過魚式船閘的攔魚系統及攔魚方法

2023-12-07 19:16:51 3

過魚式船閘的攔魚系統及攔魚方法
【專利摘要】本發明公開了過魚式船閘的攔魚系統，包括攔魚柵和攔魚網，所述的攔魚柵安裝在攔魚柵升降機上，攔魚柵升降機的兩端安裝在船閘閘室左側牆和船閘閘室右側牆上；所述的攔魚網有一端安裝在攔魚網升降機上，另一端安裝在上閘首帷牆頂部。在通航河流已建攔河工程的船閘和新建攔河工程的船閘上，採用本過魚式船閘過魚式船閘的攔魚系統，可大大節省修建過魚設施的工程投資，促使船閘內的洄遊魚群通過上閘首人字門進入上遊水域，同時保證河道的生態平衡。
【專利說明】過魚式船閘的攔魚系統及攔魚方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及水利工程和環保工程領域，更具體地說它是一種過魚式船閘的攔魚系統，本發明還涉及採用這種過魚式船閘的攔魚系統的攔魚方法，它可促使船閘內的洄遊魚群通過上閘首人字門進入上遊水域。

【背景技術】
[0002]在天然河流上修築攔河大壩，阻斷了該天然河流中魚類的洄遊通道。國內外對此採取的補救措施主要為三類:一是修建過魚設施，主要有魚道、魚閘、升魚機、集運魚船等；二是在該河道中修建人工模擬產卵場；三是進行增殖放流。
[0003]現有的魚類補救措施均具有一定的效果，卻各存利弊。船閘是攔河工程(通航河流)的重要組成部分，同時也是大壩上下遊水體交換的重要通道。船閘運行過程中，閘室水位通過充水、洩水來改變；交替開關上下遊的人字門實現船舶進出船閘閘室，完成船隻上行或者下行。但是，由於船閘本身保證船舶過壩為目的，水力學性質不適合洄遊魚群上溯。因此，工程規劃、設計中，一般不將船閘作為洄遊性魚類的上溯通道。
[0004]但是，實際船閘檢修時，多地的船閘閘室內有發現相當數量的野生魚類。所發現的野生魚類種類較多，數量較大。因此，將船閘作為洄遊魚類通行的通道是具有一定可行性的。
[0005]如何將現有的船閘設計進行修改，促使船閘內的洄遊魚群通過上閘首是一項難題。此方案可以解決該生態問題，相對的投資和運營成本也不會過高。


【發明內容】

[0006]本發明的第一目的就是為了克服【背景技術】的不足之處，而提供一種新型的過魚式船閘的攔魚系統，促使船閘內的洄遊魚群通過上閘首人字門進入上遊水域。
[0007]本發明的第二目的在於提供一種採用過魚式船閘的攔魚系統的攔魚方法。
[0008]為實現上述目的，本發明的技術方案為:過魚式船閘的攔魚系統，位於船閘內，包括攔魚柵和攔魚網，所述的攔魚柵安裝在攔魚柵升降機上，攔魚柵升降機的兩端安裝在船閘閘室左側牆和船閘閘室右側牆上；所述的攔魚網有一端安裝在攔魚網升降機上，另一端安裝在上閘首帷牆頂部。
[0009]在上述技術方案中，所述的攔魚網為矩形，兩側邊分別靠近船閘閘室左側牆和船閘閘室右側牆。
[0010]在上述技術方案中，所述的攔魚柵為攔魚電柵或者聲波攔魚柵。
[0011]利用所述的過魚式船閘的攔魚系統的攔魚方法，包括如下步驟:
[0012]步驟一:船閘充水過程中，船閘閘室內水位開始上升後，啟動攔魚柵，然後啟動攔魚網升降機和攔魚柵升降機，控制攔魚柵和攔魚網隨船閘閘室內水位同步升高；
[0013]步驟二:在上閘首人字門開啟至0.5開度時，開始降下攔魚柵和攔魚網；
[0014]步驟三:當船閘閘室內船舶開始啟動出閘時，關閉攔魚柵；
