自動水位抬升式魚道的製作方法
2023-06-20 18:05:01
自動水位抬升式魚道的製作方法
【專利摘要】一種自動水位抬升式魚道，它包括階梯狀設置的三級魚室，第一級魚室的進水牆內側安裝有與外部連通的第一虹吸管，第一級魚室的出水牆外側安裝有第二虹吸管；第二級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，第二級魚室的出水牆上開設有第三過魚閘孔；第三級魚室的出水牆下部開設的出魚孔上安裝有翻板閘門；第一級魚室上端高度高於第三級魚室上端高度。本發明提供的自動水位抬升式魚道，可以解決現有魚道的問題，長度較短，便於布置，適用於不同的地形地質條件；對水庫上下遊水頭大小及庫水位的變化適應性好；水位自動抬升，節省魚通行時所需體力，適於大小不同魚通過；整個魚道可自動運行，無需額外動力，節省能源。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種適用於水利工程中的魚道，尤其是一種適用於解決各種地形條件 的高水頭樞紐工程的魚類洄遊問題的自動水位抬升式魚道。 自動水位抬升式魚道
【背景技術】
[0002] 在天然河道上攔河築壩，開發利用水資源，造福於民，同時也會對生態環境帶來一 些負面影響，其中對魚類而言，主要是阻斷了魚類的洄遊通道，破壞產卵場和減少漁業資源 量。這對完成生命歷史過程中需要進行大範圍遷移的洄遊性或半洄遊性魚類往往是毀滅性 的。水利大壩的建設勢必會影響上下遊生物的聯繫，有些生物訪問不了它所需求的棲息地， 日積月累可能會導致該棲息地滅絕，整個流域生態系統也會受到嚴重影響。而魚道的建設 可維持壩前壩後的聯繫，對保護生物棲息地具有一定的價值，所以，做好魚道的設計具有重 要的意義。
[0003] 我國先後修建了多座魚道，由於種種原因，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，魚道的長度較長，坡降較大，魚在魚道中通行需耗費較多的體力，造成通行率不高，同 時，魚道的修建對周圍地形的要求較高，受不同的地形以及周圍的水工建築物等因素的影 響，往往使魚道的布置較為困難；第二，魚道高程位置相對固定，對水庫水位變化適應性差。 低水位時，魚道會面臨乾涸的危險，高水位時，魚道流速大，給魚上溯帶來較大困難；第三， 魚道運行引用水量較大，水資源浪費嚴重；最後，魚道局部流速較大，不適應遊速慢的魚類 洄遊。魚道的彎道處容易出現流速過大或水流流態紊亂對魚類洄遊造成影響，對魚道的運 行產生不良影響。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種自動水位抬升式魚道，可以解決現有魚道 的問題，長度較短，便於布置，適用於不同的地形地質條件；對水庫上下遊水頭大小及庫水 位的變化適應性好；水位自動抬升，節省魚通行時所需體力，適於大小不同魚通過；整個魚 道可自動運行，無需額外動力，節省能源。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：一種自動水位抬升式魚道，它 包括階梯狀設置的三級魚室， 第一級魚室的進水牆內側安裝有與外部連通的第一虹吸管，第一連通器與第一級魚室 連通，第一連通器內放置有與第一絞式啟閉門的第一拉杆連接的第一浮筒，第一級魚室的 進水牆下部開設有與第一絞式啟閉門相配合的第一過魚閘孔，第一級魚室的出水牆外側安 裝有第二虹吸管，第一級魚室的出水牆上開設有第二過魚閘孔； 第二級魚室與第二連通器連通，第二級魚室的出水牆外側安裝有第三虹吸管，第二連 通器內放置有與第二絞式啟閉門的第二拉杆連接的第二浮筒，第二絞式啟閉門與第二過魚 閘孔相配合，第二級魚室的出水牆上開設有第三過魚閘孔； 第三級魚室與第三連通器連通，第三連通器內放置有與第三絞式啟閉門的第三拉杆連 接的第三浮筒，第三絞式啟閉門與第三過魚閘孔相配合；第三級魚室的出水牆下部開設的 出魚孔上安裝有翻板閘門； 第一級魚室上端高度高於第三級魚室上端高度；第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒底部 上開有進水孔。
