多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施及其運(yùn)行方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施及其運(yùn)行方法，涉及過魚建筑物和水利水電工程生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，是一種適用于中、高水頭水利樞紐的魚道建筑物及過魚控制方法。本發(fā)明的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施包括若干級呈臺階狀分布的魚道單元、魚道助驅(qū)系統(tǒng)、仿生態(tài)河流系統(tǒng)、魚道消能系統(tǒng)和誘魚監(jiān)控系統(tǒng)，該魚道設(shè)施在運(yùn)行時(shí)，與計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)配合使用，實(shí)現(xiàn)魚類逐級智能助驅(qū)上溯的目的。本發(fā)明的魚道設(shè)施及其運(yùn)行方法具有輔助魚類通過中、高水頭水利樞紐洄游上溯而消耗體能小的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)巧妙、自動化程度高，能夠極大地提高魚道的過魚效果，有利于保護(hù)天然漁業(yè)資源、保障河流水生生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性和多樣性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于魚類洄游能力、過魚設(shè)施和水利水電工程生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，具體涉及一 種多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施及其運(yùn)行方法。 多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施及其運(yùn)行方法

【背景技術(shù)】
[0002] 在世界各地的河流中，人們?yōu)榱朔篮?、發(fā)電、灌溉、航運(yùn)和供水等修建了大量的水 利水電工程，大壩提高水位、阻斷河流，導(dǎo)致自然河流這個(gè)開放、連續(xù)的系統(tǒng)在能量流動、物 質(zhì)循環(huán)及信息傳遞等方面發(fā)生一系列的改變，使生活其中的魚類生存所需的生境條件、水 文情勢發(fā)生變化，最終對魚類資源產(chǎn)生影響，如洄游或魚類其它活動可能被延遲或終止、魚 類下行通過壩體建筑物或水輪機(jī)時(shí)遭受的傷害、生態(tài)景觀破碎等。這些影響會導(dǎo)致河流生 態(tài)環(huán)境發(fā)生變化、魚類種群遺傳多樣性喪失和經(jīng)濟(jì)魚類品質(zhì)退化，特別是對于需洄游產(chǎn)卵 的魚類幾乎帶來了滅頂之災(zāi)。為了保護(hù)天然漁業(yè)資源、保障水生生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性和多樣 性，目前采取的主要修復(fù)措施是在水電水利工程中修建魚道，幫助魚類洄游。
[0003] 魚道是閘壩或天然障礙處為魚類洄游而興建的一種過魚建筑物，是降低閘壩對魚 類生存和繁殖干擾的一種生態(tài)措施。但由于缺乏對魚道的結(jié)構(gòu)、水流流態(tài)和洄游魚類的習(xí) 性和行為的深入了解，導(dǎo)致了大部分魚道在誘魚效果和保持過道魚類體力及延續(xù)過道魚類 的發(fā)育過程方面有較大的缺陷，同時(shí)，傳統(tǒng)魚道也難以滿足當(dāng)?shù)佤~類對流速、流態(tài)的要求， 這些因素直接導(dǎo)致了我國大多數(shù)魚道建成后運(yùn)行效果不理想。因此，深入開展魚道結(jié)構(gòu)和 魚道水力特性研究，深刻剖析水利水電工程建設(shè)對魚類等生物的影響機(jī)制并實(shí)時(shí)采取修復(fù) 措施，可以彌補(bǔ)攔河建筑物對河流遷移回游魚類的生態(tài)影響，實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利、和諧水利的建 設(shè)理念，對促進(jìn)河流生態(tài)文明健康發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0004] 世界上現(xiàn)有魚道的主要類型有丹尼爾式、溢流堰式、淹沒孔口式、堅(jiān)縫式、組合式、 特殊結(jié)構(gòu)式和仿自然式。丹尼爾式魚道水槽的槽壁和槽底設(shè)有阻板和底坎，流量較大，能改 善下游吸引魚類的條件，但水流紊動劇烈，水位變動的適應(yīng)性差，只適合游泳能力較強(qiáng)勁的 魚類；溢流堰式魚道使魚類從堰頂通過，過流較平穩(wěn)，但消能不充分，水位變動的適應(yīng)性差， 只適合喜歡在表層洄游和有跳躍習(xí)性的魚類；淹沒孔口式魚道過魚孔淹沒在水下，能適應(yīng) 水位變動的性能較好，但消能不夠充分，主要依靠水流擴(kuò)散來消能，孔口布置在魚道的中低 層，只適合喜歡在底層洄游的大中型魚類；堅(jiān)縫式魚道的水槽大部分被攔截，僅留下一條過 魚堅(jiān)縫，消能效果較充分，能適應(yīng)較大水位變幅，能適應(yīng)較復(fù)雜流態(tài)的大中型魚類，但易造 成池室內(nèi)水流的彎折和紊動；組合式魚道為溢流堰、潛孔及堅(jiān)縫的組合，能較好發(fā)揮各種類 型孔口的水力特性，能適應(yīng)不同習(xí)性魚類，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)定難度大；特殊結(jié)構(gòu)式魚道用填 滿刨花的竹簍等固定在混凝土墻上，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)，但編筐和竹簍等易腐爛，需經(jīng)常更新， 只適合會爬行、能粘附、善于穿越草叢的魚類；仿自然式魚道水流能耗通過淺灘、粗石子或 小型瀑布實(shí)現(xiàn)，魚類在池中的休息條件良好，可滿足多種魚類的要求，只適用水頭較小，要 求有合適的地形。
