一种盘旋层叠式鱼道进口结构制造技术

本发明专利技术提供了一种盘旋层叠式鱼道进口结构，包括盘旋层叠式鱼道、结构底座、顶部结构平台、设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口、进口闸门；所述结构底座固定于边坡或河底以支撑盘旋层叠式鱼道；所述顶部结构平台最下面为带鱼道进口的单层盘旋鱼道，单层盘旋鱼道与盘旋层叠式鱼道顶部衔接；设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口位于盘旋层叠式鱼道外壁的不同层；设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口以及顶部结构平台上的鱼道进口共用同一个进口闸门，进口闸门实现对多个鱼道进口进行统一启闭控制。本发明专利技术适用于下游大水位变幅运行及高山峡谷等受限空间的水利工程，可根据现场地形条件布置在边坡上或河底。地形条件布置在边坡上或河底。地形条件布置在边坡上或河底。

【技术实现步骤摘要】
一种盘旋层叠式鱼道进口结构


[0001]本专利技术涉及水工建筑物设计建造
，具体涉及一种盘旋层叠式鱼道进口结构。

技术介绍

[0002]我国作为全球水电大国，在全国各个流域建设了大量的水利水电工程，工程中建设的大坝在防洪、灌溉、发电、供水、航运等方面发挥巨大作用的同时也不可避免对生态产生影响，尤其是对鱼类洄游通道的阻隔影响。因此，目前普遍通过建设鱼道的方式重建鱼类洄游通道、沟通上下游鱼类交流。水流从上游进入鱼道，从下游流出鱼道，但洄游鱼类从下游进入鱼道，从上游游出鱼道，由此称鱼道上游进水口为鱼道出口，鱼道下游出水口为鱼道进口。
[0003]为了实现过鱼的目的，鱼道通常需要满足一定的水深要求和一定的流速要求。然而，对于下游水位变幅较大的工程，水位变化条件下，鱼道的水深、流速均会受到影响，影响鱼道的过鱼效率。如何提高鱼道进口适应水位变化的能力，一直是国内外面临的技术难题。根据《水利水电工程鱼道设计导则(SL 609
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2013)》要求，主要过鱼季节下游水位变幅较大时，应设置不同位置与高程的多个鱼道进口。因此，目前提高鱼道进口适应水位变化能力的方法主要是在鱼道沿程最低、最高水位之间设置多个进口，但这种传统方法存在以下弊端：
[0004]1)对于下游水位变幅较大的工程，最低水位进口和最高水位进口之间鱼道长度很长，其布置占用场地大，对于处在峡谷地形中的大坝而言，进口段往往需要大规模的边坡开挖，布置难度较大；
[0005]2)为以防止下游水体溢流进入鱼道影响鱼道运行，鱼道下游段边墙高程须在下游最高水位以上，边墙工程量大；
[0006]3)多个鱼道进口分散布置，需要布置多个闸门和启闭系统联合控制，整体结构和控制逻辑复杂。
[0007]此外，随着国内水电资源开发殆尽，目前我国水电开发主要集中在西部高山峡谷中，生态环境脆弱的同时在高山峡谷中建设传统鱼道难度较大，迫切需要提出一种少占用或不占用边坡空间的鱼道进口结构。
[0008]中国专利公开号CN 106592541B，公开日2018年11月13日，专利技术创造的名称为上游水位变幅较大工程用的鱼道系统，该申请案公开了一种开挖量小，建筑用混凝土工程量少的鱼道系统。其不足之处占地面积较大，包含多个闸门，整体控制结构复杂，故障风险高。中国专利公开号CN 110468805B，公开日2021年4月23日，专利技术创造的名称为一种鱼道变半径螺旋塔式多进口或多出口结构，该申请案公开了一种鱼道变半径螺旋塔式多进口或多出口结构。其不足之处在于需要布置多个闸门，且闸门启闭及运输设备需要在弯曲轨道上来回控制吊运多个闸门才能实现进口或出口的启停切换，控制结构及逻辑复杂，而且整体占用面积较大，高山峡谷地带建设困难。

