一种利用大坝取水口过鱼的鱼道及其控制方法
阅读说明：本技术 一种利用大坝取水口过鱼的鱼道及其控制方法 (Fishway for passing fish through water intake of dam and control method thereof ) 是由 蔡露 侯轶群 朱正强 韩德举 陈小娟 陶江平 胡望斌 于 2021-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种利用大坝取水口过鱼的鱼道及其控制方法,坝体底部设有鱼道,鱼道一端设有挡压台,挡压台设在坝体内侧,挡压台一侧设有弧形的内拱,内拱与鱼道连通,挡压台上表面靠近坝顶,鱼道另一侧设有扇形的引鱼口,鱼道内部设有至少两个闸门,闸门与液压缸连接,两个闸门之间设有通气孔,一侧设有水位观察口,通气孔和水位观察口与坝顶连通。通过改造取水口,使其能够达到鱼道穿坝的目的。鱼类经由坝下下游进鱼口、下游段-取水口-上游段-上游出口,最终达到坝上。取水口改造后,既可以满足鱼类过坝需求,又可以满足取水、灌溉等需求。(The invention provides a fishway for passing fish through a water intake of a dam and a control method thereof. The purpose that the fishway penetrates through the dam can be achieved by modifying the water intake. The fishes finally reach the dam through a downstream fish inlet, a downstream section, a water intake, an upstream section and an upstream outlet of the dam. After the water intake is transformed, the requirements of fish crossing a dam can be met, and the requirements of water taking, irrigation and the like can be met.)
技术领域
本发明涉及大坝过鱼领域，尤其是涉及一种利用大坝取水口过鱼的鱼道及其控制方法。
背景技术
大坝的建设不但为人类储蓄了宝贵的水资源，提供了大量的清洁电力，增强了航运能力和抗洪抗旱能力。但是大坝的建设却阻止了大坝下游鱼类等水生动物到上游的活动，破坏了原有河道中水生动物的生存与繁殖体系，打破了原有的系统平衡，因此，大坝往往需要建设相应的鱼道，以企求维持原有的水生态平衡和降低大坝工程对水生态的破坏。
目前我国已建大坝众多，并且很多已建大坝未配置鱼道。在已完工大坝附近修建鱼道一般需要避开大坝主体工程，绕坝而建，因此此类鱼道通常过长，建造成本高。若不绕开大坝，则需穿坝修建鱼道，对大坝主体工程安全造成潜在影响，且成本也较大。此外, 对于还未建设的大坝，如果能使得鱼道利用取水口穿坝，也将节约鱼道建设成本。因此提出一种借助大坝取水口的鱼道设计和建设方案，利用大坝取水口使得鱼道穿坝。
中国专利“CN 105256772 A” ，该发明提供一种无水资源损耗、无自由水面的过鱼系统及方法，由大坝、出鱼隧道、进鱼隧道、汇鱼室、出鱼闸、进鱼闸、下游河道、发声单元、发光单元、电源、注料机、注料管、探鱼雷达、总控系统组成。本发明与现有鱼道设计方法的显著不同在于，该过鱼系统设置有压、无自由水面的过鱼隧道、汇鱼室，不但显著降低鱼道建设与维护费用高，大大节省工程建设用地，而且过鱼几乎不损耗水资源，并提高过鱼效率。所设计的鱼道，同样还可以用于临时泄洪。这种设计导致进鱼口水压压力过大，且鱼道容易出现缺氧的情况，导致鱼群出现个别死亡的情况。