[0005] 隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國建設(shè)水利工程的規(guī)模越來越大，壩體越來越高。根 據(jù)2011-2012年《全國第一次水利普查公報(bào)》，目前我國共有水庫98002座，大、中型水庫共 4694座。大壩建設(shè)對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響也越來越嚴(yán)重，中、高水頭水利樞紐上行過魚設(shè) 施魚道運(yùn)行時(shí)受上游水位和流量的影響，流速、流態(tài)都不穩(wěn)定，傳統(tǒng)的魚道一般只適用壩高 在20?25m以下的低水頭水利樞紐，且魚上溯過程中需要耗費(fèi)很大能量。雖然魚閘、升魚 機(jī)等過魚設(shè)施已經(jīng)運(yùn)用于中、高水頭水利樞紐，但是由于魚閘和升魚機(jī)的運(yùn)行方式與天然 洄游方式差別太大，誘魚效果并不理想，仍難以滿足高壩過魚的要求，迫切需要一種能適用 于高壩的新型魚道，彌補(bǔ)人類修建攔河建筑物對洄游魚類造成的生存影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種多級助驅(qū)式生態(tài)魚 道設(shè)施及其運(yùn)行方法，攻克現(xiàn)有魚道難以適用于中、高水頭水利樞紐的難題，既可以輔助洄 游魚類及時(shí)過壩、提高魚道的過魚效果、保護(hù)天然漁業(yè)資源、保障水生生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性和 多樣性，又可以縮短魚道長度、減小魚類上溯過程中的體能消耗、降低對魚類克流能力和連 續(xù)跳躍能力的要求、避免對魚類性腺發(fā)育的影響。
[0007] 技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，包括若干級 呈臺階狀分布的魚道單元、魚道助驅(qū)系統(tǒng)、魚道消能系統(tǒng)和誘魚監(jiān)控系統(tǒng)；
[0008] 所述魚道單元包含后橫擋板、拱腔室、第一前橫擋板、第二前橫擋板、魚道底板、分 流底板、分流室、魚道兩翼墻，所述魚道兩翼墻位于魚道的左右兩側(cè)，后橫擋板、第一前橫擋 板、第二前橫擋板、魚道底板、分流底板的左、右兩端分別固定連接在魚道兩翼墻上，所述后 橫擋板下部垂直固定于水平的分流底板后端，后橫擋板中部與相鄰的上一級魚道單元的分 流底板前端連接，后橫擋板上部和上一級魚道單元的魚道底板前端相連接，所述第一前橫 擋板、第二前橫擋板分別與魚道底板垂直連接，所述拱腔室位于后橫擋板、第一前橫擋板和 第二前橫擋板之間，所述魚道底板上方為臺階跌坎，魚道底板下方為分流室，分流室由分流 底板、魚道底板、第二前橫擋板和后橫擋板圍合而成；
[0009] 所述魚道助驅(qū)系統(tǒng)包含活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)、循環(huán)軌道、升降機(jī)和彈射器，所述活塞拱 及驅(qū)魚網(wǎng)在升降機(jī)的驅(qū)動下在拱腔室內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動，活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)由活塞拱和附著在 活塞拱上的驅(qū)魚網(wǎng)組成，所述升降機(jī)固定在分流底板上并連接在活塞拱下部，所述彈射器 安裝在活塞拱和驅(qū)魚網(wǎng)之間，所述循環(huán)軌道分段凹嵌在魚道兩翼墻上，且呈齒鏈皮帶狀，循 環(huán)軌道兩端裝設(shè)有驅(qū)動齒輪；
[0010] 所述魚道消能系統(tǒng)包括雙旁通管、吸音板、第一前橫擋板和處于運(yùn)動狀態(tài)的活塞 拱及驅(qū)魚網(wǎng)，所述雙旁通管在魚道兩翼墻外側(cè)傾斜30°?45°連接相鄰分流室和臺階跌 坎，所述吸音板安放在分流底板上；
[0011] 所述誘魚監(jiān)控系統(tǒng)包括集魚燈、回聲探測儀和誘魚臺，所述誘魚臺設(shè)置在最下游， 與壩后自然水體銜接，所述集魚燈安放在誘魚臺斜上方高于水面的位置；所述回聲探測儀 安放在誘魚臺相鄰的上一級魚道單元的魚道底板?；芈曁綔y儀起到監(jiān)控魚類功能。
[0012] 作為優(yōu)選，還包括仿生態(tài)河流系統(tǒng)，所述仿生態(tài)河流系統(tǒng)包含誘魚水草和魚道底 板沙紋，誘魚水草和魚道底板沙紋分別安裝在魚道底板上，魚道底板沙紋為黃色，使得魚道 與天然河床更相近，仿生態(tài)河流效果好。
[0013] 作為優(yōu)選，活塞拱為拱形結(jié)構(gòu)，兩端的拱肩呈楔形，所述驅(qū)魚網(wǎng)也為拱形結(jié)構(gòu)，呈 現(xiàn)魚網(wǎng)狀，所述驅(qū)魚網(wǎng)通過彈射器附著在活塞拱上，并可以在彈射器的作用下與活塞拱分 離或重新附著。
[0014] 所述第一前橫擋板靠近活塞拱一側(cè)為弓形凸面，另一側(cè)為WES剖面溢流堰，所述 第二前橫擋板靠近活塞拱一側(cè)為弓形凸面，另一側(cè)為平面，第一前橫擋板采用WES剖面溢 流堰，使得水流更平順，同時(shí)避免魚道內(nèi)水流溶解氧過飽和的產(chǎn)生，保護(hù)洄游魚類的生理健 康。其中，WES剖面是美國陸軍工程兵團(tuán)水道試驗(yàn)站的標(biāo)準(zhǔn)剖面，WES剖面溢流堰的堰面較 瘦，可節(jié)省工程量，堰面壓強(qiáng)分布較理想，負(fù)壓不大，對安全有利（《水力學(xué)》趙昕張曉元等 編著）。
[0015] 作為優(yōu)選，拱腔室由后橫擋板的弓形凹面、第一前橫擋板弓形凸面、第二前橫擋板 弓形凸面、魚道底板和魚道兩翼墻上的楔形拱座圍合而成，使得活塞拱可以自由在拱腔室 上下移動。
[0016] 作為優(yōu)選，所述后橫擋板相對于同一魚道單元位于魚道底板之上的部分為中間空 心、兩側(cè)柵格狀，位于魚道底板之下的部分為中間空心，靠近升降機(jī)的一側(cè)為柵格狀弓形凹 面、另一側(cè)為實(shí)平面，內(nèi)部裝有多孔調(diào)節(jié)閥，可以實(shí)現(xiàn)流量及時(shí)分流調(diào)節(jié)，內(nèi)部的多孔調(diào)節(jié) 閥和兩側(cè)的柵格使得流過后橫擋板水流更均勻，有利于保護(hù)活塞拱的穩(wěn)定性。
