一种基于船闸输水系统的高坝运鱼装置及运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于船闸输水系统的高坝运鱼装置及运行方法，属于船闸工程与生态保护交叉领域，本装置包括输水管道、升鱼井、升鱼组件、上游过鱼通道和下游过鱼通道，输水管道与船闸闸室并列布置并设于灌水阀门之后、泄水阀门之前，升鱼井分别通过消能组件与输水管道连接、通过下部闸门与下游过鱼通道连接、通过上部闸门与上游过鱼通道连接，升鱼组件设于升鱼井内，由网板、浮筒组成，升鱼井周向上均布有至少三个与之连通并用于置放浮筒的浮筒井，网板设于升鱼井内并与浮筒连接。本发明专利技术将适用于高水头条件的船闸输水系统与升鱼相结合，利用船闸灌泄水过程对升鱼井同步实施灌水和泄水，以实现升鱼井水位变化，从而实现浮筒升降，进而驱动网板垂直运动达到运鱼目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于船闸输水系统的高坝运鱼装置及运行方法
本专利技术属于船闸工程与生态保护
，涉及一种基于船闸输水系统的高坝运鱼装置及运行方法。
技术介绍
在河流中修建大坝，可起到防洪、发电和通航的显著作用。然而，大坝的建设切断了河流的连续性，从而截断了鱼类的洄游通道，改变了鱼类栖息地的环境，对生态环境造成了很大的影响。为解决大坝建设与鱼类保护的矛盾，过鱼设施的研究与建设变得十分重要。目前，应用较多的过鱼设施主要有鱼道和升鱼机。其中，鱼道具有一次性投资大、适用高水头差等特点，尤其对于高坝工程而言，鱼道适用性的缺陷尤为凸出。升鱼机虽然适用于高坝工程，然而其提升动力主要依靠电力，由此带来的机电设备建造、运行和维护成本依然较高。因此，亟待研究一种运行简便、维护费用相对经济的高坝运鱼装置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于船闸输水系统的高坝运鱼装置及运行方法，通过水位变化驱动运鱼设施垂直升降，相比传统升鱼机，可有效降低运鱼装置的机电设备建造、运行和维护成本，且适应于高坝复杂水力学要求。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术拟公开一种基于船闸输水系统的高坝运鱼装置，所述船闸输水系统包括与船闸闸室连接并具有灌水阀门的灌水廊道和具有泄水阀门的泄水廊道，所述高坝运鱼装置包括输水管道、升鱼井、升鱼组件、上游过鱼通道和下游过鱼通道，所述输水管道与船闸闸室并列布置并设于灌水阀门之后、泄水阀门之前，所述升鱼井分别通过消能组件与输水管道连接、通过下部闸门与下游过鱼通道连接、通过上部闸门与上游过鱼通道连接，所述升鱼组件设于升鱼井内，由网板、浮筒组成，升鱼井周向上均布有至少三个与之连通并用于置放浮筒的浮筒井，网板设于升鱼井内并与浮筒连接。进一步，所述高坝运鱼装置还包括有与下游过鱼通道连接的集鱼池，所述集鱼池内设有集鱼灯；所述升鱼组件还包括设于网板上的催鱼设施；所述输水管道上在与消能组件连接处的前后各设置有一个检修阀门。进一步，所述消能组件包括消能管和设于消能管上方的消能盖板，所述消能管设于升鱼井底部并与输水管道连接，其面对消能盖板的对应面设有顶部过水缝，所述消能盖板覆盖消能管所设的顶部过水缝，所述消能管呈梳妆结构或回字型结构。进一步，所述高坝运鱼装置还包括具有排水阀门的排水管道，所述排水管道的一端与升鱼井底部的消能管连接，另一端通过另一所述的消能组件与集鱼池底部连接。进一步，所述高坝运鱼装置还包括具有顺次设置断水阀门和充水阀门的充水管道，所述充水管道在断水阀门一端连接于上游库区、在充水阀门一端连接于输水管道上并位于两个检修阀门之间。本专利技术还提供一种基于上述的船闸输水系统的高坝运鱼装置的运行方法，包括如下步骤：A1、船闸闸室灌水前：灌水阀门、泄水阀门和上部闸门均处于关闭状态，下部闸门处于开启状态，使鱼类通过下游过鱼通道游入升鱼井；A2、船闸闸室灌水：关闭下部闸门，开启灌水阀门，升鱼井水位上升驱使升鱼组件带动鱼类上升，待船闸闸室水位上升至上游库区水位后，关闭灌水阀门，此时的升鱼井水位也上升至上游过鱼通道水位，并开启上部闸门，在船舶出闸期间，鱼类游离升鱼井并由上游过鱼通道游入上游库区；A3、船闸闸室泄水前：关闭上部闸门，升鱼井与上游过鱼通道隔离；A4、船闸闸室泄水：开启泄水阀门，升鱼井水位下降驱使升鱼组件下降，待船闸闸室水位下降至下游水位后，关闭泄水阀门，此时的升鱼井水位也下降至下游过鱼通道水位，并开启下部闸门，回到步骤1)。