本發明屬于水利應用領域，具體涉及一種分級蓄水閘門。

背景技術：

現有閘門都為可以上下移動的板材，而在大型水電站和大型水利壩區中很多都需要進行分級蓄水，這時候很多分級蓄水閘門就需要合理控制流過的水量。本領域常規的做法是不完全提起閘門，通過閘門提起的高度來合理限定流過的水量，但是這種做法很大的弊端是久而久之水的動能導致閘門下端變形（沖擊變形），從而久而久之閘門無法下放到下部容口中，從而導致閘門的損壞。同時這時候由于是部分提起閘門，因此水的動能是非常大的，其能量白白浪費在與閘門的對抗上，如果能把這部分能量利用起來，既減小了對閘門底部的沖擊又合理利用了能量，從而變害為利。

在大型水利工程的流域，常規都會有各種魚類生活在水中，現有捕魚方法要么需要耗費大量的人力物力，要么一網下去大魚小魚都被捕撈上來，對河流的生態系統造成破壞（小魚也被捕撈上來，則會導致水中生態系統變化，造成將來無魚可捕，且對整個食物鏈也造成了較大影響，嚴重的可以造成水利環境大量的污染），因此如何在正常生產的情況下將這些魚進行捕撈也是臻待解決的問題。

技術實現要素：

本發明通過提出一種分級蓄水閘門。

具體通過如下技術手段實現：

一種分級蓄水閘門，所述分級蓄水閘門包括閘門本體、發電裝置和捕魚裝置。

所述閘門本體在下側設置有多個閘門缺口。

所述發電裝置包括水輪裝置和發電機組，所述水輪裝置包括水輪軸、水輪葉片和傳動軸，所述水輪軸橫向安裝在所述閘門缺口的中下部，所述水輪葉片逐個安裝在所述水輪軸上，所述傳動軸一端與所述水輪軸同軸安裝，另一端與所述發電機組的輸入軸同軸安裝。

所述捕魚裝置為多個，均設置在所述閘門本體的背水一側，包括捕魚箱、轉動裝置和儲魚箱，所述捕魚箱為立方體結構，朝向轉動裝置的、并通過轉動支撐桿與轉動裝置的轉動軸相連接的一面為捕魚箱釋放面，與捕魚箱釋放面相對的為捕魚箱入魚面，其他四個面均為捕魚箱側面，所述捕魚箱入魚面為整體開口設置，捕魚箱側面和捕魚箱釋放面均為橫縱相連的金屬條焊接而成的捕魚箱網架，四個所述捕魚箱側面為固定焊接而成，所述捕魚箱釋放面一端鉸接，另一端設置有球形卡接頭，并與捕魚箱側面相對位置上設置的弧形卡接口相配合，所述球形卡接頭的重量設置為：當所述捕魚箱釋放面朝下時，所述球形卡接頭通過自身重量而從所述弧形卡接口處脫落。

所述轉動裝置通過轉動軸將多個捕魚箱繞所述轉動軸轉動，所述儲魚箱設置在最高處捕魚箱的下側，并且捕魚箱的上部開口與打開的所述捕魚箱釋放面相配合，通過斜向的捕魚箱釋放面將捕獲的魚滑動到所述儲魚箱中；所述捕魚箱在轉動在側部的位置與所述閘門缺口位置正向對應。

作為優選，所述捕魚裝置在所述轉動支撐桿和捕魚箱之間還斜向設置有加強桿。

作為優選，所述轉動裝置的轉動方向為使得所述捕魚箱入魚面從側部向上轉動時，所述捕魚箱釋放面的所述球形卡接頭在所述捕魚箱側面的上端。

作為優選，所述捕魚箱網架中金屬條之間的距離設定為能夠讓小魚通過而不讓大魚通過。

作為優選，所述捕魚裝置還包括控制裝置，用于在所述發電裝置工作時而對捕魚裝置中的轉動軸進行轉動啟動、停止和轉動速度的控制；所述控制裝置與所述發電裝置電連接。

作為優選，所述發電裝置還包括蓄電池，用于將發電機組發出的電進行儲存。

本發明中所述的向水一側指的是水流來的方向，即耐水沖擊的一側，背水側指的是水流離開閘門遠去的一側。由于水流遇到發電機的水輪葉片的阻擋（水流的動能轉變為電能），從而能量瞬間減小，從而該處水流速度急速下降，從而導致該處的水量減少，從而導致側面的正常流動的水橫向流動到該處，導致該處產生橫向流動，導致渦流。

本發明的效果在于：

1，通過在分級蓄水閘門下端設置閘門缺口并在閘門缺口設置發電機的水輪葉片，使得當部分提高閘門的時候，水流從閘門下端流過，但是閘門缺口部分由于安裝有可以轉動的水輪葉片，在下端的水輪葉片（水輪葉片比閘門最下端長）對水流進行阻擋，從而利用水流的動能推動水輪葉片的轉動，達到發電的目的，將水流動能轉化為電能的同時減少了水流對閘門下端的沖擊而導致的閘門變形而報廢的問題產生。