[0017] 作為優(yōu)選，所述驅(qū)魚網(wǎng)兩端裝有齒輪，驅(qū)魚網(wǎng)的齒輪與循環(huán)軌道的齒鏈皮帶互相 嚙合，使得驅(qū)魚網(wǎng)沿著循環(huán)軌道逆時(shí)針運(yùn)動一圈，重新附著在活塞拱上，驅(qū)魚網(wǎng)在循環(huán)軌道 的齒鏈皮帶嚙合驅(qū)動下，沿著軌道水平往復(fù)運(yùn)動，將其魚道單元的魚全部助推到上一級魚 道單元中，極大地提高了過魚效率。
[0018] 在本發(fā)明中，所述分流底板與相鄰兩個(gè)后橫擋板連接并固定為一個(gè)整體，分流底 板上鋪設(shè)有吸音板；所述魚道底板與第一前橫擋板、第二前橫擋板及下一級魚道單元的后 橫擋板垂直相固定連接，魚道底板底部布設(shè)有黃色的沙紋，每相隔3-5個(gè)魚道單元，在魚道 底板底部布設(shè)誘魚水草。
[0019] 在本發(fā)明中，分流室位于魚道底板正下方，由分流底板、魚道底板、第二前橫擋板、 后橫擋板和魚道兩翼墻的一部分組成，分流室與下一級魚道單元的臺階跌坎之間設(shè)有相通 的雙旁通管；所述雙旁通管的旁通管入水口位于分流室內(nèi)，為順直管進(jìn)口，雙旁通管的旁通 管出水口位于下一級魚道單元的臺階跌坎內(nèi)，為彎道出水口。
[0020] 本發(fā)明的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施在運(yùn)行時(shí)，配合使用計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)。所 述計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)包括多孔調(diào)節(jié)閥、升降機(jī)、計(jì)算機(jī)和多普勒超聲波明渠流量計(jì)，所述 多孔調(diào)節(jié)閥安裝在后橫擋板內(nèi)部，所述多普勒超聲波明渠流量計(jì)安放在上游魚道口的水面 上，所述計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)線連接回聲探測儀、多孔調(diào)節(jié)閥、升降機(jī)和多普勒超聲波明渠流量 計(jì)。
[0021] 基于上述多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施的運(yùn)行方法，包括以下步驟：
[0022] ①在魚類洄游季節(jié)，利用多普勒超聲波明渠流量計(jì)測得上游魚道口平均流速和水 深，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算流量，確定魚道單元的多孔調(diào)節(jié)閥開度，將指令傳給各級魚道單元的多 孔調(diào)節(jié)閥，將魚道流量控制在適宜范圍內(nèi)；
[0023] ②打開集魚燈，在集魚燈、誘魚臺和臺階跌落水聲的共同誘導(dǎo)作用下魚類開始上 行聚集；
[0024] ③通過計(jì)算機(jī)監(jiān)視回聲探測儀，當(dāng)魚類產(chǎn)生的聲音達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，由計(jì)算機(jī) 向下游第一級魚道單元的升降機(jī)和循環(huán)軌道發(fā)出指令，活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)在該升降機(jī)驅(qū)動下 開始緩慢上升，第一級魚道單元逐漸形成水池，抬高水位、減緩流速，當(dāng)活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)上 升到最大高度時(shí)觸發(fā)彈射器，使驅(qū)魚網(wǎng)從活塞拱上彈射脫離，并進(jìn)入循環(huán)軌道，驅(qū)魚網(wǎng)兩端 的齒輪在循環(huán)軌道表面的齒鏈皮帶嚙合作用下沿著循環(huán)軌道的上軌道向上游水平移動，助 驅(qū)進(jìn)入第一魚道單元的魚全部上行；
[0025] ④當(dāng)驅(qū)魚網(wǎng)上移到第一前橫擋板時(shí)，由計(jì)算機(jī)向下游第二級魚道單元的升降機(jī) 發(fā)出指令，第二級魚道單元的活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)在其升降機(jī)驅(qū)動下開始緩慢上升，第二級魚 道單元逐漸形成水池，抬高水位、減緩流速，當(dāng)活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)上升到最大高度時(shí)觸發(fā)彈射 器，使驅(qū)魚網(wǎng)從活塞拱上彈射脫離，并進(jìn)入下游第二級魚道單元的循環(huán)軌道，同樣地，驅(qū)魚 網(wǎng)兩端的齒輪在循環(huán)軌道表面的齒鏈皮帶嚙合作用下沿著循環(huán)軌道的上軌道向上游水平 移動，助驅(qū)進(jìn)入第二魚道單元的魚全部上行；
[0026] ⑤在執(zhí)行步驟④的同時(shí)，第一級魚道單元的驅(qū)魚網(wǎng)在兩端齒輪驅(qū)動作用下，與第 一級魚道單元循環(huán)軌道表面的齒鏈皮帶嚙合，沿著循環(huán)軌道的下軌道返回并附著在活塞拱 上，然后第一級魚道單元的升降機(jī)開始下降，恢復(fù)到原始狀態(tài)，完成一個(gè)周期；
[0027] ⑥各級魚道逐級助驅(qū)方式按步驟④、⑤的過程完成，直到完成魚進(jìn)入上游
[0028] ⑦在魚道逐級向上游助驅(qū)的同時(shí)，下游第一級魚道按步驟③運(yùn)行；如此一級接一 級的助驅(qū)循環(huán)輸送，完成整個(gè)魚道的上行過程。
[0029] 在魚類洄游季節(jié)結(jié)束后，由計(jì)算機(jī)控制關(guān)閉回聲探測儀、多孔調(diào)節(jié)閥、升降機(jī)和多 普勒超聲波明渠流量計(jì)。