优选的，步骤A1中还使两个检修阀门处于开启状态；步骤A3和A4的替代方案为：A3′、关闭上部闸门和两个检修阀门，升鱼井与船闸输水系统及上游过鱼通道隔离；再开启排水阀门，升鱼井水位下降驱使升鱼组件下降，且由排水管道将升鱼井中水向集鱼池泄水，并控制排水阀门开度，在集鱼池内制造鱼类的喜好流速，同时借助布置在集鱼池中的集鱼灯以诱导鱼类进入集鱼池；待升鱼井水位下降至下游过鱼通道水位后，开启下部闸门，回到步骤1)；A4′、船闸闸室泄水：开启泄水阀门，待船闸闸室水位下降至下游水位后，关闭泄水阀门，此时的船闸闸室泄水不参与升鱼井泄水。本专利技术还提供一种基于上述的船闸输水系统的高坝运鱼装置的另一种运行方法，包括如下步骤：B1、灌水阀门、泄水阀门、上部闸门、充水阀门和两个检修阀门均处于关闭状态，下部闸门和断水阀门处于开启状态，使鱼类通过下游过鱼通道游入升鱼井；B2、关闭下部闸门，开启充水阀门，升鱼井水位上升驱使升鱼组件带动鱼类上升，待升鱼井水位上升至上游过鱼通道水位后，关闭充水阀门，并开启上部闸门，鱼类游离升鱼井并由上游过鱼通道游入上游库区；B3、船闸闸室灌水：开启灌水阀门，待船闸闸室水位上升至上游库区水位后，关闭灌水阀门，此时的船闸闸室灌水不参与升鱼井灌水。B4、船闸闸室泄水前：关闭上部闸门，升鱼井与上游过鱼通道隔离；B5、船闸闸室泄水：开启泄水阀门和靠近泄水阀门一侧的检修阀门，升鱼井水位下降驱使升鱼组件下降，待船闸闸室水位下降至下游水位后，关闭泄水阀门和该检修阀门，此时的升鱼井水位也下降至下游过鱼通道水位，并开启下部闸门，回到步骤1)。优选的，步骤B4和B5的替代方案为：B4′、关闭上部闸门,升鱼井与上游过鱼通道隔离；再开启排水阀门，升鱼井水位下降驱使升鱼组件下降，且由排水管道将升鱼井中水向集鱼池泄水，并控制排水阀门开度，在集鱼池内制造鱼类的喜好流速，同时借助布置在集鱼池中的集鱼灯以诱导鱼类进入集鱼池；待升鱼井水位下降至下游过鱼通道水位后，开启下部闸门，回到步骤1)；B5′、船闸闸室泄水：开启泄水阀门，待船闸闸室水位下降至下游水位后，关闭泄水阀门，此时的船闸闸室泄水不参与升鱼井泄水。优选的，步骤B1中，小量开启充水阀门，在下游过鱼通道内制造鱼类的喜好流速，引诱鱼类进入升鱼井。本专利技术的优点在于：1、运行、维护简便。本专利技术运鱼装置较简单，运鱼设施的升降仅需通过升鱼井灌泄水就可以实现，而且运鱼设施设计为丝网结构，如此便于升鱼井内水体相通，利于提升鱼类及鱼类自由进出上、下游，无需对升鱼井的封闭额外设计多重进出门，从而轻松实现了运鱼功能。此外，与传统升鱼机相比，省去了机电提升系统定期繁琐的维护工作。2、节约能源。运鱼设施的上、下行只需对升鱼井进行灌泄水，与传统升鱼机相比，几乎不耗费电能。3、适应高坝复杂水力学要求。本专利技术将高水头船闸输水结构运鱼结构相结合，由于采用的顶部过水缝和消能盖板具有高效的消能作用，可确保升鱼井水面紊动和波动不过于剧烈，从而保障浮筒的顺利升降。4、本专利技术提供了多达四种不同方式的运鱼方法，具有适用性强，可选择形式多样的优点。总的说来，本专利技术将适用于高水头条件的船闸输水系统与升鱼相结合，即利用船闸灌泄水过程对升鱼井同步实施灌水和泄水，以实现升鱼井水位变化，从而实现浮筒升降，进而驱动网板垂直运动达到运鱼目的。本专利技术以水位变化作为驱动力替代传统升鱼机的电力，不仅具有维护简便、运行方便、节约本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于船闸输水系统的高坝运鱼装置，所述船闸输水系统包括与船闸闸室连接并具有灌水阀门(2)的灌水廊道(1)和具有泄水阀门(5)的泄水廊道(4)，其特征在于，所述高坝运鱼装置包括输水管道(3)、升鱼井(11)、升鱼组件、上游过鱼通道(13)和下游过鱼通道(8)，所述输水管道与船闸闸室并列布置并设于灌水阀门之后、泄水阀门之前，所述升鱼井分别通过消能组件与输水管道连接、通过下部闸门(9)与下游过鱼通道连接、通过上部闸门(12)与上游过鱼通道连接，所述升鱼组件设于升鱼井内，由网板(16)、浮筒(14)组成，升鱼井周向上均布有至少三个与之连通并用于置放浮筒的浮筒井(10)，网板设于升鱼井内并与浮筒连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于船闸输水系统的高坝运鱼装置，所述船闸输水系统包括与船闸闸室连接并具有灌水阀门(2)的灌水廊道(1)和具有泄水阀门(5)的泄水廊道(4)，其特征在于，所述高坝运鱼装置包括输水管道(3)、升鱼井(11)、升鱼组件、上游过鱼通道(13)和下游过鱼通道(8)，所述输水管道与船闸闸室并列布置并设于灌水阀门之后、泄水阀门之前，所述升鱼井分别通过消能组件与输水管道连接、通过下部闸门(9)与下游过鱼通道连接、通过上部闸门(12)与上游过鱼通道连接，所述升鱼组件设于升鱼井内，由网板(16)、浮筒(14)组成，升鱼井周向上均布有至少三个与之连通并用于置放浮筒的浮筒井(10)，网板设于升鱼井内并与浮筒连接。