[0015]步驟四:攔魚柵及攔魚網繼續下降至船閘閘室底板上方的初始位置，完成一次攔魚過程。
[0016]與傳統的方法相比，本發明的優點在於:
[0017]本發明的過魚式船閘的攔魚系統，設置在過魚式船閘上，保證船閘內的洄遊魚群通過上閘首人字門進入上遊水域。本發明的同樣可以適用於類似的魚閘上，保證魚道內的洄遊魚群完全通過魚閘。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發明過魚式船閘的攔魚系統的整體結構示意圖。
[0019]圖2是本發明過魚式船閘的攔魚系統安裝位置結構示意圖。
[0020]圖3是本發明過魚式船閘的攔魚系統的結構示意圖。
[0021]圖4是本發明過魚式船閘的攔魚系統的平面示意圖。
[0022]圖5是本發明過魚式船閘的攔魚系統的控制流程圖。
[0023]圖中1-洩水橫廊道，2-洩水橫廊道側出水孔，3-下遊引航道，3.1-下遊引航道洩水段，4-船閘洩水廊道，5-船閘洩水廊道閥門，6-集魚補水廊道，7-集魚補水支廊道，8-集魚補水支廊道出水孔，9-下閘首，10-下閘首人字門，11-船閘閘室，12-船閘閘室底板，13a-船閘閘室左側牆，13b-船閘閘室右側牆，14-誘魚補水廊道，15-誘魚補水支廊道，16-誘魚補水支廊道出水孔，17-攔魚柵，18-攔魚柵升降機，19-攔魚網，20-攔魚網升降機，21-上閘首，22-上閘首帷牆，23-上閘首帷牆補水孔，24-上閘首補水室，25-上閘首補水廊道，26-上閘首補水廊道控制室，27-上閘首補水廊道閥門，28-上閘首人字門，29-集魚補水廊道閥門，30-誘魚補水廊道閥門，31-船閘充水廊道，32-上遊引航道。

【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖詳細說明本發明的實施情況，但它們不構成對本發明的限定，僅作舉例而已。同時通過和具體實施對本發明作進一步的詳細描述。
[0025]本發明所述的過魚式船閘，利用船閘本身作為上下遊水體的交流通道，在船舶過壩的同時過魚。
[0026]2009年6月?2012年3月間，中華鋳研宄所在三峽船閘和葛洲壩船閘檢修期間，對船閘內發現的所有魚類進行了調查統計，並對葛洲壩下遊廟嘴江段、三峽一葛洲壩兩壩間水域進行了魚類資源調查。
[0027]三峽南線船閘3閘室調查採集到魚類11種，分別為:鯿、餐、瓦氏黃顙魚、貝氏餐、鯽、翹嘴舶、草魚、團頭魴、吻鉤、銀鉤及紫薄鰍，共823尾。上述11種魚中，中上水層分布的4種，中下水層分布的3種，底層分布的4種；棲息環境喜流水分布的3種，喜緩流水域分布的8種。
[0028]葛洲壩船閘閘室調查採集到魚類14種，分別為鯿、貝氏餐、短頒鱭、紫薄鰍、鯽、凹尾擬鰉、瓦氏黃顙魚、蛇鉤、大銀魚、鯉、銅魚、雙斑副沙鰍、光澤黃顙魚及鰟鮁屬魚類I種，共184尾。14種魚中，中上水層分布的4種，中下水層分布的3種，底層分布的7種；棲息環境喜流水分布的6種，喜緩流及靜水環境分布的8種。
[0029]此次調查所採集的魚類資源調查結果表明，多種魚類能夠進入三峽及葛洲壩船閘。由此可見，我們可以利用現有船閘進行改造，然後加以輔助設施，誘導洄遊魚類通過船閘，進入上遊水域。
[0030]參閱附圖可知:過魚式船閘的設施包括:集魚誘魚系統和攔魚趕魚系統。攔魚系統包括攔魚柵17和攔魚網19。
