[发明专利]一种旋流式太极八卦鱼道

说明书

本发明公开了一种旋流式太极八卦鱼道，包括多个依次连通的圆形池室，相邻的圆形池室之间通过收缩区连通，所述收缩区由反向圆弧平顺衔接，各所述圆形池室内设置有可转动的太极圆盘，所述太极圆盘包括由阳鱼部分和阴鱼部分构成的圆盘，且所述阳鱼部分和阴鱼部分之间设置有S形间隙的过流通道，各所述太极圆盘上还设置有多个随所述太极圆盘转动的内隔板，各所述圆形池室的侧壁上设置有多个外隔板，各所述圆形池室进口处设置有导流坎。本发明的旋流式太极八卦鱼道通过太极圆盘和内、外隔板消减水流能量，且可形成多态流速场以适应多种鱼类洄游，导流坎使水流在圆形池室内形成旋流，冲击太极圆盘旋转。

技术领域

本发明涉及一种旋流式太极八卦鱼道。

背景技术

水利工程在兴利除害的同时有时也带来一定的负面影响，如拦河工程会在一定程度上破坏河流的连通性，阻断鱼类的洄游通道。鱼道是改善河流连通性、保护物种多样性的有效措施之一。鱼道在国外已有数百年的研究历史，而在国内，鱼道的研究历史只有50多年。文献检索表明，国内外诸多学者通过对鱼道进行大量的室内试验研究与数值模拟计算研究，优化了鱼道内部的水流流态与结构布置尺寸，规范了鱼道设计方法，对于旧式鱼道的改建与新型高效鱼道的建设起到了关键的技术指导作用。Rajaratnam等通过对竖缝式鱼道池室流场的试验研究发现，在池室的长宽比为L/B＝10:8时，池室的流态稳定。Liu等对竖缝式鱼道进行了模型试验研究，测量了池室内流速分布与紊动特性等水力指标。董志勇等对同侧、异侧竖缝式鱼道进行了水力特性试验和放鱼试验，发现同侧竖缝式鱼道适用于中等流量情形，异侧竖缝式鱼道主流流速的沿程变化可用1 条二次曲线描述。随着计算机模拟技术的发展，徐体兵等通过数值模拟计算研究发现鱼道水池长宽比在8:8～10.5:8的范围内，可以获得较好的流态。张国强等研究了竖缝宽度对水池内水流结构的影响，并给出竖缝宽度的合理取值范围为b/B＝0.15～0.20(b、B分别为竖缝宽度和池室宽度)。边永欢等的研究结果表明,竖缝断面平均流速值在0.8～2.0m/s范围内时对于各级水池内主流区分布、主流流速的沿程衰减规律以及竖缝断面流速分布并无显著影响,并进一步研究了竖缝断面流速分布与各级水池内主流流速分布的变化规律。除关于竖缝式鱼道研究外，Yagci和Ead等则分别对池堰式鱼道的水力特性进行了试验及理论研究；孙双科等对近自然鱼道的设计方法和设计理念等进行了分析阐述。

目前国内仍有不少鱼道运行效果不理想，有的鱼道甚至建成即遭废弃，如七里垄电站的鱼道自建成后就从未有鱼、虾、蟹通过，湖南洋塘鱼道1980年建成，自1984年就处于废弃状态。传统鱼道的设计大多针对河流中数量较多的某类鱼群，但天然河流存在着不同的洄游时期，并且在每个洄游时期里相应洄游鱼类所适应的流速不同，由于传统鱼道一经建成，固体结构形状也就相对固定，尽管水流会因流量大小等因素有一定变化，但其流速分布等变化不大，因而难以适应多种鱼类通过，这便使得传统鱼道具有一定的局限性，可能导致过鱼种类单一。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种旋流式太极八卦鱼道，通过太极圆盘和内、外隔板消减水流能量，且可形成多态流速场以适应多种鱼类洄游的太极式新型鱼道。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种旋流式太极八卦鱼道，包括多个依次连通的圆形池室，相邻的圆形池室之间通过收缩区连通，所述收缩区由反向圆弧平顺衔接，各所述圆形池室内设置有可转动(随水流自转)的太极圆盘，所述太极圆盘包括由阳鱼部分和阴鱼部分构成的圆盘，且所述阳鱼部分和阴鱼部分之间设置有S形间隙的过流通道，各所述太极圆盘上还设置有多个随所述太极圆盘转动的内隔板，各所述圆形池室的侧壁上设置有多个外隔板，各所述圆形池室进口处设置有导流坎。

进一步的，所述外隔板为丁坝式隔板。

进一步的，所述外隔板一端固定于所述圆形池室的池壁上且朝向太极圆盘倾斜设置。

进一步的，所述外隔板与所述圆形池室的池壁切线夹角为10°～80°。