2.根据权利要求1所述的基于船闸输水系统的高坝运鱼装置，其特征在于，所述高坝运鱼装置还包括有与下游过鱼通道连接的集鱼池(6)，所述集鱼池内设有集鱼灯(7)；所述升鱼组件还包括设于网板上的催鱼设施(15)；所述输水管道上在与消能组件连接处的前后各设置有一个检修阀门(19)。


3.根据权利要求2所述的基于船闸输水系统的高坝运鱼装置，其特征在于，所述消能组件包括消能管(18)和设于消能管上方的消能盖板(17)，所述消能管设于升鱼井底部并与输水管道连接，其面对消能盖板的对应面设有顶部过水缝，所述消能盖板覆盖消能管所设的顶部过水缝，所述消能管呈梳妆结构或回字型结构。


4.根据权利要求3所述的基于船闸输水系统的高坝运鱼装置，其特征在于，所述高坝运鱼装置还包括具有排水阀门(20)的排水管道(21)，所述排水管道的一端与升鱼井底部的消能管连接，另一端通过另一所述的消能组件与集鱼池底部连接。


5.根据权利要求2-4任一项所述的基于船闸输水系统的高坝运鱼装置，其特征在于，所述高坝运鱼装置还包括具有顺次设置断水阀门(22)和充水阀门(23)的充水管道(24)，所述充水管道在断水阀门一端连接于上游库区、在充水阀门一端连接于输水管道上并位于两个检修阀门之间。


6.一种基于权利要求1-4任一项所述的船闸输水系统的高坝运鱼装置的运行方法，其特征在于，包括如下步骤：
A1、船闸闸室灌水前：灌水阀门、泄水阀门和上部闸门均处于关闭状态，下部闸门处于开启状态，使鱼类通过下游过鱼通道游入升鱼井；
A2、船闸闸室灌水：关闭下部闸门，开启灌水阀门，升鱼井水位上升驱使升鱼组件带动鱼类上升，待船闸闸室水位上升至上游库区水位后，关闭灌水阀门，此时的升鱼井水位也上升至上游过鱼通道水位，并开启上部闸门，在船舶出闸期间，鱼类游离升鱼井并由上游过鱼通道游入上游库区；
A3、船闸闸室泄水前：关闭上部闸门，升鱼井与上游过鱼通道隔离；
A4、船闸闸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，王多银，黄海津，陈明栋，陆宏建，麦建清，马鑫林，杨颖，刘甜甜，刘原，陈沿吉，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50