，由于種種原因，魚道的利用率普遍不高。目前魚道的主 要形式有：橫隔板式魚道；原生態(tài)式魚道；槽式魚道。這些形式的魚道大都存在以下問題： 第一，魚道的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，坡降較大，魚在魚道中通行需耗費(fèi)較多的體力，造成通行率不高，同 時(shí)，魚道的修建對(duì)周圍地形的要求較高，受不同的地形以及周圍的水工建筑物等因素的影 響，往往使魚道的布置較為困難；第二，魚道高程位置相對(duì)固定，對(duì)水庫(kù)水位變化適應(yīng)性差。 低水位時(shí)，魚道會(huì)面臨干涸的危險(xiǎn)，高水位時(shí)，魚道流速大，給魚上溯帶來較大困難；第三， 魚道運(yùn)行引用水量較大，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重；最后，魚道局部流速較大，不適應(yīng)游速慢的魚類 洄游。魚道的彎道處容易出現(xiàn)流速過大或水流流態(tài)紊亂對(duì)魚類洄游造成影響，對(duì)魚道的運(yùn) 行產(chǎn)生不良影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種自動(dòng)水位抬升式魚道，可以解決現(xiàn)有魚道 的問題，長(zhǎng)度較短，便于布置，適用于不同的地形地質(zhì)條件；對(duì)水庫(kù)上下游水頭大小及庫(kù)水 位的變化適應(yīng)性好；水位自動(dòng)抬升，節(jié)省魚通行時(shí)所需體力，適于大小不同魚通過；整個(gè)魚 道可自動(dòng)運(yùn)行，無需額外動(dòng)力，節(jié)省能源。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種自動(dòng)水位抬升式魚道，它 包括階梯狀設(shè)置的三級(jí)魚室， 第一級(jí)魚室的進(jìn)水墻內(nèi)側(cè)安裝有與外部連通的第一虹吸管，第一連通器與第一級(jí)魚室 連通，第一連通器內(nèi)放置有與第一絞式啟閉門的第一拉桿連接的第一浮筒，第一級(jí)魚室的 進(jìn)水墻下部開設(shè)有與第一絞式啟閉門相配合的第一過魚閘孔，第一級(jí)魚室的出水墻外側(cè)安 裝有第二虹吸管，第一級(jí)魚室的出水墻上開設(shè)有第二過魚閘孔； 第二級(jí)魚室與第二連通器連通，第二級(jí)魚室的出水墻外側(cè)安裝有第三虹吸管，第二連 通器內(nèi)放置有與第二絞式啟閉門的第二拉桿連接的第二浮筒，第二絞式啟閉門與第二過魚 閘孔相配合，第二級(jí)魚室的出水墻上開設(shè)有第三過魚閘孔； 第三級(jí)魚室與第三連通器連通，第三連通器內(nèi)放置有與第三絞式啟閉門的第三拉桿連 接的第三浮筒，第三絞式啟閉門與第三過魚閘孔相配合；第三級(jí)魚室的出水墻下部開設(shè)的 出魚孔上安裝有翻板閘門； 第一級(jí)魚室上端高度高于第三級(jí)魚室上端高度；第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒底部 上開有進(jìn)水孔。
[0006] 第一連通器通過第一連通管與第一級(jí)魚室連通。
[0007] 第二連通器通過第二連通管與第二級(jí)魚室連通。
[0008] 第三連通器通過第三連通管與第三級(jí)魚室連通。
[0009] 翻板閘門為磁力翻板閘門。
[0010] 本發(fā)明提供的自動(dòng)水位抬升式魚道，以船閘運(yùn)行原理為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，通過實(shí)現(xiàn)上下 兩級(jí)魚室水位持平，使魚得以順利通行。自動(dòng)水位抬升式魚道主要采用虹吸管和過魚孔來 對(duì)下游魚室輸水，利用魚室內(nèi)水位的抬升，帶動(dòng)浮筒升降來控制魚室過魚孔閘門的啟閉。最 后一級(jí)魚室閘門采用磁力翻板門，由水位變化來自動(dòng)控制其開關(guān)。
[0011] 其有益效果如下： 1、多級(jí)魚室呈階梯狀布置，通過魚室內(nèi)水位的變化來滿足魚類翻壩洄游的目標(biāo)，魚道 的長(zhǎng)度較短，便于魚道布置，適用各種地形條件的高水頭水利樞紐，同時(shí)由于魚室休息面積 較大，節(jié)省魚通行所需體力，魚道通行率得以提高。
[0012] 2、利用虹吸管原理和過魚閘孔實(shí)現(xiàn)各級(jí)魚室的水位自動(dòng)水平，原理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可 靠，且對(duì)水庫(kù)水位的變化適應(yīng)性好。