[0030] 本發(fā)明的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施在運(yùn)行過程中可以逐漸形成臨時(shí)性水池，抬高 水位、減緩流速，輔助魚類上行。其中，活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)均為拱形結(jié)構(gòu)，荷載的大部分通過 拱作用傳至魚道兩翼墻維持穩(wěn)定。所述的活塞拱兩端的拱肩為楔型，增加拱肩與拱座的受 力面積，同時(shí)使得拱肩嵌入拱座，保持活塞拱上下運(yùn)動的穩(wěn)定性；所述的驅(qū)魚網(wǎng)為魚網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)，減小運(yùn)行阻力，整體呈現(xiàn)拱形，利用拱形的受力特性增加驅(qū)魚網(wǎng)的穩(wěn)定性；所述的彈射 器兼具彈射分離和重新附著驅(qū)魚網(wǎng)的功能。
[0031] 有益效果：本發(fā)明的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施及其運(yùn)行方法，具有以下有益效 果：
[0032] (1)本發(fā)明中的多級助驅(qū)方式實(shí)現(xiàn)魚道的連續(xù)過魚，縮短過魚時(shí)間，減小體能消 耗，保障魚類安全，尤其對體質(zhì)較差或體能消耗過大的魚類有積極的保護(hù)作用，為魚類后續(xù) 上行洄游保存了體力，對性腺發(fā)育無不良影響，為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)卵提供了保證；
[0033] (2)本發(fā)明中的獨(dú)特魚道單元結(jié)構(gòu)設(shè)定，使得魚道在運(yùn)行過程中逐漸形成水池、形 成類似天然河流的適宜流態(tài)和水動力條件，從而輔助魚類實(shí)現(xiàn)上溯；
[0034] (3)本發(fā)明中的驅(qū)魚網(wǎng)可以在循環(huán)軌道的齒鏈皮帶嚙合驅(qū)動下，沿著軌道往復(fù)運(yùn) 動，將其魚道單元的魚全部助推到上一級魚道單元中，極大地提高了過魚效率；
[0035] (4)本發(fā)明中的魚道底板布設(shè)有黃色沙紋、誘魚水草，雙旁通管彎道出口能夠在池 內(nèi)形成環(huán)流，使得魚道與天然河床更相近，仿生態(tài)河流效果好；
[0036] (5)本發(fā)明中的后橫擋板的特殊設(shè)定，可以實(shí)現(xiàn)流量及時(shí)分流調(diào)節(jié)，內(nèi)部的多孔調(diào) 節(jié)閥和兩側(cè)的柵格使得流過后橫擋板水流更均勻，有利于保護(hù)活塞拱的穩(wěn)定性；
[0037] (6)本發(fā)明中的第一前橫擋板采用WES剖面溢流堰，使得水流更平順，同時(shí)避免魚 道內(nèi)水流溶解氧過飽和的產(chǎn)生，保護(hù)洄游魚類的生理健康；
[0038] (7)本發(fā)明中的吸音板可以降低水流聲音，減小自然水聲對回聲探測儀的監(jiān)測影 響，提高回聲探測儀的準(zhǔn)確性；
[0039] (8)本發(fā)明自動化程度高，整個(gè)魚道設(shè)施運(yùn)行過程由計(jì)算機(jī)控制，可以根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù) 據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整流量，控制魚道運(yùn)行進(jìn)程，控制魚道單元工作間隔；
[0040] (9)本發(fā)明魚道設(shè)施可根據(jù)地形、地貌靈活布置，可由升降機(jī)調(diào)整某段或某級水池 的深度；
[0041] (10)本發(fā)明能夠適用于中、高水頭大型水利樞紐工程過魚，彌補(bǔ)了現(xiàn)有魚道只能 適用于低水頭過魚的缺憾，極大地減輕了人類修建攔河建筑物對洄游魚類造成的生存影 響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042] 圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖2為圖1的俯視圖；
[0044] 圖3為圖1中的魚道單元結(jié)構(gòu)圖；
[0045] 圖4為圖1中的活塞拱示意圖；
[0046] 圖5為圖1中的魚道兩翼墻及拱腔室不意圖；
[0047] 圖6為多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施運(yùn)行中的的魚道單元結(jié)構(gòu)圖。
[0048] 圖中：1、拱腔室，2、活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)，3、第一前橫擋板，4、循環(huán)軌道，5、誘魚水草， 6、魚道底板，7、魚道底板沙紋，8、回聲探測儀，9、集魚燈，10、誘魚臺，11、分流底板，12、吸 音板，13、分流室，14、旁通管出水口，15、雙旁通管，16、旁通管入水口，17、后橫擋板，18、多 孔調(diào)節(jié)閥，19、第二前橫擋板，20、升降機(jī)，21、計(jì)算機(jī)，22、上游魚道口，23、多普勒超聲波明 渠流量計(jì)，24、魚道兩翼墻，25、活塞拱，26、拱肩，27、驅(qū)魚網(wǎng)，28、彈射器，29、拱座，30、活塞 拱出口。

【具體實(shí)施方式】
[0049] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0050] 如圖1至圖6所示，本發(fā)明的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，包括若干級呈臺階狀分布 的魚道單元、魚道助驅(qū)系統(tǒng)、魚道消能系統(tǒng)和誘魚監(jiān)控系統(tǒng)。