[0031 ] 如圖1所示，集魚誘魚系統中洩水橫廊道I上的洩水橫廊道側出水孔2流出的水流在下遊引航道3內誘導洄遊魚群進入下遊引航道3。集魚補水廊道系統中，集魚補水支廊道出水孔8流出的誘導水流引誘洄遊魚群能夠順利從下遊引航道3中通過下閘首人字門10，進入下閘首9中。誘魚補水廊道系統中，每個誘魚補水支廊道15上的誘魚補水支廊道出水孔16流出的誘導水流引誘洄遊魚群使得洄遊魚群通過下閘首人字門10後，順利進入船閘閘室11內，並且在船閘閘室11內遊向上閘首21。上閘首補水廊道系統中，上閘首帷牆補水孔23流出的誘導水流引誘洄遊魚群在上閘首帷牆22下遊側聚集。
[0032]如圖1?4所示，船閘閘室11內，上閘首帷牆22的下遊側安裝有攔魚趕魚系統，包括攔魚柵17、攔魚柵升降機18、攔魚網19和攔魚網升降機20。所述的攔魚柵17安裝在攔魚柵升降機18上。所述的攔魚網19的一端安裝在攔魚網升降機20上。
[0033]本實施例中所選擇的攔魚柵17為攔魚電柵，電磁影響範圍在5?10米。因此將攔魚柵升降機18安裝在上閘首帷牆22下遊側10?20米處，在船閘閘室左側牆13a和船閘閘室右側牆13b上對稱安裝。
[0034]此外，還可以採用聲波攔魚柵，同理，依據其影響範圍確定設置在船閘閘室11的位置和攔魚網19的大小。
[0035]攔魚網升降機20安裝在靠近攔魚柵升降機18的上遊側。攔魚網19為矩形，上遊側邊水平固定在上閘首帷牆22頂部沿程，下遊側的兩個頂點分別安裝在攔魚網升降機20上。所述的攔魚網19的左右側邊分別貼近船閘閘室左側牆13a和船閘閘室右側牆13b。
[0036]如圖5所示流程圖，本發明過魚式船閘的攔魚系統的攔魚方法，包括如下步驟:
[0037]步驟一:船閘閘室11內水位開始上升後，啟動攔魚柵17，然後啟動攔魚網升降機20和攔魚柵升降機18，控制二者的升起速度保證攔魚柵17和攔魚網19隨船閘閘室11內水位同步升高。
[0038]依據洄遊魚群聚集情況，啟動所述的攔魚柵17，形成電磁場攔截洄遊魚群，防止洄遊魚群在船閘閘室11水位上升過程中離開上閘首帷牆22附近水域。啟動攔魚柵17的同時，啟動攔魚網升降機20提升攔魚網19，保證洄遊魚群聚集在上閘首帷牆22和攔魚柵17之間及攔魚網19上方區域。
[0039]在開啟上閘首人字門28之前，將所述的攔魚柵17和攔魚網19升起至水面，引導洄遊魚群垂直上遊越過上閘首帷牆22頂部。
[0040]船閘閘室11充水結束後開啟上閘首人字門28，利用船閘充水末期形成慣性水頭差在所述的上閘首人字門28中形成豎縫水流，誘導洄遊魚群隨著所述的水流進入上遊引航道32內。
[0041]步驟二:在上閘首人字門28開啟至0.5開度時，開始降下攔魚柵17和攔魚網19。
[0042]為了保證船舶的過閘時間，在上閘首人字門28開啟至0.5開度後開始降下攔魚柵17和攔魚網19。依據上閘首人字門28的開啟時間等因素確定此處的上閘首人字門28的開度上。
[0043]當上閘首人字門28完全開啟後，攔魚柵17和攔魚網19的頂部必須位於最小通航水深以下，或低於上閘首21檻頂高程。
[0044]當上閘首人字門28完全開啟後，船閘閘室11內的船舶準備通過上閘首人字門28向上遊河道行駛。因此，此時的攔魚柵17和攔魚網19的頂部必須下降到最小通航水深以下或低於上閘首21檻頂高程(即低於上閘首21底板頂部的水平高度)。
[0045]步驟三:當船閘閘室11內船舶開始啟動出閘時，關閉攔魚柵17。