2，由于在裝有水輪葉片的閘門缺口部位水輪葉片對水流進行了阻擋，水流的動能轉化為了水輪葉片轉動的能量，從而流過水輪葉片的水流動能迅速大量減小，從而這部分水流速度減小，從而導致流經水輪葉片部位的水流在水輪葉片后部流水的量大量減少，而該處流水的減少必定需要其他部分水流的補充，從而會導致橫向水流流向該部位，從而在水輪葉片的后部造成橫向流動的渦流（如圖6所示）。通過在該渦流部位設置有橫向開口的捕魚箱入魚面，當有魚隨著水流流動的時候，魚會隨著渦流而橫向流動，從而整體通過捕魚箱入魚面而流入到捕魚箱中，通過轉動裝置轉動，該捕魚箱入魚面會向上轉動，小于捕魚箱網架間距的小魚會漏出捕魚箱，而大于該間距的大魚會收納入捕魚箱（上升過程中暫時缺水，大魚不會從朝上的入魚面逃出），并且通過短時打開的釋放面釋放到儲魚箱中進行儲存，而儲魚箱中是有水的，保證了臨時儲存活魚。從而達到了捕魚的目的，又沒有耗費太多的成本（無需專門的如打開釋放面的控制方面的智能化，只需合理設置其卡接頭的重量和卡接口的卡接強度即可實現），并且只捕大魚而不捕小魚，保證了水利生態的持續性。

3，正是由于設置了瞬間減小水流能量的水輪葉片用來發電，才使得該處形成渦流，才可以設計出該特定的捕魚箱體系，一環套一環使得該裝置整體上即能發電還能減少閘門的損壞還能達到捕魚的目的。

附圖說明

圖1為本發明分級蓄水閘門向水一側部分結構示意圖。

圖2為本發明分級蓄水閘門背水一側部分結構示意圖。

圖3為捕魚裝置工作時的結構示意圖。

圖4為捕魚箱側面視圖的結構示意圖。

圖5為捕魚箱入魚面視圖的結構示意圖。

圖6為本發明分級蓄水閘門俯視的水流方向示意圖。

其中：1-閘門，11-閘門缺口，12-水輪軸，121-傳動軸，13-水輪葉片，2-發電機組，31-捕魚箱入魚面，32-捕魚箱釋放面，33-捕魚箱側面，34-捕魚裝置轉動支撐桿，35-捕魚裝置加強桿，36-捕魚裝置轉動軸，37-捕魚箱網架，38-球形卡接頭，381-弧形卡接口，39-儲魚箱。圖3中弧形箭頭方向為捕魚裝置轉動方向，圖6中虛線箭頭方向為水流方向。

具體實施方式

實施例1

如圖1-5所示。

一種分級蓄水閘門，所述分級蓄水閘門包括閘門本體、發電裝置和捕魚裝置。

所述閘門本體在下側設置有多個閘門缺口。

所述發電裝置包括水輪裝置和發電機組，所述水輪裝置包括水輪軸、水輪葉片和傳動軸，所述水輪軸橫向安裝在所述閘門缺口的中下部，所述水輪葉片逐個安裝在所述水輪軸上，所述傳動軸一端與所述水輪軸同軸安裝，另一端與所述發電機組的輸入軸同軸安裝。

所述捕魚裝置為4個，均設置在所述閘門本體的背水一側，包括捕魚箱、轉動裝置和儲魚箱，所述捕魚箱為立方體結構，朝向轉動裝置的、并通過轉動支撐桿與轉動裝置的轉動軸相連接的一面為捕魚箱釋放面，與捕魚箱釋放面相對的為捕魚箱入魚面，其他四個面均為捕魚箱側面，所述捕魚箱入魚面為整體開口設置，捕魚箱側面和捕魚箱釋放面均為橫縱相連的金屬條焊接而成的捕魚箱網架，四個所述捕魚箱側面為固定焊接而成，所述捕魚箱釋放面一端鉸接，另一端設置有球形卡接頭，并與捕魚箱側面相對位置上設置的弧形卡接口相配合，所述球形卡接頭的重量設置為：當所述捕魚箱釋放面朝下時，所述球形卡接頭通過自身重量而從所述弧形卡接口處脫落。

所述轉動裝置通過轉動軸將多個捕魚箱繞所述轉動軸轉動，所述儲魚箱設置在最高處捕魚箱的下側，并且捕魚箱的上部開口與打開的所述捕魚箱釋放面相配合，通過斜向的捕魚箱釋放面將捕獲的魚滑動到所述儲魚箱中；所述捕魚箱在轉動在側部的位置與所述閘門缺口位置正向對應。

