[发明专利]水电站鱼道进口诱鱼补水实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及水电站鱼道实验装置，特别涉及一种可控制鱼道进口处过水流量、流速、以及集诱鱼效果和补水效果为一体的水电站鱼道进口诱鱼补水实验装置，属于水利工程设施领域。

背景技术

水利工程中，过鱼设施是一种人工修建的通道和设施，目的是让鱼类顺利通过其障碍物。鱼道作为过鱼设施的一种，它是在鱼类洄游时供鱼类通过闸、坝的人工水槽。鱼道主要结构组成包括：进口段，槽身段，出口段和辅助设施等。现今鱼道主要分为三个类型：即平面式鱼道；竖缝式鱼道，竖缝式鱼道也称导墙式鱼道；梯级式鱼道，梯级式鱼道也称台阶式鱼道。

在水利工程中，所述几种类型的鱼道是使水生动物区系能够顺利通过妨碍其溯河旅行的障碍物的唯一通路，于是鱼道就成为流水生态改良的关键设施；鱼道的形成和发展体现了人们对修建河道工程引起的水生生态环境问题的重视；因此，鱼道对于恢复鱼类及其他水生物种在河流中的自由通道具有重要的生态意义，经济意义，社会意义和工程意义。

目前，常规鱼道在研究和设计时大多侧重于其内部结构和水流条件等方面。由于缺少对鱼类生活习性和洄游规律等方面的认识，忽略了鱼道进口布置的重要性；导致鱼类进入鱼道困难甚至根本无法进入鱼道，诱鱼效果差等，因此鱼类能否较快地发现和准确进入鱼道进口是鱼道设计的关键因素之一。

发明内容

本发明的目的正是针对现有鱼道及其进口布置中所存在的缺陷和不足，而设计一种能控制鱼道进口处流速、流量；且高效、经济适用的集诱鱼和补水为一体的水电站鱼道进口诱鱼补水实验装置。该实验装置结构简单，操作方便，可靠性稳定且成本低廉；通过增加鱼道进口处诱鱼补水流量并形成诱鱼水流，诱导鱼类进入鱼道，其效果显著，适合于推广使用。

为实现上述本发明的目的，本发明采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。

本发明提出的水电站鱼道进口诱鱼补水实验装置，其特征在于该实验装置包括集鱼挡墙，流量控制栅，消能段，第一出水口和第二出水口，第一鱼道进口和第二鱼道进口，第一鱼道挡墙，第二鱼道挡墙和第三鱼道挡墙，隔离网，第一控制闸门和第二控制闸门；所述集鱼挡墙自流量控制栅靠近下游侧并往下游延伸形成，流量控制栅设置在第二出水口上游方向，流量控制栅与其后的消能段衔接，隔离网设置在流量控制栅的下游方向而在第二出水口的上游方向，第一出水口和第二出水口分别与第一鱼道进口和第二鱼道进口相连，在第一出水口和第一鱼道进口之间设置第一控制闸门，在第二出水口和第二鱼道进口之间设置第二控制闸门；第一鱼道进口位于第一鱼道挡墙和第二鱼道挡墙之间，第二鱼道进口位于第二鱼道挡墙和第三鱼道挡墙之间，即在两鱼道挡墙之间则有一鱼道进口。

上述技术方案中，所述流量控制栅采用两块孔板组合形式组成，第一块孔板和第二块孔板分别置于卡槽中；通过调整第一块孔板和第二块孔板的相对位置来实现对过水流量、流速的控制。

上述技术方案中，所述第一块孔板和第二块孔板均由大小相同、间隔均匀的若干横缝竖向排列组成。

上述技术方案中，所述流量控制栅其空隙率通过调节第一块孔板和第二块孔板的相对位置控制在15%-55%。

上述技术方案中，所述第一块孔板和第二块孔板相对位置调整到重合状态时，此时过水流量、流速最大；第一块孔板和第二块孔板相对位置交错排列且相对位置达到最大时，此时过水流量、流速最小。

上述技术方案中，所述集鱼挡墙自流量控制栅靠近下游侧并往下游延伸形成，其延伸长度至第一出水口末端，集鱼挡墙的高度与第一鱼道挡墙、第二鱼道挡墙和第三鱼道挡墙高度相等。

上述技术方案中，所述第一鱼道进口和第二鱼道进口处流速通过流量控制栅控制在0.5～1.0m/s，即能满足鱼道进口处流速要求。

上述技术方案中，所述流量控制栅之后的消能段其原型长度应大于3m，模型长度应大于6cm。

本发明的实验装置中，所述隔离网为网状结构，它在鱼道进口处需要进行补水、开启流量控制栅时，发挥其拦鱼作用。

本发明的水电站鱼道进口诱鱼补水实验装置其基本原理是：利用水电站局部水流落差，引用上游发电下泄水流进行补水诱鱼。为使鱼类能较为容易的找到鱼道的进口并尽量停留于该进口附近，故从流量控制栅靠近下游侧往下游延伸一段挡墙，形成集鱼挡墙。通过流量控制栅和消能段增加补水流量并形成诱鱼水流，与此同时保证补水流速能被鱼类识别，并且低于鱼类冲刺泳速，最终诱导鱼类顺利进入鱼道。为防止体型较小的洄游鱼类从流量控制栅游走，保证进入集鱼挡墙内的鱼只能向鱼道进口游动，故需在消能段前设置隔离网，在打开流量控制栅对鱼道进口进行补水时其隔离网发挥拦鱼作用。