技术实现思路

[0009]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种盘旋层叠式鱼道进口结构。本专利技术具有结构布置范围小、结构紧凑的优点，不需要联动控制多个闸门，通过控制一个闸门实现多个鱼道进口的启闭控制，适用于下游大水位变幅运行及高山峡谷等受限空间的水利工程，可根据现场地形条件布置在边坡上或河底。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案实现：
[0011]一种盘旋层叠式鱼道进口结构，其特征在于：包括盘旋层叠式鱼道、结构底座、顶部结构平台、设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口、进口闸门；所述结构底座固定于边坡或河底以支撑盘旋层叠式鱼道；所述顶部结构平台最下面为带鱼道进口的单层盘旋鱼道，单层盘旋鱼道与盘旋层叠式鱼道顶部衔接；设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口位于盘旋层叠式鱼道外壁的不同层，设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口以及顶部结构平台上的鱼道进口处于同一方位但高度不同，以对应不同运行水位；单层盘旋鱼道的鱼道进口的同层另一方位为所述盘旋层叠式鱼道进口结构的水流进口，水流进口用于和配套鱼道连接；设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口以及顶部结构平台上的鱼道进口共用同一个进口闸门，进口闸门能够在高度方向上进行移动，根据运行水位自动控制运行高度，实现对多个鱼道进口进行统一启闭控制。
[0012]进一步的：所述盘旋层叠式鱼道进口结构整体呈圆形或矩形结构。
[0013]进一步的：所述顶部结构平台上固定闸门启闭设备，顶部结构平台的顶部高于下游最高运行水位；设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口以及顶部结构平台上的鱼道进口的外侧壁上设置进口闸门槽；所述进口闸门与闸门启闭设备连接，进口闸门处于进口闸门槽内，并在进口闸门槽内移动。
[0014]进一步的：所述盘旋层叠式鱼道进口结构为预制装配式结构，所述盘旋层叠式鱼道包括多个预制结构层，多个预制结构层在高度方向上依次首尾拼接，最上层的预制结构层与所述单层盘旋鱼道衔接，每个预制结构层均具有一个鱼道进口。
[0015]进一步的：所述水流进口的方位与鱼道进口的方位的角度差为80度～100度或170度～190度。
[0016]进一步的：鱼道进口底板高程根据实际鱼道运行水位分级设置。
[0017]进一步的：所述预制结构层包括鱼道底板、外壁和内壁，所述鱼道底板逐渐抬高，并呈螺旋设置，外壁上开设所述鱼道进口。
[0018]进一步的：所述预制结构层的鱼道长度根据鱼道坡度、相邻层鱼道进口底板高程差确定，计算公式如下：
[0019]l＝hθ
[0020]其中l为预制结构层鱼道长度，h为相邻层鱼道进口底板高程差，θ为鱼道坡度；θ根据鱼道过鱼对象种类及习性确定，通常在1:10～1:30之间。
[0021]进一步的：所述进口闸门槽的宽度大于鱼道进口宽度，进口闸门的高度不低于最上层鱼道进口顶板高程与最下层鱼道进口底板高程之差，进口闸门槽的高度不低于两倍进口闸门的高度。
[0022]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0023]本专利技术采用盘旋层叠布置型式，实现鱼道多进口集中布置，鱼道进口结构紧凑，克
服了分散布置占地广、布置难度大的问题；本专利技术利用鱼道外壁作为挡水胸墙，不用额外建设，降低建设成本；并利用一套固定启闭设备控制一个闸门实现多个鱼道进口启闭控制，适应不同水位变化情况，控制系统结构和逻辑简单，运维方便。本专利技术可以根据现场条件布置在边坡或河底，可根据实际工程中水位变化使用预制结构装配而成，适用于下游水位变幅大和高山峡谷等受限空间地区建设的水利工程，有助于推动我国鱼道设计的标准化。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的一种盘旋层叠式鱼道进口结构的三维示意图。
[0025]图2为本专利技术的一种盘旋层叠式鱼道进口结构的三维剖面图。
[0026]图3为本专利技术的一种盘旋层叠式鱼道进口结构的爆炸图。
[0027]图4为本专利技术的预制结构层的三维剖面图。
[0028]图5为不同水位时盘旋层叠式鱼道进口结构的闸门控制示意图。
[0029]附图标记：1
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盘旋层叠式鱼道、2
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鱼道底板、3
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鱼道进口、4...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盘旋层叠式鱼道进口结构，其特征在于：包括盘旋层叠式鱼道、结构底座、顶部结构平台、设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口、进口闸门；所述结构底座固定于边坡或河底以支撑盘旋层叠式鱼道；所述顶部结构平台最下面为带鱼道进口的单层盘旋鱼道，单层盘旋鱼道与盘旋层叠式鱼道顶部衔接；设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口位于盘旋层叠式鱼道外壁的不同层，设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口以及顶部结构平台上的鱼道进口处于同一方位但高度不同，以对应不同运行水位；单层盘旋鱼道的鱼道进口的同层另一方位为所述盘旋层叠式鱼道进口结构的水流进口，水流进口用于和配套鱼道连接；设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口以及顶部结构平台上的鱼道进口共用同一个进口闸门，进口闸门能够在高度方向上进行移动，根据运行水位自动控制运行高度，实现对多个鱼道进口进行统一启闭控制。2.根据权利要求1所述的一种盘旋层叠式鱼道进口结构，其特征在于：所述盘旋层叠式鱼道进口结构整体呈圆形或矩形结构。3.根据权利要求1所述的一种盘旋层叠式鱼道进口结构，其特征在于：所述顶部结构平台上固定闸门启闭设备，顶部结构平台的顶部高于下游最高运行水位；设置于盘旋层叠式鱼道上的多个鱼道进口以及顶部结构平台上的鱼道进口的外侧壁上设置进口闸门槽；所述进口闸门与闸门启闭设备连接，进口闸门处于进口闸门槽内，并在进口闸门槽内移动。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗远林，郑波，王鸿振，吴月超，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：