[發明專利]孔堰結合型生態魚道過渡段及其設計方法

有效

• 申請號: 202010224344.6
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111411613B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 劉明瀟;孫羽;王鵬濤;范聰喆;孫東坡;吳文強;張凌峰;陳申
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: E02B8/08
• 分類號: E02B8/08
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

本發明公開了一種孔堰結合型生態魚道過渡段及其設計方法，所述過渡段為水深遞減、頂寬遞增、底寬遞減的梯形邊坡明渠，過渡段沿程設置多級潛堰；所述潛堰頂寬從上游至下游逐漸增加，潛堰底寬從上游至下游逐漸減少；潛堰堰高從過渡段上游至下游階梯型降低；所述潛堰的底部設置有過魚孔。本發明利用溢流堰與孔口不同的過流特點，創新地設計孔堰結合型生態魚道過渡段，實現了上部過水、下部過魚、控制流速、保持魚道生態特性的目的。

技術領域

本發明屬于生態水工學領域，具體涉及一種孔堰結合型生態魚道過渡段及其使用方法。

背景技術

隨著越來越多攔河水利工程的修建，造成了江河阻隔，破壞了洄游魚類的上溯，同時影響河流各類物質的輸移和上游產卵區魚苗對下游魚類資源補充，與生態保護的理念相差甚遠。因此，近年來大型水電工程建設都要考慮布設工程魚道或生態魚道；但傳統的工程魚道（水深較大）與生態魚道（水深較小）連接段大多水利條件都比較惡劣，魚類上溯效果差，存在水頭落差過大，水流流速過快的缺點。因此開發一種能夠消化水面落差、減緩過渡段流速，平順流態、適應魚類上溯的過渡段魚道迫在眉睫。

發明內容

針對上述需求，本發明的目的是提供一種孔堰結合型生態魚道過渡段及其使用方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種孔堰結合型生態魚道過渡段，設置在需要水深平順銜接的生態魚道與工程魚道之間，所述過渡段為水深遞減、頂寬遞增、底寬遞減的梯形邊坡明渠，過渡段沿程設置多級潛堰；所述潛堰頂寬從過渡段上游至下游逐漸增加，潛堰底寬從過渡段上游至下游逐漸減少，潛堰堰高從過渡段上游至下游階梯型降低；所述潛堰的底部設置有過魚孔。

當潛堰的高度大于過魚孔高度的2倍時，在潛堰的底部左側、右側和中軸處均設置過魚孔；當潛堰的高度小于等于過魚孔高度的2倍時，在潛堰的底部左側和右側處設置過魚孔。

所述過魚孔的上、下游均對應設置有加糙石塊，加糙石塊背流側設置有低速休憩區，加糙塊設置為交錯梅花樁式。

相鄰所述潛堰之間的過渡段底槽平均寬度大于加糙石塊寬度的7倍時，該過渡段底槽與潛堰相鄰的一排布置5個加糙石塊，其余加糙石塊交錯梅花樁式布置；相鄰所述潛堰之間的過渡段底槽平均寬度小于加糙石塊寬度的7倍時，該過渡段底槽與潛堰相鄰的一排設置3個加糙石塊，其余加糙石塊交錯梅花樁式布置，在設置3個加糙石塊時，與相鄰潛堰臨近的一排加糙石塊的數量不大于過魚孔的數量。

相鄰所述潛堰之間的過渡段底槽平均寬度大于加糙石塊的寬度5倍時，該過渡段底槽的加糙石塊設置在底槽上；相鄰所述潛堰之間的過渡段底槽平均寬度小于加糙石塊的5倍時，該過渡段兩側的加糙石塊布置在斜坡上。

相鄰兩排加糙石塊的間距與相鄰潛堰之間的過渡段底槽寬度比為0.54～0.65，加糙石塊的直徑與該過渡段水深的比例為0.103～0.24。

所述過渡段上游進口端面為矩形，下游出口端面為梯形；過渡段內各級潛堰均為不同邊坡的梯形潛堰。

所述潛堰為鋼筋混凝土結構。

所述出口潛堰頂部寬度擴大為進口潛堰頂寬的2.1倍，出口潛堰底部寬度縮小為進口潛堰底部寬度的0.3倍，各級潛堰間隔5米，過渡段底坡為0.67%。

一種孔堰結合型生態魚道過渡段的設計方法，包括如下步驟：

a）對過渡段上、下游邊界及水力條件進行分析研究，選擇合適的過渡段渠道體型；

b）根據過渡段的體型、長度和過流條件進行設計，確定合適的潛堰級數和初步堰高；

c）利用已有工程資料分析過魚對象體型和適宜流速，確定潛堰底孔大小及位置，復核確定堰高；

d）在過渡段及潛堰孔口對應處設置加糙石塊；