【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水利水电工程，具体涉及一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置及方法。
技术介绍
1、为解决水电工程大坝对鱼类的阻隔影响，大多数水电站采用鱼道为大坝上下游提供交流通道。为了满足鱼道进鱼口诱鱼流速的需求，往往布置在电站下游且靠近发电尾水附近，从目前已建水电站鱼道实际运行效果来看，鱼道进口区域受发电尾水出口和生态流量泄放出口处河道地形、发电机组运行台数等方面的综合影响，进口诱鱼效果难以保证。许多水电工程发电尾水水流与生态水流分离不够彻底，导致坝下仅有生态水流泄放时，鱼道进口区域普遍流速过低，因此，鱼道进口区域具有鱼类适宜流速的面积较小，无法吸引目标鱼类；而发电尾水流量过大时，鱼道进口区域形成高速水流区，鱼道进口区域具有鱼类适宜流速的面积同样较小，导致鱼类判断混乱，也无法准确吸引目标鱼类。因此，如何增加鱼道进口区域具有鱼类适宜流速的面积，从而提高诱鱼效果，是目前需要解决的难点。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置及方法，可有效解决上述问题。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，包括导流挡墙(1)、补水口(2)和补水口过流面积调节装置(3)；
4、在水电站下游发电尾水口与生态流量泄水口之间的挡墙(4)的下游设置所述导流挡墙(1)，所述导流挡墙(1)的上游端与所述挡墙(4)的下游端连接，
5、优选的，所述补水口(2)位于所述鱼道(5)的鱼道进口(5-1)的上游侧。
6、优选的，所述补水口过流面积调节装置(3)包括支撑体(3-1)和闸门(3-2)；
7、所述补水口(2)内安装所述闸门(3-2)，所述闸门(3-2)的底部设置所述支撑体(3-1)，所述支撑体(3-1)驱动所述闸门(3-2)升降，进而调节通过所述补水口(2)的从水电站下游发电尾水区域流向所述生态流量泄水区域的吸引流的流量。
8、优选的，所述导流挡墙(1)的下游端距离所述鱼道(5)的下游端的距离为5-10m。
9、优选的，所述导流挡墙(1)的高度，比全部机组发电时尾水出流对应位置的水位高出至少0.5m，以保证发电尾水和生态水流在鱼道所有区域的完全隔离。
10、本专利技术还提供一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置的方法，包括以下步骤：
11、步骤1，鱼道(5)的安装区域具有两种工况，分别为：第一种工况，只有生态水流且水电站机组不发电工况；第二种工况，具有生态水流且水电站机组发电工况；如果为第一种工况，则执行步骤2；如果为第二种工况，则执行步骤3；
12、步骤2，第一种工况时，由于仅有生态水流，并且，水电站机组不发电，因此，通过对补水口过流面积调节装置(3)进行控制，使闸门(3-2)将补水口(2)完全关闭，由于导流挡墙(1)的分隔作用，使鱼道(5)的进口区域所在的生态流量泄水通道宽度变小，提高生态流量泄水在鱼道(5)的进口区域的流速，进而增加鱼道进口区域鱼类适宜流速面积，提高诱鱼效果；
13、步骤3，第二种工况时，具有生态水流，并且，水电站具有n台水电站机组，采用以下方法，得到水电站开启i台水电站机组时，i＝1,2,…,n，对应的闸门最佳升高高度h’best，因此，实际调控时，根据水电站开启的水电站机组的数量，对补水口过流面积调节装置(3)的闸门(3-2)的升高高度进行调节，使其为闸门最佳升高高度h’best，从而将水电站下游发电尾水通过补水口(2)引入到鱼道(5)的鱼道进口区域，使鱼道进口区域具有适宜流速的面积最大，提高诱鱼效果；
14、步骤3.1，确定鱼类上溯的适宜流速以及影响鱼道(5)进口区域诱鱼效果的影响区域；
15、步骤3.2，在未安装增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置时，水电站开启i台水电站机组并具有生态水流时，采用流场计算软件模拟此种情况的下游区域流场分布情况，得到在影响区域中，具有鱼类上溯的适宜流速的面积，表示为a初始2；
16、步骤3.3，在安装增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置时，水电站开启i台水电站机组并具有生态水流时，闸门(3-2)的升高高度从初始值h0开始，按增量δh进行遍历，得到每种升高高度对应的吸引流流量，即：
17、当升高高度h1’＝h0时，得到通过补水口(2)的吸引流流量q1；
18、当升高高度h2’＝h0+δh时，得到通过补水口(2)的吸引流流量q2；
19、依此类推
20、当升高高度hm’＝h0+(m-1)δh时，得到通过补水口(2)的吸引流流量qm；
