生態水壩的魚道設計的制作方法
【專利摘要】本發明涉及生態水壩的魚道設計，特別是一種可由水力或電力驅動的，無論在豐水期還是枯水期都能夠讓魚自由進出大壩兩側的旋轉門結構，很好地解決了建壩和生態保護的矛盾。旋轉門結構橫臥于壩體內，通過涵道聯通大壩高水位側和低水位側的水體。以一個下水轉門和一個上水轉門為一組，兩門的主軸有齒輪咬合，旋向相對，下水轉門為主動旋轉門，在高水位側水力推動下旋轉，上水轉門為從動旋轉門，通過齒輪由下水轉門推動。下水轉門的長度和寬度略大于上水轉門的長度和寬度，以保證下水轉門的推力大于上水轉門的阻力。
【專利說明】生態水壩的魚道設計
【技術領域】
[0001]本發明涉及生態水壩的魚道設計，特別是一種可由水力或電力驅動的，無論在豐水期還是枯水期都能夠讓魚自由進出大壩的旋轉門結構。
【背景技術】
[0002]如何減少建壩對生態的危害，始終是個難解的課題，但也有神來之作，都江堰就是一個典范，這個集灌溉、防洪、提供生活和工業用水多方面功能于一體的大型水利樞紐工程，凝聚了我國古代人民的智慧，設計科學、布局合理，成功地解決了魚嘴分水，飛沙堰瀉洪排沙、寶瓶口引水等許多復雜的水利工程問題，使岷江的水利資源充分的得到利用。再加上維修簡便。費用低廉而效果龐大明顯，所以都江堰能在2260多年以后還能繼續發揮作用。
[0003]今人卻始終找不到完美的建壩方案，鄱陽湖的水位成為三峽最大“后遺癥”之一，獲得國家水利部驗收，由江西省水利科學研究院承擔的《三峽工程運用后對鄱陽湖及江西“五河”的影響研究》顯示，三峽工程運行對鄱陽湖水位的影響整體表現為“預泄期高水不高，蓄水期低水更低”，三峽水庫調度對鄱陽湖水位影響最大的時段是每年10月至11月的蓄水期，造成鄱陽湖枯水和干旱的提前、加劇。今年10月中旬以來，受省內持續少雨和長江上游來水減少的影響，鄱陽湖枯水期大幅提前，較常年提前了約兩個月，部分山區飲水受影響的居民超過百萬。2013年11月14日16時鄱陽湖星子站的水位7.99米，低于鄱陽湖8米的旱限水位，僅比鄱陽湖星子站7.11米的歷史最低水位高0.88米。
[0004]江西始終未改鄱陽湖建壩決心，上世紀80年代以來，這一項目曾經幾次被提出，近年來，江西省對于鄱陽湖大壩建成后的運行方式做出調整，由“調枯控洪”調整為“調枯不調洪”但專家認為建壩將引發的生態、環境等方面的負面影響仍然不容忽視。其中最受關注的一次是2009年，15位包括中國科學院院士在內的專家聯名向國務院遞交了一份咨詢報告，認為如果鄱陽湖建壩，會對當地生態環境產生嚴重影響，一些瀕危、珍稀魚類、鳥類將因其棲息地、覓食地不復存在將有種群喪失的危險，同時，鄱陽湖建壩也影響下游大城市的供水安全。
[0005]此外，長江江豚是中國特有的珍稀淡水哺乳動物，屬國家二級保護動物，主要分布于長江中下游干流以及鄱陽湖、洞庭湖兩大湖區。近年來，隨著長江、鄱陽湖、洞庭湖水環境的變化以及人類活動加劇，長江江豚種群數量呈現快速下降趨勢，如果鄱陽湖建壩長江江豚也就再也不能回姥姥家。
[0006]目前國內的專利檢索系統未見有類似檢索結果。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于，提供一種無論在豐水期還是枯水期都能夠讓魚自由進出大壩的旋轉門結構，如同人進入酒店旋轉門一樣，主動交換大壩上下兩側的水和魚。
[0008]本發明采用以下技術方案:
[0009]本發明涉及生態水壩的魚道設計，特別是一種可由水力或電力驅動的，無論在豐水期還是枯水期都能夠讓魚自由進出大壩的旋轉門結構。