中国专利“CN207553055U”，该实用新型公开了一种水利水电大坝的过鱼装置，包括坝体，所述坝体内等距分布有多个过鱼通道，所述过鱼通道为阶梯状，所述过鱼通道包括第一流水通道和第二流水通道，所述第一流水通道的内顶部和第二流水通道的内顶部位于同一水平面上，所述第一流水通道的内底部低于第二流水通道的内底部，所述过鱼通道内设有第一闸门、第二闸门和第三闸门，所述第一闸门位于第一流水通道内，所述第二闸门位于第一流水通道和第二流水通道的连接处，所述第三闸门位于第二流水通道内。该实用新型结构简单，操作方便，能够有效地解决大坝两侧的鱼类洄游问题，减缓了水利工程对生态系统平衡造成的影响，而且也解决了集鱼船的不足之处。水坝两侧有水位差，多个闸门的设计也很难帮助鱼类过坝。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种利用大坝取水口过鱼的鱼道及其控制方法，解决已完工大坝附近修建过鱼设施一般需要避开大坝主体工程，绕坝而建，因此此类鱼道通常过长，建造成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种利用大坝取水口过鱼的鱼道，坝体底部设有鱼道，鱼道一端设有挡压台，挡压台设在坝体内侧，挡压台一侧设有弧形的内拱，内拱与鱼道连通，挡压台上表面靠近坝顶，鱼道另一侧设有扇形的引鱼口，鱼道内部设有至少两个闸门，闸门与液压缸连接，两个闸门之间设有通气孔，一侧设有水位观察口，通气孔和水位观察口与坝顶连通。
优选方案中，鱼道内部的闸门包括第一闸门和第二闸门，坝体内部设有第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸与第一闸门连接，第二液压缸与第二闸门连接，还设有液压站与第一液压缸和第二液压缸连通。
优选方案中，鱼道内部还设有多个引鱼装置，引鱼装置为引鱼灯，鱼道一端设有第三引鱼灯，第一闸门和第二闸门之间设有第二引鱼灯，挡压台的内拱表面设有第一引鱼灯。
优选方案中，第一闸门和第二闸门之间还设有鱼群探测声呐，鱼群探测声呐一侧设有压力传感器。
优选方案中，还设有控制中心，控制中心与鱼群探测声呐、压力传感器、第三引鱼灯、第二引鱼灯和第一引鱼灯电连接。
优选方案中，挡压台上还设有低水位进水口，低水位进水口与内拱连通，低水位进水口与内拱之间设有第三闸门。
优选方案中，挡压台上还设有控制台，控制台内部设有电动丝杆升降机，第三闸门上设有丝杆，丝杆穿过墙体与电动丝杆升降机螺纹连接。
该方法包括：
S1、控制中心打开第三引鱼灯，第三引鱼灯将鱼群引入到引鱼口，鱼群从引鱼口进入到鱼道开口端；
S2、第二液压缸控制第二闸门打开，第三引鱼灯关闭，第二引鱼灯打开，将鱼群引入到第一闸门和第二闸门之间；
S3、鱼群探测声呐感应到鱼群进入到鱼道内部，第二液压缸控制第二闸门关闭，第一液压缸控制第一闸门打开，压力传感器检测鱼道内部水压，则第二引鱼灯熄灭，且第三引鱼灯和第一引鱼灯打开开始引鱼；
S4、第一引鱼灯将鱼群引到挡压台顶部，鱼群从挡压台顶部游过，鱼群游过后，重复S1-S3的步骤；
S5、水位低于挡压台上表面的时候，打开第三闸门，鱼群从第三闸门游过，完成低水位过鱼。
本发明提供了一种利用大坝取水口过鱼的鱼道及其控制方法，在大坝蓄水一侧设置了挡压台，挡压台的作用是减少鱼道内部水压，防止第一闸门打开是，水压过大压在第二闸门上，导致鱼道内部的水压过大，鱼群无法进行上游，挡压台挡住大坝一侧的水压，减少了鱼道内部水压，鱼群会随鱼道游过大坝，进而完成鱼类上下游的繁衍交流。本发明结构简单，操作方便，能够有效地解决大坝两侧的鱼类洄游问题，减缓了水利工程对生态系统平衡造成的影响，而且也解决了集鱼船的不足之处。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明总体鱼道过鱼示意图；
图2是本发明挡压台俯视示意图；
图中：电动丝杆升降机1；控制台2；丝杆3；挡压台4；内拱401；低水位进水口5；第一引鱼灯6；第一闸门7；第二引鱼灯8；鱼群探测声呐9；第二闸门10；第三引鱼灯11；引鱼口12；通气孔13；水位观察口14；液压站15；第一液压缸16；第二液压缸17；控制中心18；鱼道19；第三闸门20；压力传感器21。