21、因此，当闸门升高高度为hj’时，j＝1,2,…,m，m为闸门升高高度尝试数量，得到对应的吸引流流量qj；
22、步骤3.4，对于每种闸门升高高度hj’对应的吸引流流量qj，采用流场计算软件模拟得到在影响区域中，具有鱼类上溯的适宜流速的面积，表示为a2j；
23、由此得到m个面积，分别为a21,a22,…,a2m，从前向后依次遍历a21,a22,…,a2m，当遍历到符合以下条件的a2j时，其对应的闸门升高高度hj’，作为当前工况的闸门最佳升高高度h’best：
24、a2j≥a初始2，并且，a2j≥a2(j+1)
25、由此得到闸门最佳升高高度h’best。
26、优选的，步骤3.3中，每种闸门升高高度hj’对应的吸引流流量qj通过以下公式计算：
27、qj＝(0.587-0.023*(h-hj’)/(p+hj’))*2/3*(2g)1/2*(b+2.4)*(h-hj’+0.001)3/2
28、其中：
29、h：水面距补水口(2)底部的高度；
30、hj’：闸门(3-2)升高高度；
31、p：补水口(2)底部距导流挡墙(1)底部的高度；
32、g：重力加速度；
33、b：补水口(2)的宽度。
34、本专利技术提供的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置及方法，具有以下优点：
35、本专利技术提供的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置及方法，成本低、施工难度小；能够明显增加在鱼道进口区域具有鱼类适宜流速的面积，从而明显提升诱鱼效果。
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1.一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，其特征在于，包括导流挡墙(1)、补水口(2)和补水口过流面积调节装置(3)；
2.根据权利要求1所述的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，其特征在于，所述补水口(2)位于所述鱼道(5)的鱼道进口(5-1)的上游侧。
3.根据权利要求1所述的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，其特征在于，所述补水口过流面积调节装置(3)包括支撑体(3-1)和闸门(3-2)；
4.根据权利要求1所述的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，其特征在于，所述导流挡墙(1)的下游端距离所述鱼道(5)的下游端的距离为5-10m。
5.根据权利要求1所述的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，其特征在于，所述导流挡墙(1)的高度，比全部机组发电时尾水出流对应位置的水位高出至少0.5m，以保证发电尾水和生态水流在鱼道所有区域的完全隔离。
6.一种权利要求1-5任一项所述的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置的方法，其特征在于，包括以下步
7.根据权利要求6所述的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置的方法，其特征在于，步骤3.3中，每种闸门升高高度hj’对应的吸引流流量Qj通过以下公式计算：
...【技术特征摘要】
1.一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，其特征在于，包括导流挡墙(1)、补水口(2)和补水口过流面积调节装置(3)；
2.根据权利要求1所述的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，其特征在于，所述补水口(2)位于所述鱼道(5)的鱼道进口(5-1)的上游侧。
3.根据权利要求1所述的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，其特征在于，所述补水口过流面积调节装置(3)包括支撑体(3-1)和闸门(3-2)；
4.根据权利要求1所述的一种增加水电站鱼道进口区域鱼类适宜流速面积的装置，其特征在于，所述导流挡墙(1)的下游端...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝红升，王忠耀，欧阳小伟，严旭东，李珊，王羽，
申请(专利权)人：水电水利规划设计总院，
类型：发明
国别省市：
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