本實(shí)用新型涉及一種魚道進(jìn)口處河道流場的調(diào)整設(shè)施，是一種水工設(shè)施，是一種用于河流生態(tài)保護(hù)魚類的水工設(shè)施。

背景技術(shù)：

通常而言，魚道進(jìn)口處的水流流場應(yīng)當(dāng)滿足兩方面的條件：一是適合于魚類聚集，二是能使魚類快速發(fā)現(xiàn)魚道進(jìn)口。受水流條件與地形條件的影響，實(shí)際閘壩工程的下游河道流場結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜多變，給魚道進(jìn)口位置選擇與設(shè)計(jì)提出了巨大挑戰(zhàn)。

魚道進(jìn)口處于水壩下游，通常流速較大，魚道進(jìn)口選址時(shí)，雖然可以盡量選取水流平穩(wěn)的位置，但在多數(shù)情況下，河岸的任何干擾都會(huì)造成紊流，阻礙魚類的聚集，以及影響魚類找到魚道進(jìn)口，其結(jié)果對魚類往往是災(zāi)難性的。為此，調(diào)整魚道進(jìn)口附近的水流流場是一個(gè)需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提出了一種魚道進(jìn)口處河道流場的調(diào)整設(shè)施。所述的設(shè)施通過在魚道進(jìn)口設(shè)置流場調(diào)整設(shè)施，調(diào)整或改變閘壩下游河道局部流場結(jié)構(gòu)，是優(yōu)化魚道進(jìn)口設(shè)計(jì)的有效途徑。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種魚道進(jìn)口處河道流場的調(diào)整設(shè)施，所述的設(shè)施包括：流場調(diào)整設(shè)施為分流墻，所述的分流墻的水平截面形狀為長方向軸線為直線的長條形，所述的分流墻的長方向軸線與河道流向成一定角度α，所述分流墻的起始端與設(shè)置魚道進(jìn)口的河岸保持一定距離L，所述分流墻的高度自水底直到高出水面。

進(jìn)一步的，所述的分流墻的長方向軸線與河道流向之間的角度α為10-30度。

進(jìn)一步的，所述的分流墻的起始端與設(shè)置魚道進(jìn)口的河岸之間的距離L為大于1米。

進(jìn)一步的，所述的分流墻長方向軸線的長度b為1-10倍的L。

進(jìn)一步的，所述的分流墻起始端與河岸之間設(shè)置至少一塊攔門石。

進(jìn)一步的，所述的分流墻末端連接潛壩。

進(jìn)一步的，所述的潛壩的水平截面形狀為長方向軸線為直線的長條形，所述的潛壩的長方向軸線與分流墻的長方向軸線向河流中心一側(cè)偏離一定角度θ，所述潛壩的高度自水底直到低于水面一段距離。

進(jìn)一步的，所述的潛壩的長方向軸線與分流墻的長方向軸線向河流中心一側(cè)偏離的角度θ為90-100度。

進(jìn)一步的，所述的潛壩頂端到水面的距離為100-500毫米。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是：本實(shí)用新型采用流場調(diào)整設(shè)施將魚道進(jìn)口處的水流流場分為外側(cè)流場和內(nèi)側(cè)流場，在內(nèi)側(cè)流場產(chǎn)生適宜洄游魚類的流場，同時(shí)防止外側(cè)流場對內(nèi)側(cè)流場產(chǎn)生干擾，利用分流入口高流速帶阻擋魚類越過魚道進(jìn)口。本實(shí)用新型利用河道水流動(dòng)力調(diào)整流場，有效調(diào)整河道局部流場，適宜于目標(biāo)魚類洄游聚集，為魚道進(jìn)口布置提供便利。本實(shí)用新型所設(shè)置的流場調(diào)整設(shè)置結(jié)構(gòu)簡單，施工量小，無需太多維護(hù)，經(jīng)濟(jì)適用于各種水工工程，不僅對于待建工程，對于已建工程的改善與完善同樣具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例二所述魚道進(jìn)口處水流調(diào)整設(shè)施為分水墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例六所述魚道進(jìn)口處水流調(diào)整設(shè)施為分水墻和攔門石的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例七所述魚道進(jìn)口處水流調(diào)整設(shè)施為分水墻并帶有攔門石及潛壩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例十所述分水墻與潛壩銜接位置的立面示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：