[0051] 其中，魚道單元包含拱腔室1、第一前橫擋板3、循環(huán)軌道4、魚道底板6、魚道底板 沙紋7、分流底板11、吸音板12、分流室13、雙旁通管15、后橫擋板17、多孔調(diào)節(jié)閥18、第二 前橫擋板19、升降機(jī)20、魚道兩翼墻24、活塞拱25、驅(qū)魚網(wǎng)27、彈射器28、拱座29。拱腔室 1由第一前橫擋板3、第二前橫擋板19、后橫擋板17、魚道兩翼墻24上的楔形拱座29和分 流底板11圍合而成，拱腔室1位于后橫擋板17、第一前橫擋板3和第二前橫擋板19之間。 魚道底板6上方為臺階跌坎，魚道底板6下方為分流室13,分流室13由分流底板11、魚道 底板6、第二前橫擋板19和后橫擋板17圍合而成。后橫擋板17、拱腔室1、第一前橫擋板 3、第二前橫擋板19、魚道底板6、分流室13、魚道兩翼墻24構(gòu)成上、下雙層結(jié)構(gòu)的臺階跌坎 與分流室組合體活。塞拱25、驅(qū)魚網(wǎng)27和彈射器28在魚道單元非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)結(jié)合為整體 的活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)2,在魚道單元初始運(yùn)行時(shí)，活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)2在升降機(jī)20驅(qū)動下開始 上升，當(dāng)活塞拱25上升到最大高度時(shí)，觸發(fā)彈射器28將驅(qū)魚網(wǎng)27送入循環(huán)軌道4,繼而驅(qū) 魚網(wǎng)27在循環(huán)軌道4的齒鏈皮帶驅(qū)動下逆時(shí)針緩慢運(yùn)動一周，然后通過彈射器附著到活塞 拱25上，接著活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)2在升降機(jī)20驅(qū)動下開始下降，恢復(fù)到原始狀態(tài)（計(jì)算機(jī)控 制）；升降機(jī)20固定在分流底板11上，并連接在活塞拱25下部。循環(huán)軌道4分段凹嵌在 魚道兩翼墻24上，且呈齒鏈皮帶狀，循環(huán)軌道4兩端有驅(qū)動齒輪，整條軌道上裝設(shè)的齒鏈皮 帶與驅(qū)魚網(wǎng)27兩端齒輪能夠互相嚙合。彈射器28安裝在活塞拱25和驅(qū)魚網(wǎng)27之間；第 一前橫擋板3的下緣和第二前橫擋板19的上緣都與魚道底板6垂直相連接固定，魚道底板 6水平布置，后橫擋板17下部垂直固定于水平的分流底板11后端，中部和上部分別與相鄰 的上一級魚道單元分流底板11前端和魚道底板6前端相連接。魚道兩翼墻24位于魚道左 右的兩側(cè)，并與后橫擋板17、第一前橫擋板3、第二前橫擋板19、魚道底板6、分流底板11的 左、右兩端垂直連接固定；雙旁通管15在魚道兩翼墻24外側(cè)傾斜30°?45°連接相鄰分 流室13和臺階跌坎，旁通管入水口 16位于分流室13內(nèi)，均為順直管進(jìn)口，旁通管出水口 14 位于下一級魚道單元的臺階跌坎內(nèi)，均為彎道出水口；吸音板12布置在分流底板11上，降 低水流聲音，減小自然水聲對回聲探測儀監(jiān)測效果的影響。
[0052] 魚道助驅(qū)系統(tǒng)包含活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)2、循環(huán)軌道4、升降機(jī)20和彈射器28,置于拱 腔室1內(nèi)的活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)2具有活塞拱25和附著在活塞拱25上的驅(qū)魚網(wǎng)27,活塞拱25 下方設(shè)有升降機(jī)20,升降機(jī)20固定在分流底板11并連接在活塞拱25下部，活塞拱25在升 降機(jī)20驅(qū)動下在拱腔室1內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動，彈射器28安裝在活塞拱25和驅(qū)魚網(wǎng)27之間， 循環(huán)軌道4分段凹嵌在魚道兩翼墻24上，且呈齒鏈皮帶狀，循環(huán)軌道4兩端裝設(shè)有驅(qū)動齒 輪；魚道消能系統(tǒng)包括雙旁通管15、吸音板12、第一前橫擋板3和處于運(yùn)動狀態(tài)的活塞拱及 驅(qū)魚網(wǎng)2,雙旁通管15在魚道兩翼墻24外側(cè)傾斜30°?45°連接相鄰分流室13和臺階跌 坎，吸音板12安放在分流底板11上；誘魚監(jiān)控系統(tǒng)包括集魚燈9、回聲探測儀8和誘魚臺 10,誘魚臺10設(shè)置在最下游，與壩后自然水體銜接，集魚燈9安放在誘魚臺10斜上方高于 水面的位置，回聲探測儀8安放在誘魚臺10相鄰的上一級魚道單元的魚道底板6?；芈曁?測儀8起到監(jiān)控魚類功能。
[0053] 本發(fā)明的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施在運(yùn)行時(shí)，配合使用計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)。計(jì) 算機(jī)自動控制系統(tǒng)包括回聲探測儀8、多孔調(diào)節(jié)閥18、升降機(jī)20、計(jì)算機(jī)21和多普勒超聲波 明渠流量計(jì)23,回聲探測儀8安放在誘魚臺10相鄰的上一級魚道單元的魚道底板6上，多 孔調(diào)節(jié)閥18安裝在后橫擋板17內(nèi)部，多普勒超聲波明渠流量計(jì)23安放在上游魚道口 22 的水面上，計(jì)算機(jī)21通過數(shù)據(jù)線連接回聲探測儀8、多孔調(diào)節(jié)閥18、升降機(jī)20和多普勒超 聲波明渠流量計(jì)23。