[0006] 第一連通器通過第一連通管與第一級魚室連通。
[0007] 第二連通器通過第二連通管與第二級魚室連通。
[0008] 第三連通器通過第三連通管與第三級魚室連通。
[0009] 翻板閘門為磁力翻板閘門。
[0010] 本發明提供的自動水位抬升式魚道，以船閘運行原理為基礎設計，通過實現上下 兩級魚室水位持平，使魚得以順利通行。自動水位抬升式魚道主要採用虹吸管和過魚孔來 對下遊魚室輸水，利用魚室內水位的抬升，帶動浮筒升降來控制魚室過魚孔閘門的啟閉。最 後一級魚室閘門採用磁力翻板門，由水位變化來自動控制其開關。
[0011] 其有益效果如下： 1、多級魚室呈階梯狀布置，通過魚室內水位的變化來滿足魚類翻壩洄遊的目標，魚道 的長度較短，便於魚道布置，適用各種地形條件的高水頭水利樞紐，同時由於魚室休息面積 較大，節省魚通行所需體力，魚道通行率得以提高。
[0012] 2、利用虹吸管原理和過魚閘孔實現各級魚室的水位自動水平，原理簡單，運行可 靠，且對水庫水位的變化適應性好。
[0013] 3、利用水浮力的方法實現最後一級魚室過魚孔閘門的自動啟閉，達到整個魚道自 動運行，滿足魚類洄遊的要求，設備簡單，無需額外動力，節省資源。
[0014] 4、若水利樞紐上下遊水位差較大時，可設計多於3級以上的魚室。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明： 圖1為本發明的立體結構圖； 圖2為本發明的立體剖視圖； 圖3為本發明的俯視圖； 圖4為本發明圖3的A-A向剖視圖； 圖5為本發明圖3第一魚室充滿水時的A- A向剖視圖； 圖6為本發明圖3第二魚室充滿水時的A-A向剖視圖； 圖7為本發明圖3第三魚室充滿水時的A-A向剖視圖。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種自動水位抬升式魚道，它包括階梯狀設置的三 級魚室， 第一級魚室1的進水牆2內側安裝有與外部連通的第一虹吸管3,第一連通器4與第 一級魚室1連通，第一連通器4內放置有與第一絞式啟閉門6的第一拉杆7連接的第一浮 筒8,第一級魚室1的進水牆2下部開設有與第一絞式啟閉門6相配合的第一過魚閘孔9， 第一級魚室1的出水牆10外側安裝有第二虹吸管11，第一級魚室1的出水牆26上開設有 第二過魚閘孔15 ; 第二級魚室12與第二連通器13連通，第二級魚室12的出水牆24外側安裝有第三虹 吸管26,第二連通器13內放置有與第二絞式啟閉門16的第二拉杆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，第二級魚室12的出水牆24上開設有第三 過魚閘孔25 ; 第三級魚室19與第三連通器20連通，第三連通器20內放置有與第三絞式啟閉門21 的第三拉杆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 魚室19的出水牆27下部開設的出魚孔28上安裝有翻板閘門29 ; 第一級魚室1上端高度高於第三級魚室19上端高度；第一浮筒8、第二浮筒18和第三 浮筒23底部上開有進水孔。
[0017] 第一連通器4通過第一連通管5與第一級魚室1連通。
[0018] 第二連通器13通過第二連通管14與第二級魚室12連通。
[0019] 第三連通器20通過第三連通管30與第三級魚室19連通。
[0020] 翻板閘門29為磁力翻板閘門。
[0021] 第一級魚室1上遊水位高程55m,下遊河道水位高程10m,整個魚道上下遊水位差 45m，共設置三級魚室，單級魚室長30m，寬20m ;上下遊魚室的各過魚閘孔為高4m，寬3m的 等腰三角形。每級魚室死水位為l〇m，變動水位為15m。
[0022] 第一級魚室1底板高程為30m,死水位40m。第二級魚室12底板高程為15m,死水 位25m。第三級魚室19底板高程為0m,死水位10m。