本實(shí)施例是一種魚道進(jìn)口處河道流場的調(diào)整方法，為：在河流沿岸的魚道進(jìn)口處上游設(shè)置流場調(diào)整設(shè)施，所述的流場調(diào)整設(shè)施使魚道進(jìn)口形成內(nèi)側(cè)流場與外側(cè)流場兩個(gè)流場分區(qū)，通過流場調(diào)整設(shè)施形狀和水流入口過流面積的參數(shù)調(diào)整，調(diào)控內(nèi)側(cè)流場的水流流速量值大小及其分布，并阻擋外側(cè)流場對內(nèi)側(cè)流場的負(fù)面影響，從而獲得適宜于布置魚道進(jìn)口的水流流場結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例所述的流場調(diào)整方式主要是針對一種河道主流偏向布置魚道河岸一側(cè)，或者河道主流比較均勻，但是整體水流流速超過了洄游魚類的極限流速，魚類不能逆流而上的初始流場。

魚道進(jìn)口處的流場調(diào)整設(shè)施的作用有兩個(gè)：一個(gè)作用是將魚道進(jìn)口處的部分區(qū)域與整個(gè)河道隔開，產(chǎn)生外側(cè)流場和內(nèi)側(cè)流場，盡管不能完全隔離，但至少可以產(chǎn)生一個(gè)與整個(gè)河道流場不同的流場區(qū)域。另一個(gè)作用是在分割的區(qū)域中生成易于吸引魚類的流場，便于魚類聚集并進(jìn)入魚道。

外側(cè)流場基本保持原河道的流場，而內(nèi)側(cè)流場則根據(jù)需要，在調(diào)整設(shè)施的作用下，產(chǎn)生與外側(cè)流場不同的流場參數(shù)。內(nèi)側(cè)流場的主要流場調(diào)整參數(shù)為水流流速量值大小及其分布，即使內(nèi)側(cè)流場的水流流速達(dá)到吸引魚類的數(shù)值，并通過調(diào)整設(shè)施中各個(gè)元素的變化，形成流場流速的分別變化，增強(qiáng)吸引魚類的作用。

魚道進(jìn)口處的流場調(diào)整設(shè)施可以是分流墻或其他能夠產(chǎn)生將水流區(qū)域分割的設(shè)施。分流墻可以是直線，也可以是曲線，也可以是折線。

為改變流場，除分流墻還可以增設(shè)攔門石、潛壩等設(shè)施，用于改變內(nèi)側(cè)流場的流量參數(shù)和流場分布?？傊?，分出內(nèi)外流場的情況下，可以使用各種水工設(shè)施，改變內(nèi)側(cè)流場，用以吸引魚類進(jìn)入魚道。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例是一種根據(jù)實(shí)施例一所述方法而設(shè)計(jì)的魚道進(jìn)口處河道流場的調(diào)整設(shè)施，如圖1所示。本實(shí)施例所述的設(shè)施包括：所述流場調(diào)整設(shè)施為分流墻1，所述的分流墻的水平截面形狀為長方向軸線為直線的長條形，所述的分流墻的長方向軸線與河道流向2成一定角度α，所述分流墻的起始端與設(shè)置魚道進(jìn)口的河岸保持一定距離L，所述分流墻的高度自水底直到高出水面。

分流墻調(diào)整河道流場的原理為：分流墻與設(shè)置魚道進(jìn)口3的河岸4形成一定的寬度的水流入口5，通過調(diào)節(jié)水流入口的大小，可以控制分流的多少，通過調(diào)整分流墻與水流方向加夾角，控制分流墻內(nèi)側(cè)流速的衰減速率，可以在預(yù)期位置得到適于魚類洄游的流場6（圖1中用虛線表示）。

分流墻上游一端或接近河岸的一端定義為起始端。起始端到河岸的距離L，根據(jù)目標(biāo)魚類的種類可以在大于1米的范圍內(nèi)選擇。

分流墻具有一定長度b，對外部水流流向具有一定的調(diào)整作用，使其不干擾已形成的適宜流場。分流墻長度b在1-10倍的L范圍內(nèi)選擇。

分流墻設(shè)置在魚道口的上游，以便水流在流經(jīng)分流墻后，即可形成分流的流場。分流墻的水平截面形狀為長條的矩形，即長、寬（分流墻厚度）比大于5。分流墻水平截面長方向軸線與河道水流呈一定角度α，通常情況下，在10-30度范圍內(nèi)選擇。分流墻的高度超過水深，將水流隔開。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例是實(shí)施例二的改進(jìn)，是實(shí)施例二關(guān)于分流墻的細(xì)化。本實(shí)施例所述的分流墻的長方向軸線與河道流向之間的角度α為10-30度。當(dāng)分流墻的長方向軸線與河道流向之間的角度逐漸增加時(shí)，分流墻對內(nèi)側(cè)流場的調(diào)整作用逐漸增強(qiáng)，同時(shí)對外側(cè)水流下行的阻擋作用也逐漸增大。對于多數(shù)工程而言，兩者角度在10-30度之間較為合適，既能對內(nèi)部流場起到較好的調(diào)節(jié)作用，也不會(huì)對外側(cè)水流下行造成明顯阻擋。