[0054] 在本實(shí)施例中，還包括仿生態(tài)河流系統(tǒng)，仿生態(tài)河流系統(tǒng)包含誘魚水草5和魚道 底板沙紋7,誘魚水草5和魚道底板沙紋7分別安裝在魚道底板6上，使得魚道與天然河床 更相近，仿生態(tài)河流效果好；活塞拱25為拱形結(jié)構(gòu)，兩端的拱肩26呈楔形，驅(qū)魚網(wǎng)27也為 拱形結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)魚網(wǎng)狀，通過彈射器28附著在活塞拱25上，并可以在彈射器28的作用下與 活塞拱25分離或重新附著；后橫擋板17相對于同一魚道單元位于魚道底板6之上的部分 為中間空心、兩側(cè)柵格狀，位于魚道底板6之下的部分為中間空心，靠近升降機(jī)20的一側(cè)為 柵格狀弓形凹面、另一側(cè)為實(shí)平面，內(nèi)部裝有多孔調(diào)節(jié)閥18,可以實(shí)現(xiàn)流量及時(shí)分流調(diào)節(jié)， 內(nèi)部的多孔調(diào)節(jié)閥18和兩側(cè)的柵格使得流過后橫擋板17水流更均勻，有利于保護(hù)活塞拱 25的穩(wěn)定性；第一前橫擋板3靠近活塞拱25 -側(cè)為弓形凸面，另一側(cè)為WES剖面溢流堰， 第二前橫擋板19靠近活塞拱25 -側(cè)為弓形凸面，另一側(cè)為平面，第一前橫擋板3采用WES 剖面溢流堰，使得水流更平順，同時(shí)避免魚道內(nèi)水流溶解氧過飽和的產(chǎn)生，保護(hù)洄游魚類的 生理健康；拱腔室1由后橫擋板17的弓形凹面、第一前橫擋板3弓形凸面、第二前橫擋板19 弓形凸面、魚道底板6和魚道兩翼墻24圍合而成，使得活塞拱25可以自由在拱腔室1上下 移動。
[0055] 在本實(shí)施例中，驅(qū)魚網(wǎng)27兩端裝有齒輪，驅(qū)魚網(wǎng)27的齒輪與循環(huán)軌道4的齒鏈皮 帶互相嚙合，使得驅(qū)魚網(wǎng)27沿著循環(huán)軌道4逆時(shí)針運(yùn)動一圈，重新附著在活塞拱25上，驅(qū) 魚網(wǎng)27在循環(huán)軌道4的齒鏈皮帶嚙合驅(qū)動下，沿著軌道往復(fù)運(yùn)動，將其魚道單元的魚全部 助推到上一級魚道單元中，極大地提高了過魚效率。
[0056] 在本實(shí)施例中，分流底板11與相鄰兩個(gè)后橫擋板17連接并固定為一個(gè)整體，分流 底板11上鋪設(shè)有吸音板12 ;魚道底板6與第一前橫擋板3、第二前橫擋板19及下一級魚道 單元的后橫擋板17垂直相固定連接，魚道底板6底部布設(shè)有黃色的沙紋，每相隔3-5個(gè)魚 道單元，在魚道底板6底部布設(shè)誘魚水草5。
[0057] 在本實(shí)施例中，分流室13位于魚道底板6正下方，由分流底板11、魚道底板6、第 二前橫擋板19、后橫擋板17和魚道兩翼墻24的一部分組成，分流室13與下一級魚道單元 的臺階跌坎之間設(shè)有相通的雙旁通管15 ;雙旁通管15的旁通管入水口 16位于分流室13 內(nèi)，為順直管進(jìn)口，雙旁通管15的旁通管出水口 14位于下一級魚道單元的臺階跌坎內(nèi)，為 彎道出水口。魚道兩翼墻24兩側(cè)設(shè)有拱座29,拱座29設(shè)有導(dǎo)向槽，活塞拱25可以沿導(dǎo)向 槽上下移動，魚道兩翼墻24之間設(shè)有活塞拱出口 30。
[0058] -種基于上述多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施的運(yùn)行方法，通過計(jì)算機(jī)控制多級助驅(qū)生 態(tài)魚道單元運(yùn)行狀態(tài)、接力輸送洄游魚類，實(shí)現(xiàn)洄游魚類的過壩上溯，本實(shí)施例中運(yùn)行方法 包括以下步驟：
[0059] ①在魚類洄游季節(jié)，通過研究不同洄游魚類的克流能力、生理習(xí)性和行為特點(diǎn)，預(yù) 先設(shè)定計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)21的參數(shù)，由計(jì)算機(jī)控制多級助驅(qū)式生態(tài)魚道各級水池單元的多 孔調(diào)節(jié)閥18開度和升降機(jī)20的運(yùn)行狀況。具體是利用多普勒超聲波明渠流量計(jì)23測得 上游魚道口 22平均流速和水深，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，通過計(jì)算機(jī)21計(jì)算分流流量，確定 魚道單元的多孔調(diào)節(jié)閥18開度，將指令傳給各級魚道單元的多孔調(diào)節(jié)閥18,將魚道流量控 制在適宜范圍內(nèi)；
[0060] ②打開集魚燈9,在集魚燈9、誘魚臺10和臺階跌落水聲的共同誘導(dǎo)作用下魚類開 始上行聚集；
[0061] ③通過計(jì)算機(jī)21監(jiān)視回聲探測儀8,當(dāng)魚類產(chǎn)生的聲音達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，由計(jì) 算機(jī)21向下游第一級魚道單元的升降機(jī)20和循環(huán)軌道4發(fā)出指令，活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)2在 該升降機(jī)20驅(qū)動下開始緩慢上升，第一級魚道單元逐漸形成水池，抬高水位、減緩流速，當(dāng) 活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)2上升到最大高度時(shí)觸發(fā)彈射器28,使驅(qū)魚網(wǎng)27從活塞拱25上彈射脫離， 并進(jìn)入循環(huán)軌道4,驅(qū)魚網(wǎng)27兩端的齒輪在循環(huán)軌道4表面的齒鏈皮帶嚙合作用下沿著循 環(huán)軌道4的上軌道向上游移動，助驅(qū)進(jìn)入第一魚道單元的魚全部上行；
[0062] ④當(dāng)驅(qū)魚網(wǎng)27上移到第一前橫擋板3時(shí)，由計(jì)算機(jī)21向下游第二級魚道單元的 升降機(jī)20發(fā)出指令，第二級魚道單元的活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)2在其升降機(jī)20驅(qū)動下開始緩慢 上升，第二級魚道單元逐漸形成水池，抬高水位、減緩流速，當(dāng)活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)2上升到最 大高度時(shí)觸發(fā)彈射器28,使驅(qū)魚網(wǎng)27從活塞拱25上彈射脫離，并進(jìn)入下游第二級魚道單元 的循環(huán)軌道4,同樣地，驅(qū)魚網(wǎng)27兩端的齒輪在循環(huán)軌道4表面的齒鏈皮帶嚙合作用下沿著 循環(huán)軌道4的上軌道向上游移動，助驅(qū)進(jìn)入第二魚道單元的魚全部上行；