[0013] 3、利用水浮力的方法實(shí)現(xiàn)最后一級(jí)魚室過魚孔閘門的自動(dòng)啟閉，達(dá)到整個(gè)魚道自 動(dòng)運(yùn)行，滿足魚類洄游的要求，設(shè)備簡(jiǎn)單，無需額外動(dòng)力，節(jié)省資源。
[0014] 4、若水利樞紐上下游水位差較大時(shí)，可設(shè)計(jì)多于3級(jí)以上的魚室。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明： 圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明的立體剖視圖； 圖3為本發(fā)明的俯視圖； 圖4為本發(fā)明圖3的A-A向剖視圖； 圖5為本發(fā)明圖3第一魚室充滿水時(shí)的A- A向剖視圖； 圖6為本發(fā)明圖3第二魚室充滿水時(shí)的A-A向剖視圖； 圖7為本發(fā)明圖3第三魚室充滿水時(shí)的A-A向剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種自動(dòng)水位抬升式魚道，它包括階梯狀設(shè)置的三 級(jí)魚室， 第一級(jí)魚室1的進(jìn)水墻2內(nèi)側(cè)安裝有與外部連通的第一虹吸管3,第一連通器4與第 一級(jí)魚室1連通，第一連通器4內(nèi)放置有與第一絞式啟閉門6的第一拉桿7連接的第一浮 筒8,第一級(jí)魚室1的進(jìn)水墻2下部開設(shè)有與第一絞式啟閉門6相配合的第一過魚閘孔9， 第一級(jí)魚室1的出水墻10外側(cè)安裝有第二虹吸管11，第一級(jí)魚室1的出水墻26上開設(shè)有 第二過魚閘孔15 ; 第二級(jí)魚室12與第二連通器13連通，第二級(jí)魚室12的出水墻24外側(cè)安裝有第三虹 吸管26,第二連通器13內(nèi)放置有與第二絞式啟閉門16的第二拉桿17連接的第二浮筒18， 第二絞式啟閉門16與第二過魚閘孔15相配合，第二級(jí)魚室12的出水墻24上開設(shè)有第三 過魚閘孔25 ; 第三級(jí)魚室19與第三連通器20連通，第三連通器20內(nèi)放置有與第三絞式啟閉門21 的第三拉桿22連接的第三浮筒23,第三絞式啟閉門21與第三過魚閘孔25相配合；第三級(jí) 魚室19的出水墻27下部開設(shè)的出魚孔28上安裝有翻板閘門29 ; 第一級(jí)魚室1上端高度高于第三級(jí)魚室19上端高度；第一浮筒8、第二浮筒18和第三 浮筒23底部上開有進(jìn)水孔。
[0017] 第一連通器4通過第一連通管5與第一級(jí)魚室1連通。
[0018] 第二連通器13通過第二連通管14與第二級(jí)魚室12連通。
[0019] 第三連通器20通過第三連通管30與第三級(jí)魚室19連通。
[0020] 翻板閘門29為磁力翻板閘門。
[0021] 第一級(jí)魚室1上游水位高程55m,下游河道水位高程10m,整個(gè)魚道上下游水位差 45m，共設(shè)置三級(jí)魚室，單級(jí)魚室長(zhǎng)30m，寬20m ;上下游魚室的各過魚閘孔為高4m，寬3m的 等腰三角形。每級(jí)魚室死水位為l〇m，變動(dòng)水位為15m。
[0022] 第一級(jí)魚室1底板高程為30m,死水位40m。第二級(jí)魚室12底板高程為15m,死水 位25m。第三級(jí)魚室19底板高程為0m,死水位10m。
[0023] 本發(fā)明的工作過程如下： 如圖4所示，當(dāng)需要過魚時(shí)，打開第一虹吸管3開關(guān)，第一虹吸管3開始由水庫(kù)向第一 級(jí)魚室1充水，第一級(jí)魚室1水位逐漸上升，同時(shí)與第一級(jí)魚室1連通的第一連通器4即套 筒內(nèi)的水位也逐漸上升，第一連通器4內(nèi)的第一浮筒8開始產(chǎn)生浮力，當(dāng)浮力增大到一定程 度時(shí)，第一級(jí)魚室1上游第一過魚閘孔9的第一絞式啟閉門6借助浮力機(jī)構(gòu)逐漸開啟，第一 級(jí)魚室1和上游水庫(kù)的水體實(shí)現(xiàn)互通，水庫(kù)與第一級(jí)魚室1內(nèi)的魚可以相互通過；同時(shí)由于 第一浮筒8底部上開有進(jìn)水孔，在第一浮筒8上升的過程中底部進(jìn)水孔開始充水，當(dāng)?shù)谝桓?筒8充水量達(dá)到一定程度后，第一浮筒8產(chǎn)生的浮力不足以支撐第一絞式啟閉門6的重量 時(shí)，第一浮筒8逐漸下降，第一絞式啟閉門6逐漸關(guān)閉。第一級(jí)上游側(cè)過魚閘孔9的第一絞 式啟閉門6開啟后至關(guān)閉前的這段時(shí)間為過魚孔過魚時(shí)段。第一級(jí)魚室上游側(cè)過魚閘孔9 的第一絞式啟閉門6關(guān)閉后，第一級(jí)魚室1水位也達(dá)到第一級(jí)魚室1的最高水位，同時(shí)引發(fā) 第一級(jí)魚室1至第二級(jí)魚室之間的第一虹吸管3開始向第二級(jí)魚室12充水。