實(shí)施例四：

本實(shí)施例是實(shí)施例三的改進(jìn)，是實(shí)施例三關(guān)于分流墻的細(xì)化。本實(shí)施例所述的分流墻的起始端與設(shè)置魚道進(jìn)口的河岸之間的距離L為大于1米。當(dāng)分流墻的起始端與河岸之間的距離小于1米時(shí)，進(jìn)口寬度有限，分流量較小，分流墻內(nèi)側(cè)難以形成適宜流場。

實(shí)施例五：

本實(shí)施例是實(shí)施例四的改進(jìn)，是實(shí)施例四關(guān)于分流墻的細(xì)化。本實(shí)施例所述的分流墻長方向軸線的長度b為1-10倍的L。分流墻的長方向軸線的長度小于1 倍L時(shí)，難以阻隔外側(cè)流場對分流墻內(nèi)側(cè)流場的干擾和影響。當(dāng)分流墻的長方向軸線的長度大于10 倍L時(shí)，所形成的流場效果與10倍L時(shí)效果類似，造成工程浪費(fèi)。

實(shí)施例六：

本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于分流墻的細(xì)化。本實(shí)施例所述的分流墻起始端與河岸之間設(shè)置至少一塊攔門石7，如圖2所示。

本實(shí)施例所述的攔門石布置在分流入口附近，進(jìn)一步的增加分流入口處流速，增強(qiáng)阻魚效果，進(jìn)一步調(diào)整水流方向和分流比例，以調(diào)節(jié)預(yù)期位置的流場范圍和流速大小。

攔門石可以是一塊，也可以是多塊，根據(jù)需要而確定。攔門石可以是水平截面形狀可以圓形、矩形，或其他形狀，高度可以從水底至水面，或高于水平，或低于水面。攔門石的位置、尺寸、數(shù)量主要考慮來流流速的大小和方向，目標(biāo)流場的特性，以及周圍環(huán)境等因素。

實(shí)施例七：

本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于分流墻的細(xì)化。本實(shí)施例所述的分流墻末端連接潛壩8，如圖3所示。

本實(shí)施例所述的潛壩，為水下一定深度的凸起式建筑物，其布置在分流墻末端靠近河道中心一側(cè)。其頂部淹沒在水面之下，距水面的深度與要求水面流速有關(guān)。一定范圍內(nèi)，潛壩頂部距離水面越近，所形成的過流面積越小，流速越高。分流墻外側(cè)水流經(jīng)分流墻的導(dǎo)向作用，跨過潛壩，由于潛壩上部水深減小，形成一定的加速作用，從而在潛壩下游形成一定的高流速區(qū)，該區(qū)域流速以大于洄游魚類極限流速為適宜。從而在淺壩下游形成一道高流速阻隔帶9（圖3中用雙點(diǎn)劃線表示），提高魚類進(jìn)入導(dǎo)流墻內(nèi)側(cè)流場的可能性。

潛壩的形狀可以類似于分流墻，只是高度低于水面。潛壩走向可以是直線，也可以是曲線，也可以是折線。

實(shí)施例八：

本實(shí)施例是實(shí)施例七的改進(jìn)，是實(shí)施例七關(guān)于潛壩的細(xì)化。本實(shí)施例所述的潛壩的水平截面形狀為長方向軸線為直線的長條形，所述的潛壩的長方向軸線與分流墻的長方向軸線向河流中心一側(cè)偏離一定角度θ，所述潛壩的高度自水底直到低于水面一段距離，如圖3所示。

本實(shí)施例所述的潛壩在水平面上的走向是直線，與走向?yàn)橹本€的分水墻呈折線走向，兩者之間呈一定的偏離角θ。

實(shí)施例九：

本實(shí)施例是實(shí)施例八的改進(jìn)，是實(shí)施例八關(guān)于潛壩的細(xì)化。本實(shí)施例所述的潛壩的長方向軸線與分流墻的長方向軸線向河流中心一側(cè)偏離的角度θ為90-100度。

潛壩的偏離向河流中心方向偏離。

實(shí)施例十：

本實(shí)施例是實(shí)施例九的改進(jìn)，是實(shí)施例九關(guān)于潛壩的細(xì)化。本實(shí)施例所述的潛壩頂端到水面的距離h為100-500毫米，如圖4所示。

本實(shí)例采用的所有參數(shù)均經(jīng)過數(shù)值模擬計(jì)算與試驗(yàn)研究優(yōu)化所得，并通過過魚試驗(yàn)驗(yàn)證了水流流態(tài)的合理性與優(yōu)越性。

最后應(yīng)說明的是，以上僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳布置方案對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案（比如分流墻的長度、角度、潛壩高度等）進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。