[0063] ⑤在執(zhí)行步驟④的同時(shí)，第一級魚道單元的驅(qū)魚網(wǎng)27在兩端齒輪驅(qū)動作用下，與 第一級魚道單元循環(huán)軌道4表面的齒鏈皮帶嚙合，沿著循環(huán)軌道4的下軌道返回并附著在 活塞拱25上，然后第一級魚道單元的升降機(jī)20開始下降，恢復(fù)到原始狀態(tài)，完成一個(gè)周 期；
[0064] ⑥各級魚道逐級助驅(qū)方式按步驟④、⑤的過程完成，直到完成魚進(jìn)入上游 [0065] ⑦在魚道逐級向上游助驅(qū)的同時(shí)，下游第一級魚道按第③步運(yùn)行；如此一級接一 級的助驅(qū)循環(huán)輸送，完成整個(gè)魚道的上行過程。
[0066] 在魚類洄游季節(jié)結(jié)束后，由計(jì)算機(jī)21關(guān)閉回聲探測儀8、多孔調(diào)節(jié)閥18、升降機(jī)20 和多普勒超聲波明渠流量計(jì)23。
[0067] 本發(fā)明的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施及其運(yùn)行方法適合于中、高水頭大型水利樞紐 工程過魚，彌補(bǔ)了現(xiàn)有魚道只能適用于低水頭過魚的缺憾，極大地減輕了人類修建攔河建 筑物對洄游魚類造成的生存影響。多級助驅(qū)方式實(shí)現(xiàn)魚道的連續(xù)過魚，縮短過魚時(shí)間，減小 體能消耗，保障魚類安全，尤其對體質(zhì)較差或體能消耗過大的魚類有積極的保護(hù)作用，為魚 類后續(xù)上行洄游保存了體力，對性腺發(fā)育無不良影響，為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)卵提供了保證。魚道在運(yùn)行 過程中逐漸形成水池、形成類似天然河流的適宜流態(tài)和水動力條件，魚道底板布設(shè)有黃色 沙紋、誘魚水草，雙旁通管彎道出口能夠在池內(nèi)形成環(huán)流，使得魚道與天然河床更相近，仿 生態(tài)河流效果好。整個(gè)魚道系統(tǒng)的運(yùn)作可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全程自動控制，可靠度高，計(jì)算機(jī)可根 據(jù)監(jiān)控觀察和數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)調(diào)整流量，控制魚道運(yùn)行進(jìn)程，自行調(diào)整魚道控制系統(tǒng)的循環(huán) 工作間隔，提高誘魚效果。
[〇〇68] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，其特征在于：包括若干級呈臺階狀分布的魚道單 元、魚道助驅(qū)系統(tǒng)、魚道消能系統(tǒng)和誘魚監(jiān)控系統(tǒng)， 所述魚道單元包含后橫擋板（17)、拱腔室（1)、第一前橫擋板（3)、第二前橫擋板（19)、 魚道底板（6)、分流底板（11)、分流室（13)、魚道兩翼墻（24),所述魚道兩翼墻（24)位于魚 道的左右兩側(cè)，所述后橫擋板（17)、第一前橫擋板（3)、第二前橫擋板（19)、魚道底板（6)、 分流底板（11)的左、右兩端分別固定連接在魚道兩翼墻（24)上，所述后橫擋板（17)下部 垂直固定于水平的分流底板（11)后端，后橫擋板（17)中部與相鄰的上一級魚道單元的分 流底板（11)前端連接，后橫擋板（17)上部和上一級魚道單元的魚道底板（6)前端相連接， 所述第一前橫擋板（3)、第二前橫擋板（19)分別與魚道底板（6)垂直連接，所述拱腔室（1) 位于后橫擋板（17)、第一前橫擋板（3)和第二前橫擋板（19)之間，所述魚道底板（6)上方 為臺階跌坎，所述魚道底板（6)下方為分流室（13)，分流室（13)由分流底板（11)、魚道底 板（6)、第二前橫擋板（19)和后橫擋板（17)圍合而成； 所述魚道助驅(qū)系統(tǒng)包含活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)（2)、循環(huán)軌道（4)、升降機(jī)（20)和彈射器 (28)，所述活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)（2)在升降機(jī)（20)的驅(qū)動下在拱腔室（1)內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動，活 塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)（2)由活塞拱（25)和附著在活塞拱（25)上的驅(qū)魚網(wǎng)（27)組成，所述升降機(jī) (20)固定在分流底板（11)上并連接在活塞拱（25)下部，所述彈射器（28)安裝在活塞拱 (25)和驅(qū)魚網(wǎng)（27)之間，所述循環(huán)軌道（4)分段凹嵌在魚道兩翼墻（24)上，且呈齒鏈皮帶 狀，循環(huán)軌道（4)兩端裝設(shè)有驅(qū)動齒輪； 所述魚道消能系統(tǒng)包括雙旁通管（15)、吸音板（12)、第一前橫擋板（3)和處于運(yùn)動狀 態(tài)的活塞拱（25)及驅(qū)魚網(wǎng)（27)，所述雙旁通管（15)在魚道兩翼墻（24)外側(cè)傾斜30°? 45°連接相鄰分流室（13)和臺階跌坎，所述吸音板（12)安放在分流底板（11)上； 所述誘魚監(jiān)控系統(tǒng)包括集魚燈（9)、回聲探測儀（8)和誘魚臺（10)，所述誘魚臺（10) 設(shè)置在最下游，與壩后自然水體銜接，所述集魚燈（9)安放在誘魚臺（10)斜上方高于水面 的位置；所述回聲探測儀（8)安放在誘魚臺（10)相鄰的上一級魚道單元的魚道底板（6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，其特征在于：還包括仿生態(tài)河流 系統(tǒng)，所述仿生態(tài)河流系統(tǒng)包含誘魚水草（5)和魚道底板沙紋（7)，誘魚水草（5)和魚道底 板沙紋（7)分別安裝在魚道底板（6)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，其特征在于：所述活塞拱（25)為 拱形結(jié)構(gòu)，兩端的拱肩（26)呈楔形；所述驅(qū)魚網(wǎng)（27)也為拱形結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)魚網(wǎng)狀，所述驅(qū)魚 網(wǎng)（27)通過彈射器（28)附著在活塞拱（25)上，并在彈射器（28)的作用下與活塞拱（25) 分離或重新附著。