[0010]本發明所述的大壩旋轉門結構橫臥于壩體內，通過過水涵聯通大壩上下水體。
[0011]進一步地，所述大壩旋轉門結構以一個下水轉門和一個上水轉門為一組，兩門的主軸有齒輪咬合，旋向相對，下水轉門為主動旋轉門，在高水位側水力推動下旋轉，上水轉門為從動旋轉門，通過齒輪由下水轉門推動。下水轉門的長度和寬度略大于上水轉門的長度和寬度，以保證下水轉門的推力大于上水轉門的阻力。
[0012]進一步地，所述大壩旋轉門結構其上水轉門的標高低于下水轉門的標高，以確保枯水期上水門完全處水壩低水位側的于水面以下，并可由電機驅動。
[0013]進一步地，所述的大壩旋轉門結構每一個上、下水轉門有3個以上的門板，以便旋轉時將壩體上下側的水和魚進行交換，每一個轉門的門板都有一定的弧度，凹弧面向水壩高水位側，凸弧面向水壩低水位側。
[0014]進一步地，所述的大壩旋轉門結構無論門板處于何種位置，都能基本隔斷大壩兩側的水體。
[0015]進一步地,所述的大壩旋轉門結構可由電力驅動，也可由水力驅動，豐水期以水力驅動為主,枯水期以電力驅動為主。
[0016]進一步地，所述大壩旋轉門結構其涵道和門板的尺寸遠大于魚的尺寸，且其轉速較低，不會對魚形成傷害。
[0017]本發明所述的大壩旋轉門結構使得魚有一個常年可以進出大壩兩側的通道，很好地解決了建壩和生態保護的矛盾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是一組生態水壩魚道設計的示意圖
[0019]1-大壩 2-大壩高位側水體 3-大壩低位側水體 4-下水轉門5-上水轉門6-聯通過水涵7-齒輪8-齒輪9-門板10-電機
[0020]圖2是2008年公布的擬建鄱陽湖生態水利樞紐工程規劃效果圖
【具體實施方式】
以下參照圖2是2008年公布的擬建鄱陽湖生態水利樞紐工程規劃效果圖加以說明。
[0021]圖為位于廬山區長嶺與湖口縣屏峰之間擬建的鄱陽湖生態水利樞紐工程規劃效果圖
[0022]樞紐工程布置鄱陽湖水利樞紐工程壩址位于鄱陽湖入江水道，上距星子縣城約12km，下至長江匯合口約27km，地理位置為東徑116° 07'，北緯29° 32'，壩址控制鄱陽湖水系全部流域面積。壩址左岸為長嶺山，山頂高程為129m;右岸為屏峰山，山頂高程為149.2m ;兩山之間湖面寬約2.8km。壩址處地形較對稱，兩岸均為巖質邊坡，地形、地質條件較好；水道主泓靠右岸屏峰山，基巖埋深相對較淺。樞紐工程布置:由于入江水道主泓靠右岸屏峰山，其基巖埋深相對較淺，根據地形地質條件，發電站廠房靠右岸布置，泄洪閘靠左岸灘地布置，船閘布置在兩側。根據樞紐工程的泄洪、發電、航運、生態保護等要求，在同一軸線上布置有泄洪閘、發電站、船閘、魚道和筏道等設施。樞紐工程主要設施初步規劃為自東向西布置如下:船閘(I)、魚道(I)、發電站、魚道(2)、泄洪閘、筏道、船閘(2)。樞紐工程主要建筑物規模尺寸為:攔洪、泄洪閘:設計最大泄洪流量38200m3 / s，共分74孔，每孔凈寬16米，總凈寬1184m，總寬1482m。發電站:采用燈泡貫流機組10臺，單機容量20麗，總裝機容量200MW。廠房總寬度280m。船閘:按II級航道設置(按我省近期航運規劃，湖口?南昌為二級航道)。在樞紐左右兩側各設船閘一座，閘室有效尺寸為(長X寬X門檻水深)200mX 34mX 4.5m。魚道:在發電站兩端各設魚道一座，槽凈寬4m，在鄱陽湖水利樞紐工程泄洪運用時，魚類可從泄洪閘自由通過。筏道:左側船閘和泄洪閘之間布置鏈式竹木過壩機，便于上下游水位差較大時竹木過壩。