具体实施方式
实施例1
如图1-2示，一种利用大坝取水口过鱼的鱼道，坝体底部设有鱼道19，鱼道19一端设有挡压台4，挡压台4设在坝体内侧，挡压台4一侧设有弧形的内拱401，内拱401与鱼道19连通，挡压台4上表面靠近坝顶，鱼道19另一侧设有扇形的引鱼口12，鱼道19内部设有至少两个闸门，闸门与液压缸连接，两个闸门之间设有通气孔13，一侧设有水位观察口14，通气孔13和水位观察口14与坝顶连通。鱼道19原本是用于大坝取水的取水口，取水后可用于农业灌溉、自来水供应。通过改造取水口，使其能够达到鱼道穿坝的目的。鱼类经由坝下下游进鱼口、下游段-取水口-上游段-上游出口，最终达到坝上。取水口改造后，既可以满足鱼类过坝需求，又可以满足取水、灌溉等需求。
在大坝蓄水一侧设置了挡压台4，挡压台4的作用是减少鱼道19内部水压，防止第一闸门7打开是，水压过大压在第二闸门10上，导致鱼道19内部的水压过大，鱼群无法进行上游，挡压台4挡住大坝一侧的水压，减少了鱼道19内部水压，鱼群会随鱼道19游过大坝，进而完成鱼类上下游的繁衍交流。在不过鱼时也可以起到取水的作用。
优选方案中，鱼道19内部的闸门包括第一闸门7和第二闸门10，坝体内部设有第一液压缸16和第二液压缸17，第一液压缸16与第一闸门7连接，第二液压缸17与第二闸门10连接，还设有液压站15与第一液压缸16和第二液压缸17连通。第一闸门7和第二闸门10配合使用，第一液压缸16和第二液压缸17控制第一闸门7和第二闸门10开启或者关闭。
优选方案中，鱼道19内部还设有多个引鱼装置，引鱼装置为引鱼灯，鱼道19一端设有第三引鱼灯11，第一闸门7和第二闸门10之间设有第二引鱼灯8，挡压台4的内拱401表面设有第一引鱼灯6。第一引鱼灯6、第二引鱼灯8和第三引鱼灯11起到分步骤引鱼的作用，将鱼群引诱过大坝。
优选方案中，第一闸门7和第二闸门10之间还设有鱼群探测声呐9，鱼群探测声呐9一侧设有压力传感器21。鱼群探测声呐9起到弹出鱼群的作用，用于观察鱼群的流动情况。压力传感器21观察第一闸门7和第二闸门10之间的水压变化，防止水压过大。
优选方案中，还设有控制中心18，控制中心18与鱼群探测声呐9、压力传感器21、第三引鱼灯11、第二引鱼灯8和第一引鱼灯6电连接。控制中心18检测鱼群探测声呐9、压力传感器21，同时控制中心18控制力第三引鱼灯11、第二引鱼灯8和第一引鱼灯6。
优选方案中，挡压台4上还设有低水位进水口5，低水位进水口5与内拱401连通，低水位进水口5与内拱401之间设有第三闸门20。水位低于挡压台4上表面的时候，打开第三闸门20，鱼群从第三闸门20游过，完成低水位过鱼。
优选方案中，挡压台4上还设有控制台2，控制台2内部设有电动丝杆升降机1，第三闸门20上设有丝杆3，丝杆3穿过墙体与电动丝杆升降机1螺纹连接。电动丝杆升降机1控制第三闸门20开启或者关闭。
实施例2
结合实施例1进一步说明，如图1-2所示结构，控制中心18打开第三引鱼灯11，第三引鱼灯11将鱼群引入到引鱼口12，鱼群从引鱼口12进入到鱼道19开口端；
第二液压缸17控制第二闸门10打开，第三引鱼灯11关闭，第二引鱼灯8打开，将鱼群引入到第一闸门7和第二闸门10之间；
鱼群探测声呐9感应到鱼群进入到鱼道19内部，第二液压缸17控制第二闸门10关闭，第一液压缸16控制第一闸门7打开，压力传感器21检测鱼道19内部水压，则第二引鱼灯8熄灭，且第三引鱼灯11和第一引鱼灯6打开开始引鱼；
第一引鱼灯6将鱼群引到挡压台4顶部，鱼群从挡压台4顶部游过，鱼群游过后，重复S1-S3的步骤；
水位低于挡压台4上表面的时候，打开第三闸门20，鱼群从第三闸门20游过，完成低水位过鱼。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
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