[發(fā)明專利]一種魚道調(diào)節(jié)池及其設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310195435.5
• 申請日: 2023-03-03
• 公開（公告）號: CN116104055A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝龍;王曉剛;黃岳;姚秀梅;何承農(nóng);游允越;劉本芹;楊宇;胡喬一;任江山;何建進(jìn);詹劍義;王樂樂;丁文浩
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院;福建省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號: E02B8/08
• 分類號: E02B8/08;E02B8/06;E02B1/00
• 代理公司: 北京卓澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11766
• 代理人: 李國華;白海燕

本發(fā)明一種魚道調(diào)節(jié)池及其設(shè)計(jì)方法，屬于魚道建設(shè)領(lǐng)域，包括以下內(nèi)容：一種魚道調(diào)節(jié)池：包括：技術(shù)型魚道魚類進(jìn)口段、補(bǔ)水設(shè)施、過魚通道、溢流調(diào)節(jié)池、底部銜接坡面，仿自然魚道魚類出口連接段；上述的魚道調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：確定魚道調(diào)節(jié)池的目標(biāo)水位，確定過魚通道內(nèi)水流流速指標(biāo)，確定過魚通道與溢流調(diào)節(jié)池之間的過流孔面積,確定過魚通道內(nèi)的補(bǔ)水量，確定溢流堰的最小長度。本發(fā)明為技術(shù)型魚道與仿自然魚道的結(jié)合提供了一種可行的設(shè)施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種魚道調(diào)節(jié)池及其設(shè)計(jì)方法，具體而言是一種連接技術(shù)型魚道和仿自然魚道的過渡調(diào)節(jié)池，屬于過壩建筑物中的魚道工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

作為溝通壩址上下游魚類洄游通道，保障流域水生態(tài)環(huán)境的重要措施，近些年，我國過魚設(shè)施建設(shè)高速發(fā)展，特別是更貼近自然特征、具有良好水力條件的仿自然魚道更是越來越受到青睞。但是需要注意到，我國水利樞紐工程大多水頭相對較高，上下游水位變幅較大，而仿自然魚道與傳統(tǒng)的技術(shù)型魚道相比，在適應(yīng)高水頭、大水位變幅方面存在一定短板(占地空間大、適應(yīng)水位變幅能力弱)，這也限制了這一過魚設(shè)施類型的推廣發(fā)展。

基于上述原因，申請人提出將傳統(tǒng)技術(shù)型魚道與仿自然魚道相結(jié)合的布置方案，將技術(shù)型魚道能夠適應(yīng)高水頭、大水位變幅的特點(diǎn)與仿自然魚道水力條件優(yōu)良、更貼近自然生態(tài)的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)融合，從而提升其應(yīng)用潛力。然而，由于涉及兩種不同的魚道型式，在實(shí)際布置時(shí)面臨以下亟需解決的技術(shù)難題：

1、仿自然魚道與傳統(tǒng)技術(shù)型魚道尺度相差較大，特別是豎縫等過流控制性斷面的尺寸差異明顯；通常而言，仿自然魚道過流能力遠(yuǎn)大于技術(shù)型魚道，如果直接將兩者連接在一起，會產(chǎn)生因兩者流量不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致技術(shù)型魚道中流速超過設(shè)計(jì)流速指標(biāo)，抑或仿自然魚道中水流流速過小，低于魚類感應(yīng)流速等不利于過魚的水力條件；

2、仿自然魚道與傳統(tǒng)技術(shù)型魚道相連接時(shí)，位于上游的技術(shù)型魚道需要適應(yīng)不同水位條件，因此其進(jìn)、出口水位與仿自然魚道進(jìn)、出口水位存在一定差異，如不能妥善將兩種(或多種)水位進(jìn)行合理銜接，則同樣會導(dǎo)致魚道池室內(nèi)水流條件欠佳，嚴(yán)重時(shí)會形成流速屏障，導(dǎo)致目標(biāo)魚類無法順利上溯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提出一種魚道調(diào)節(jié)池及其設(shè)計(jì)方法，使得上游是技術(shù)型魚道下游是仿自然型魚道相互銜接時(shí)，銜接部位上下游流速、水位仍能滿足過魚需求，克服流量、流速、水位在不同類型魚道中難以匹配的難題。

一種魚道調(diào)節(jié)池：包括：技術(shù)型魚道魚類進(jìn)口段、補(bǔ)水設(shè)施、過魚通道、溢流調(diào)節(jié)池、底部銜接坡面，仿自然魚道魚類出口連接段；

上述的補(bǔ)水設(shè)施為：在技術(shù)性魚道魚類進(jìn)口段的底部開挖設(shè)置補(bǔ)水設(shè)施，上述的補(bǔ)水設(shè)施包括補(bǔ)水消力池和補(bǔ)水管道；補(bǔ)水管道將設(shè)計(jì)補(bǔ)水量引流至補(bǔ)水消力池，補(bǔ)水水流經(jīng)消能后從頂部冒出，對技術(shù)型魚道魚類進(jìn)口段補(bǔ)水；其具體設(shè)計(jì)采用CN110552335B的設(shè)計(jì)方案；

上述的溢流調(diào)節(jié)池布置在過魚通道側(cè)面，在過魚通道和溢流調(diào)節(jié)池中間隔墻的中下部設(shè)置過流孔，水流自過流孔進(jìn)入溢流調(diào)節(jié)池；過流孔上設(shè)置攔魚格柵，避免目標(biāo)魚類進(jìn)入溢流調(diào)節(jié)池；多余水量自溢流調(diào)節(jié)池流出魚道外部；

上述的過魚通道與仿自然魚道魚類出口連接段設(shè)置底部銜接坡面，調(diào)控仿自然魚道魚類出口連接段水位。

上述的仿自然魚道魚類出口連接段斷面為矩形。

上述的魚道調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：

(1)確定魚道調(diào)節(jié)池的目標(biāo)水位：

魚道調(diào)節(jié)池水位銜接技術(shù)魚道魚類進(jìn)口段水位和仿自然魚道魚類出口段水位，這兩段的水位差不大于5cm；

(2)確定過魚通道內(nèi)水流流速指標(biāo)：

過魚通道內(nèi)的流速大于目標(biāo)魚類的感應(yīng)流速v_g，并且不小于0.15m/s；