[0023]從方案可以看出，所謂魚道僅僅是在發電站兩端各設了一座，槽凈寬4m，在鄱陽湖水利樞紐工程泄洪運用時，魚類可從泄洪閘自由通過。這意味著不泄洪時，魚就不能往來了。
[0024]本發明的目的是解決好建壩與生態保護的矛盾，也就是說，在建壩的同時，給魚留一道自由進出的門。
[0025]本發明的目的是這樣實現的，在大壩的東西兩側各設置1-2組魚道，以其中一組魚道為例，結合圖1說明魚道的主要構成如下:
[0026]大壩旋轉門結構橫臥于壩體I內，通過聯通過水涵6聯通大壩高水位側水體2和低水位側水體3，以一個下水轉門4和一個上水轉門5為一組,兩側分別有聯通過水函6，兩門的主軸有齒輪7和8咬合，旋向相對，下水轉門4為主動旋轉門，在高水位側水力推動下順時針旋轉(左視圖方向)，上水轉門5為從動旋轉門，通過齒輪7和8由下水轉門4推動，旋轉方向為逆時針旋轉(左視圖方向)。下水轉門4的長度和寬度略大于上水轉門5的長度和寬度，以保證下水轉門4的推力大于上水轉門5的阻力。
[0027]上水轉門5的標高低于下水轉門4的標高，以確保枯水期上水轉門5完全處水壩低水位側3的于水面以下，可由電機10驅動。
[0028]每一個上、下水轉門有3個以上的門板9，以便旋轉時將壩體上下側的水和魚進行交換，每一個門板9都有一定的弧度，凹弧面向水壩高水位側水體2，凸弧面向水壩低水位側水體3。
[0029]無論門板9處于何種位置，都能基本隔斷大壩兩側的水體2和3。
[0030]上水轉門5可由電機10驅動，也可下水門轉4水力驅動，豐水期以水力驅動為主，枯水期以電力驅動為主。
[0031]魚道的尺寸、上、下水門的尺寸以及強度、旋轉速度等需要針對不同的水壩環境分別進行實驗室模擬和演算后確定。
[0032]顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
【權利要求】
1.一種能夠讓魚自由進出大壩的旋轉門結構。
2.根據權利要求1所述的大壩的旋轉門結構，橫臥于壩體內，通過涵道聯通大壩高水位側和低水位側的水體。
3.根據權利要求1所述的大壩旋轉門結構以一個下水轉門和一個上水轉門為一組，兩門的主軸有齒輪咬合，旋向相對，下水轉門為主動旋轉門，在高水位側水力推動下旋轉，上水轉門為從動旋轉門，通過齒輪由下水轉門推動。
4.根據權利要求1所述的大壩旋轉門結構其上水門的標高低于下水門的標高，以確保枯水期上水門完全處水壩低水位側的于水面以下。
5.根據權利要求3所述的大壩旋轉門結構下水門的長度和寬度略大于上水門的長度和寬度，以保證下水門的推力大于上水門的阻力。
6.根據權利要求1所述的大壩旋轉門結構每一個上、下水門有3個以上的門板，以便旋轉時將壩體上下的水和魚進行交換，每一個門板都有一定的弧度，凹弧面向水壩高水位側，凸弧面向水壩低水位側。
7.根據權利要求1所述的大壩旋轉門結構無論門板處于何種位置，都能基本隔斷大壩兩側的水體。
8.根據權利要求1所述的大壩旋轉門結構可由電力驅動，也可由水力驅動，豐水期以水力驅動為主,枯水期以電力驅動為主。
9.根據權利要求1所述的大壩旋轉門結構其涵道和門板的尺寸遠大于魚的尺寸，且其轉速較低，不會對魚形成傷害。
【文檔編號】E02B8/08GK103741652SQ201310689793
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】丁鐘宇 申請人:丁鐘宇