[0024] 如圖5所示，第二級(jí)魚室12詳細(xì)運(yùn)行過程與第一級(jí)魚室1詳細(xì)運(yùn)行過程相同。
[0025] 如圖6和圖7所示，當(dāng)?shù)诙?jí)魚室12通過第三虹吸管26自動(dòng)向第三級(jí)魚室19充 水時(shí)，第三級(jí)魚室19水位逐漸上升，當(dāng)產(chǎn)生的水壓力大于磁鐵對(duì)過魚孔翻板閘門29的吸引 力及閘門自重時(shí)，翻板閘門29逐漸開啟并向下游排水，第三級(jí)魚室19與下游水體連通，第 三級(jí)魚室19與下游河道的魚可以開始互相通過，第三級(jí)魚室19的水位逐漸下降與下游水 位持平時(shí)，翻板閘門29的左右水壓差也逐漸減小，由于磁力及重力的作用，翻板閘門29逐 漸自動(dòng)關(guān)閉。翻板閘門29開啟至關(guān)閉階段即為第三級(jí)魚室19與下游河道之間的過魚階段。
[0026] 若水利樞紐上下游水位差較大時(shí)，可設(shè)計(jì)多于3級(jí)以上的魚室，，其中中間各級(jí)魚 室的詳細(xì)運(yùn)行過程與前述第一級(jí)魚室詳細(xì)運(yùn)行過程相同。
【權(quán)利要求】
1. 一種自動(dòng)水位抬升式魚道，其特征在于：它包括階梯狀設(shè)置的三級(jí)魚室， 第一級(jí)魚室（1)的進(jìn)水墻（2)內(nèi)側(cè)安裝有與外部連通的第一虹吸管（3)，第一連通器 (4)與第一級(jí)魚室（1)連通，第一連通器（4)內(nèi)放置有與第一絞式啟閉門（6)的第一拉桿（7) 連接的第一浮筒（8)，第一級(jí)魚室（1)的進(jìn)水墻（2)下部開設(shè)有與第一絞式啟閉門（6)相配 合的第一過魚閘孔（9)，第一級(jí)魚室（1)的出水墻（10)外側(cè)安裝有第二虹吸管（11 )，第一級(jí) 魚室（1)的出水墻（10)上開設(shè)有第二過魚閘孔（15); 第二級(jí)魚室（12)與第二連通器（13)連通，第二級(jí)魚室（12)的出水墻（24)外側(cè)安裝有 第三虹吸管（26)，第二連通器（13)內(nèi)放置有與第二絞式啟閉門（16)的第二拉桿（17)連接 的第二浮筒（18)，第二絞式啟閉門（16)與第二過魚閘孔（15)相配合，第二級(jí)魚室（12)的出 水墻（24)上開設(shè)有第三過魚閘孔（25); 第三級(jí)魚室（19)與第三連通器（20)連通，第三連通器（20)內(nèi)放置有與第三絞式啟閉 門（21)的第三拉桿（22)連接的第三浮筒（23)，第三絞式啟閉門（21)與第三過魚閘孔（25 ) 相配合；第三級(jí)魚室（19)的出水墻（27)下部開設(shè)的出魚孔（28)上安裝有翻板閘門（29); 第一級(jí)魚室（1)上端高度高于第三級(jí)魚室（19)上端高度；第一浮筒（8)、第二浮筒（18) 和第三浮筒（23)底部上開有進(jìn)水孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)水位抬升式魚道，其特征在于：第一連通器 (4)通過第一連通管（5)與第一級(jí)魚室（1)連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)水位抬升式魚道，其特征在于：第二連通器 (13)通過第二連通管（14)與第二級(jí)魚室（12)連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)水位抬升式魚道，其特征在于：第三連通器 (20)通過第三連通管（30)與第三級(jí)魚室（19)連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)水位抬升式魚道，其特征在于：翻板閘門（29)為磁力翻 板閘門。
【文檔編號(hào)】E02B8/08GK104099910SQ201410309177
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】郭紅民, 覃閃, 陳昌杰, 謝雷, 何志恒, 孫金猛 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)