[0046]步驟四:在船舶出閘過程中，攔魚柵17及攔魚網19繼續下降至船閘閘室底板12上方的初始位置。
[0047]以上步驟為一次完整的攔魚過程，利用本發明設計的過魚式船閘的攔魚系統，在船舶過壩的同時可以將船閘內的魚群一併過壩。
[0048]本發明過魚式船閘的攔魚系統的攔魚原理為:
[0049]假定某上溯魚群M能夠循著引誘水流，向來水方向迅速無礙的在本發明的設施中向上遊迀移。
[0050]上溯魚群M受到洩水橫廊道側出水孔2流出的水流吸引，進入下遊引航道3入口端內。隨後，上溯魚群M在洩水橫廊道I附近聚集。
[0051]如果集魚補水廊道閥門29處於關閉狀態，即集魚補水支廊道出水孔8中無水流流出，上溯魚群M聚集在洩水橫廊道I附近。如果集魚補水廊道閥門29處於開啟狀態，即集魚補水支廊道出水孔8中有水流流出，上溯魚群M受到水流吸引隨聚集到下閘首人字門10附近水域。
[0052]此時，誘魚補水廊道閥門30處於開啟狀態，誘魚補水支廊道出水孔16有水流流出，上溯魚群M受其影響進入船閘閘室11併到達上閘首帷牆22附近。
[0053]此時，上閘首補水廊道閥門27處於開啟狀態，上閘首帷牆補水孔23有水流流出，上溯魚群M受其影響聚集在攔魚柵17的上遊側及攔魚網19的上方。
[0054]待上閘首人字門28開啟時，上溯魚群M早於上行船舶通過上閘首人字門28進入上遊水域中。
[0055]本發明過魚式船閘的攔魚系統，設置在過魚式船閘上，保證船閘內的洄遊魚群能通過船閘而進入上遊水域。本發明的同樣可以適用於類似的魚閘上，保證魚道內的洄遊魚群完全通過魚閘。
[0056]其他未說明的部分均屬於現有技術。
【權利要求】
1.過魚式船閘的攔魚系統，其特徵在於:它位於船閘內，包括攔魚柵(17)和攔魚網(19)，所述的攔魚柵(17)安裝在攔魚柵升降機(18)上，攔魚柵升降機(18)的兩端安裝在船閘閘室左側牆(13a)和船閘閘室右側牆(13b)上；所述的攔魚網(19)有一端安裝在攔魚網升降機(20)上，另一端安裝在上閘首帷牆(22)頂部。
2.根據權利要求1所述的過魚式船閘的攔魚系統，其特徵在於:所述的攔魚網(19)為矩形，兩側邊分別靠近船閘閘室左側牆(13a)和船閘閘室右側牆(13b)。
3.根據權利要求1或2所述的過魚式船閘的攔魚系統，其特徵在於:所述的攔魚柵(17)為攔魚電柵或者聲波攔魚柵。
4.上述根據權利要求2所述的過魚式船閘的攔魚系統的攔魚方法，其特徵在於:包括如下步驟: 步驟一:船閘充水過程中，船閘閘室(11)內水位開始上升後，啟動攔魚柵(17)，然後啟動攔魚網升降機(20)和攔魚柵升降機(18)，控制攔魚柵(17)和攔魚網(19)隨船閘閘室(11)內水位同步升高； 步驟二:在上閘首人字門(28)開啟至0.5開度時，開始降下攔魚柵(17)和攔魚網(19)； 步驟三:當船閘閘室(11)內船舶開始啟動出閘時，關閉攔魚柵(17); 步驟四:攔魚柵(17)及攔魚網(19)繼續下降至船閘閘室底板(12)上方的初始位置，完成一次攔魚過程。
【文檔編號】E02C1/00GK104514215SQ201410787805
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】鈕新強, 童迪, 朱世洪, 宋志忠, 吳俊東, 蔣筱民 申請人:長江勘測規劃設計研究有限責任公司