[發明專利]一種中小型生態堰壩及其調控魚類水流生境的方法

在審

• 申請號: 202010804591.3
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN111945653A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 黎景江;夏繼紅;祖加翼;劉秀君;竇傳彬;曾灼;蔡旺煒;楊陸波;朱星學;楊萌卓;秦如照
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E02B8/08;E02B7/20;E02B7/22
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 劉艷艷

本發明公開了一種中小型生態堰壩及其調控魚類水流生境的方法，堰壩包括壩體、閘門、門庫、導軌和智能控制系統，將生物遷徙通道與調控閘門功能相結合，有效保障堰壩上下游兩側水體的連通性，同時達到魚類棲息生境連通的效果。調控閘門呈階梯式布置于生物遷徙通道及門庫處，采用橫向啟閉的方式控制河道水流的下泄量，且閘門上開設多個透水孔，以減緩水流對閘壩的沖擊作用。門庫設置于壩體內部，其尺寸大小恰適于各自對應閘門的安置，在門庫底端設有導軌用于引導閘門的橫向移動。智能控制系統可精確測定出堰壩上下游兩側的水位及流量并對其作出相應的計算處理，智能化調控閘門的開閉組合方式與開度大小，有效保證河道的行洪能力。

技術領域

本發明屬于水利、漁業及農業的技術領域，具體涉及一種中小型生態堰壩及其調控魚類水流生境的方法。

背景技術

為了滿足人民日益增長的生活水平和工農業快速生產發展的需要，自新中國成立以來，我國建設了一系列的堰壩工程，尤其是在山丘區中小河流中，為當地流域地區帶來了顯著的經濟和社會效益。但是傳統堰壩建設時主要以防洪、蓄水、灌溉為目的，沒有綜合考慮其對河道生態環境造成的以下幾方面的負面影響：

1.水動力條件的改變。傳統堰壩的建設改變了河流水勢，阻隔了原有的河道徑流，會抬高堰壩上游水位，產生靜水區，造成下游水流的流量與流速都大大降低。在洪水期又會出現水流溢堰現象，且由于上下游水位差較大，過堰水流以高速沖擊到下游，易產生河道沖刷、河岸崩塌等問題。

2.加劇河道水質的惡化。堰壩阻斷了河流上下游的連通，致使堰壩上下游水流流速減小，水流流動性減弱，大大降低水氣接觸面積，水體中的氧濃度有所削減，導致水體中的營養物質和污染物得不到及時有效的稀釋和擴散，極易加劇河道水質的惡化。

3.截斷生物遷徙通道。由于河流生態系統被堰壩隔絕起來，原有的水文規律和水動力條件發生改變，堰壩上下游水生生物棲息地發生破碎化，尤其是截斷了生物上下游自由洄游、遷徙的通道，導致生物群落的連通性減弱，種群規模縮減，進而降低生物的多樣性。

發明內容

本發明的目的是克服了現有技術中的不足，提供了一種中小型生態堰壩及其調控魚類水流生境的方法，根據堰壩上下游水位及流量智能控制多級閘門的開閉形式及其開度大小，從而調蓄水流的下泄量，對改善傳統堰壩給河道帶來的水動力條件改變、水質惡化、生物遷徙通道的截斷等負面影響具有積極意義。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現：

一種中小型生態堰壩，包括可切斷河道上下游水流連通的壩體，還包括門庫、調控閘門、導軌和智能控制系統；

所述壩體中開設有可啟閉的閘門口，所述閘門口設置于生物遷徙通道處，所述閘門口處設置有調控閘門；所述壩體內部自閘門口沿壩體長度方向布置有用于安裝和容納調控閘門的門庫，所述門庫底部設置有導軌，用于與調控閘門底部滑動連接；

還包括驅動機構，所述驅動機構與調控閘門連接，用于驅動調控閘門沿導軌方向移動，開啟或關閉調控閘門；

所述智能控制系統與驅動機構連接，用于根據堰壩上、下游水位與流量的分析，對調控閘門的開閉狀態和開度大小做出相應的調控。

在一些實施例中，所述調控閘門包括第一道閘門、第二道閘門、第三道閘門，第一道閘門、第二道閘門、第三道閘門呈階梯式布置于壩體生物遷徙通道處，且均采用橫向啟閉方式。

進一步的，第一道閘門底部與堰底高程相平，頂高程與河道枯水位相等；第二道閘門底高程為枯水位，頂高程為正常水位；第三道閘門底高程為正常水位，頂高程為設計水位。

在一些實施例中，所述調控閘門上開設有均勻開設多個透水孔。

在一些實施例中，所述門庫包括第一門庫、第二門庫、第三門庫，尺寸與位置分別對應于第一道閘門、第二道閘門、第三道閘門。