[发明专利]一种带消能柱的鱼道

说明书

技术领域

本发明属于水利水电工程技术领域，涉及在水利水电工程中对鱼的生存环境进行修复的工程，尤其是涉及一种带消能柱的鱼道。

背景技术

洄游是一些鱼类的一种主动、定期、定向、集群的周期性运动，随着鱼类生命周期各个环节的推移，每年重复进行。洄游是长期以来鱼类对外界环境条件变化的适应结果，也是鱼类内部生理变化发展到一定程度，对外界刺激的一种必然反应。通过洄游，更换各生活时期的生活水域，以满足不同生活时期对生活条件的需要，顺利完成生活史中各重要生命活动。

水电站的建设阻断了鱼类的洄游，这对鱼类的繁殖以及河流的生态有着比较大的潜在威胁，而合适有效的鱼道、鱼路、鱼梯能在很大程度上减少这种危害。鱼道作为一种帮助鱼类洄游和减少河流生态危害的过鱼建筑物，相对于鱼路和鱼梯有着更广泛的用途。鱼道由于其结构较为成熟，可持续过鱼而使得在国内外被广泛应用，但目前大多鱼道其结构相对单一，如申请号为CN201210258999.0的发明专利公开了一种竖缝式鱼道结构，其结构示意图如图1所示，通过竖缝设计来干扰水流方向和速度，达到了降低水流速，帮助鱼克服水流阻力而实现洄游的效果。但模拟实验发现，该结构的鱼道在竖缝出口侧出现了一段局部过流流速大于鱼类的极限游泳速度和耐久游泳速度的水流，恰好在鱼洄游的必经之道上，如图2所示，在这个位置上对鱼的洄游产生较大冲击，使得鱼在此处消耗大量体力，洄游受阻，鱼道整体效率偏低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种带消能柱的鱼道，从而达到扰乱鱼道竖缝出口侧水流，最大限度减小水流对鱼形成冲击的效果。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种带消能柱的鱼道，包括形成流道的两侧壁、位于两侧壁内侧并相对布置的若干长隔板和短隔板，所述长隔板与短隔板相对安装，所述每一长隔板与短隔板的端面之间形成一竖缝，所述每两组长隔板和短隔板之间形成一池室，相邻两池室之间通过竖缝连通；所述长隔板靠近竖缝端一侧设有钩状墩头，所述钩状墩头的朝向与水流方向相反；所述池室内还设有消能柱。

所述消能柱的高度与长隔板、短隔板、侧壁的高度相同。

所述竖缝的倾斜角度为45°，缝宽为b。

所述钩状墩头截面为一直角梯形，其中梯形短边长度为竖缝缝宽b的0.49倍，倾斜面与水流方向形成钝角，斜边比为1:3，钩状墩头在长隔板垂直方向上的高度为竖缝缝宽b的2倍。

所述消能柱距离短隔板侧侧壁的距离为竖缝缝宽b的3倍，距离长隔板的距离为竖缝缝宽b的2倍。

所述长隔板的长度是短隔板长度的3倍。

所述短隔板位于长隔板后，长度为竖缝缝宽b的1.6倍。

所述长隔板、短隔板和侧壁的厚度为竖缝缝宽b的0.17倍。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种带消能柱的鱼道，通过在鱼道的池室内合理的布置消能柱，扰乱了竖缝处的水流，使得鱼道中的水流流速减小，达到了充分减小了水流阻力的消能效果，确保鱼洄游时在竖缝处能顺利通过，减小鱼在洄游过程中对体力的消耗，提高其洄游效率，从而减小了水利水电工程对河道内鱼类生存环境的不利影响。

附图说明

图1为现有技术中竖缝式鱼道的结构示意图；

图2为图1所示结构的水流流速模拟图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为本发明的结构比例图一；

图5为本发明的结构比例图二；

图6为本发明结构的水流流速模拟图。

图中：1-侧壁，2-长隔板，3-消能柱，4-段隔板，5-钩状墩头，6-池室，7-竖缝。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图3～6所示，本发明所述的一种带消能柱的鱼道，包括形成流道的两侧壁1、位于两侧壁1内侧并相对布置的若干长隔板2和短隔板4，所述长隔板2与短隔板4相对安装，所述每一长隔板2与短隔板4的端面之间形成一竖缝7，所述每两组长隔板2和短隔板4之间形成一池室6，相邻两池室6之间通过竖缝7连通；所述长隔板2靠近竖缝端一侧设有钩状墩头5，所述钩状墩头5的朝向与水流方向相反；所述池室6内还设有消能柱3。

所述消能柱3的高度与长隔板2、短隔板4、侧壁1的高度相同，消能柱3在池室中的位置布置通过数值模拟多种不同的布置情况，采用消能效果最理想的结构。