所述捕魚裝置在所述轉動支撐桿和捕魚箱之間還斜向設置有加強桿。

所述轉動裝置的轉動方向為使得所述捕魚箱入魚面從側部向上轉動時，所述捕魚箱釋放面的所述球形卡接頭在所述捕魚箱側面的上端。

所述捕魚箱網架中金屬條之間的距離設定為能夠讓小魚通過而不讓大魚通過。具體設置為5cm。

所述捕魚裝置還包括控制裝置，用于在所述發電裝置工作時而對捕魚裝置中的轉動軸進行轉動啟動、停止和轉動速度的控制；所述控制裝置與所述發電裝置電連接。

所述發電裝置還包括蓄電池，用于將發電機組發出的電進行儲存。

實施例2

一種分級蓄水閘門，所述分級蓄水閘門包括閘門本體、發電裝置和捕魚裝置。

所述閘門本體在下側設置有多個閘門缺口.

所述發電裝置包括水輪裝置和發電機組，所述水輪裝置包括水輪軸、水輪葉片和傳動軸，所述水輪軸橫向安裝在所述閘門缺口的中下部，所述水輪葉片逐個安裝在所述水輪軸上，所述傳動軸一端與所述水輪軸同軸安裝，另一端與所述發電機組的輸入軸同軸安裝。

所述捕魚裝置為8個，均設置在所述閘門本體的背水一側，包括捕魚箱、轉動裝置和儲魚箱，所述捕魚箱為立方體結構，朝向轉動裝置的、并通過轉動支撐桿與轉動裝置的轉動軸相連接的一面為捕魚箱釋放面，與捕魚箱釋放面相對的為捕魚箱入魚面，其他四個面均為捕魚箱側面，所述捕魚箱入魚面為整體開口設置，捕魚箱側面和捕魚箱釋放面均為橫縱相連的金屬條焊接而成的捕魚箱網架，四個所述捕魚箱側面為固定焊接而成，所述捕魚箱釋放面一端鉸接，另一端設置有球形卡接頭，并與捕魚箱側面相對位置上設置的弧形卡接口相配合，所述球形卡接頭的重量設置為：當所述捕魚箱釋放面朝下時，所述球形卡接頭通過自身重量而從所述弧形卡接口處脫落。

所述轉動裝置通過轉動軸將多個捕魚箱繞所述轉動軸轉動，所述儲魚箱設置在最高處捕魚箱的下側，并且捕魚箱的上部開口與打開的所述捕魚箱釋放面相配合，通過斜向的捕魚箱釋放面將捕獲的魚滑動到所述儲魚箱中；所述捕魚箱在轉動在側部的位置與所述閘門缺口位置正向對應。

所述捕魚裝置在所述轉動支撐桿和捕魚箱之間還斜向設置有加強桿。

所述轉動裝置的轉動方向為使得所述捕魚箱入魚面從側部向上轉動時，所述捕魚箱釋放面的所述球形卡接頭在所述捕魚箱側面的上端。

所述捕魚箱網架中金屬條之間的距離設定為能夠讓小魚通過而不讓大魚通過。具體設置為6.5cm。

所述捕魚裝置還包括控制裝置，用于在所述發電裝置工作時而對捕魚裝置中的轉動軸進行轉動啟動、停止和轉動速度的控制；所述控制裝置與所述發電裝置電連接。

所述發電裝置還包括蓄電池，用于將發電機組發出的電進行儲存。

實施例3

如圖1-圖6所示，圖3為圖2中左側那個捕魚箱的整體捕魚裝置結構示意圖，圖2右側那個捕魚箱也有一個同樣的整體捕魚裝置，不同的是其轉動方向相反，且釋放面的球形卡接頭的安裝位置與圖3中的相反，從而可以保證轉動的時候，入魚面與渦流的水流方向相逆，然后入魚面會向上轉動，在該捕魚箱轉動到定點（最高處）的時候，下部的釋放面以一側為軸另一側卡接頭部位重力原因打開（主要是本身卡接頭的重力與卡接口卡接強度的配合，當捕魚箱中有魚的時候，由于魚的重量增加，從而使得釋放面更加容易打開，而當沒魚的時候，即使偶爾出錯而導致卡接頭沒有打開也由于里面沒有魚而無大礙），從而將捕到的魚釋放到儲魚箱中，然后繼續轉動，轉到另一個側面使得釋放面的卡接頭一側朝下，然后繼續轉動到最下端，釋放面朝上，卡接頭利用自身重力與卡接口進行卡接，從而再次形成一個只有入魚面開口而其他面均封閉（網狀的相對封閉）的立方體結構，再次轉動到入魚面與渦流水流流動方向相逆的對立方向進行捕魚操作（魚會隨著水流進入到捕魚箱中）。以上為整個捕魚過程。