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，其特征在于：所述后橫擋板（17) 相對于同一魚道單元位于魚道底板（6)之上的部分為中間空心、兩側(cè)柵格狀，位于魚道底 板（6)之下的部分為中間空心，靠近升降機(jī)（20)的一側(cè)為柵格狀弓形凹面、另一側(cè)為實(shí)平 面，內(nèi)部裝有多孔調(diào)節(jié)閥（18)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，其特征在于：所述第一前橫擋板 (3)靠近活塞拱（25) -側(cè)為弓形凸面，另一側(cè)為WES剖面溢流堰，所述第二前橫擋板（19) 靠近活塞拱（25) -側(cè)為弓形凸面，另一側(cè)為平面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，其特征在于：所述拱腔室（1)由 后橫擋板（17)的弓形凹面、第一前橫擋板（3)弓形凸面、第二前橫擋板（19)弓形凸面、魚 道底板（6)和魚道兩翼墻（24)上的楔形拱座（29)圍合而成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，其特征在于：所述驅(qū)魚網(wǎng)（27)兩 端裝有齒輪，驅(qū)魚網(wǎng)（27)的齒輪與循環(huán)軌道（4)的齒鏈皮帶互相嚙合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施，其特征在于：還包括 計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)包含多孔調(diào)節(jié)閥（18)、升降機(jī)（20)、計(jì)算 機(jī)（21)和多普勒超聲波明渠流量計(jì)（23)，所述多孔調(diào)節(jié)閥（18)安裝在后橫擋板（17)內(nèi) 部，所述多普勒超聲波明渠流量計(jì)（23)安放在上游魚道口（22)的水面上，所述計(jì)算機(jī)（21) 通過數(shù)據(jù)線連接回聲探測儀（8)、多孔調(diào)節(jié)閥（18)、升降機(jī)（20)和多普勒超聲波明渠流量 計(jì)（23)。
9. 一種基于權(quán)利要求8所述多級助驅(qū)式生態(tài)魚道設(shè)施的運(yùn)行方法，其特征在于包括以 下步驟： ① 在魚類洄游季節(jié)，利用多普勒超聲波明渠流量計(jì)（23)測得上游魚道口（22)平均流 速和水深，通過計(jì)算機(jī)（21)計(jì)算流量，然后確定魚道單元的多孔調(diào)節(jié)閥（18)的開度，將指 令傳給各級魚道單元的多孔調(diào)節(jié)閥（18)，將魚道流量控制在適宜范圍內(nèi)； ② 打開集魚燈（9)，在集魚燈（9)、誘魚臺（10)和臺階跌落水聲的共同誘導(dǎo)作用下魚類 開始上行聚集； ③ 通過計(jì)算機(jī)（21)監(jiān)視回聲探測儀（8)，當(dāng)魚類產(chǎn)生的聲音達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，由計(jì) 算機(jī)（21)向下游第一級魚道單元的升降機(jī)（20)和循環(huán)軌道（4)發(fā)出指令，活塞拱及驅(qū)魚 網(wǎng)（2)在該升降機(jī)（20)驅(qū)動下開始緩慢上升，第一級魚道單元逐漸形成水池，抬高水位、減 緩流速，當(dāng)活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)（2)上升到最大高度時(shí)觸發(fā)彈射器（28)，使驅(qū)魚網(wǎng)（27)從活塞 拱（25)上彈射脫離，并進(jìn)入循環(huán)軌道（4)，驅(qū)魚網(wǎng)（27)兩端的齒輪在循環(huán)軌道（4)表面的 齒鏈皮帶嚙合作用下沿著循環(huán)軌道（4)的上軌道水平向上游移動，助驅(qū)進(jìn)入第一魚道單元 的魚全部上行； ④ 當(dāng)驅(qū)魚網(wǎng)（27)上移到第一前橫擋板（3)時(shí)，由計(jì)算機(jī)（21)向下游第二級魚道單元 的升降機(jī)（20)發(fā)出指令，第二級魚道單元的活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)（2)在其升降機(jī)（20)驅(qū)動下 開始緩慢上升，第二級魚道單元逐漸形成水池，抬高水位、減緩流速，當(dāng)活塞拱及驅(qū)魚網(wǎng)（2) 上升到最大高度時(shí)觸發(fā)彈射器（28)，使驅(qū)魚網(wǎng)（27)從活塞拱（25)上彈射脫離，并進(jìn)入下游 第二級魚道單元的循環(huán)軌道（4)，同樣地，驅(qū)魚網(wǎng)（27)兩端的齒輪在循環(huán)軌道（4)表面的齒 鏈皮帶嚙合作用下沿著循環(huán)軌道（4)的上軌道水平向上游移動，助驅(qū)進(jìn)入第二魚道單元的 魚全部上行； ⑤ 在執(zhí)行步驟④的同時(shí)，第一級魚道單元的驅(qū)魚網(wǎng)（27)在兩端齒輪驅(qū)動作用下，與第 一級魚道單元循環(huán)軌道（4)表面的齒鏈皮帶嚙合，沿著循環(huán)軌道（4)的下軌道返回并附著 在活塞拱（25)上，然后第一級魚道單元的升降機(jī)（20)開始下降，恢復(fù)到原始狀態(tài)，完成一 個(gè)周期； ⑥ 各級魚道逐級助驅(qū)方式按步驟④、⑤的過程完成，直到完成魚進(jìn)入上游； ⑦ 在魚道逐級向上游助驅(qū)的同時(shí)，下游第一級魚道按步驟③步運(yùn)行；如此一級接一級 的助驅(qū)循環(huán)輸送，完成整個(gè)魚道的上行過程。
【文檔編號】E02B8/08GK104088260SQ201410331257
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】戎貴文, 戴會超, 毛勁喬, 趙倩, 邢未平, 閆杰 申請人:河海大學(xué)