[0023] 本發明的工作過程如下： 如圖4所示，當需要過魚時，打開第一虹吸管3開關，第一虹吸管3開始由水庫向第一 級魚室1充水，第一級魚室1水位逐漸上升，同時與第一級魚室1連通的第一連通器4即套 筒內的水位也逐漸上升，第一連通器4內的第一浮筒8開始產生浮力，當浮力增大到一定程 度時，第一級魚室1上遊第一過魚閘孔9的第一絞式啟閉門6藉助浮力機構逐漸開啟，第一 級魚室1和上遊水庫的水體實現互通，水庫與第一級魚室1內的魚可以相互通過；同時由於 第一浮筒8底部上開有進水孔，在第一浮筒8上升的過程中底部進水孔開始充水，當第一浮 筒8充水量達到一定程度後，第一浮筒8產生的浮力不足以支撐第一絞式啟閉門6的重量 時，第一浮筒8逐漸下降，第一絞式啟閉門6逐漸關閉。第一級上遊側過魚閘孔9的第一絞 式啟閉門6開啟後至關閉前的這段時間為過魚孔過魚時段。第一級魚室上遊側過魚閘孔9 的第一絞式啟閉門6關閉後，第一級魚室1水位也達到第一級魚室1的最高水位，同時引發 第一級魚室1至第二級魚室之間的第一虹吸管3開始向第二級魚室12充水。
[0024] 如圖5所示，第二級魚室12詳細運行過程與第一級魚室1詳細運行過程相同。
[0025] 如圖6和圖7所示，當第二級魚室12通過第三虹吸管26自動向第三級魚室19充 水時，第三級魚室19水位逐漸上升，當產生的水壓力大於磁鐵對過魚孔翻板閘門29的吸引 力及閘門自重時，翻板閘門29逐漸開啟並向下遊排水，第三級魚室19與下遊水體連通，第 三級魚室19與下遊河道的魚可以開始互相通過，第三級魚室19的水位逐漸下降與下遊水 位持平時，翻板閘門29的左右水壓差也逐漸減小，由於磁力及重力的作用，翻板閘門29逐 漸自動關閉。翻板閘門29開啟至關閉階段即為第三級魚室19與下遊河道之間的過魚階段。
[0026] 若水利樞紐上下遊水位差較大時，可設計多於3級以上的魚室，，其中中間各級魚 室的詳細運行過程與前述第一級魚室詳細運行過程相同。
【權利要求】
1. 一種自動水位抬升式魚道，其特徵在於：它包括階梯狀設置的三級魚室， 第一級魚室（1)的進水牆（2)內側安裝有與外部連通的第一虹吸管（3)，第一連通器 (4)與第一級魚室（1)連通，第一連通器（4)內放置有與第一絞式啟閉門（6)的第一拉杆（7) 連接的第一浮筒（8)，第一級魚室（1)的進水牆（2)下部開設有與第一絞式啟閉門（6)相配 合的第一過魚閘孔（9)，第一級魚室（1)的出水牆（10)外側安裝有第二虹吸管（11 )，第一級 魚室（1)的出水牆（10)上開設有第二過魚閘孔（15); 第二級魚室（12)與第二連通器（13)連通，第二級魚室（12)的出水牆（24)外側安裝有 第三虹吸管（26)，第二連通器（13)內放置有與第二絞式啟閉門（16)的第二拉杆（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，第二級魚室（12)的出 水牆（24)上開設有第三過魚閘孔（25); 第三級魚室（19)與第三連通器（20)連通，第三連通器（20)內放置有與第三絞式啟閉 門（21)的第三拉杆（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；第三級魚室（19)的出水牆（27)下部開設的出魚孔（28)上安裝有翻板閘門（29); 第一級魚室（1)上端高度高於第三級魚室（19)上端高度；第一浮筒（8)、第二浮筒（18) 和第三浮筒（23)底部上開有進水孔。
2. 根據權利要求1所述的自動水位抬升式魚道，其特徵在於：第一連通器 (4)通過第一連通管（5)與第一級魚室（1)連通。
3. 根據權利要求1所述的自動水位抬升式魚道，其特徵在於：第二連通器 (13)通過第二連通管（14)與第二級魚室（12)連通。
4. 根據權利要求1所述的自動水位抬升式魚道，其特徵在於：第三連通器 (20)通過第三連通管（30)與第三級魚室（19)連通。
5. 根據權利要求1所述的自動水位抬升式魚道，其特徵在於：翻板閘門（29)為磁力翻 板閘門。
【文檔編號】E02B8/08GK104099910SQ201410309177
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】郭紅民, 覃閃, 陳昌傑, 謝雷, 何志恆, 孫金猛 申請人:三峽大學