[发明专利]一种无水资源损耗、无自由水面的过鱼系统及方法

说明书

本发明提供一种无水资源损耗、无自由水面的过鱼系统及方法，由大坝、出鱼隧道、进鱼隧道、汇鱼室、出鱼闸、进鱼闸、下游河道、发声单元、发光单元、电源、注料机、注料管、探鱼雷达、总控系统组成。本发明与现有鱼道设计方法的显著不同在于，该过鱼系统设置有压、无自由水面的过鱼隧道、汇鱼室，不但显著降低鱼道建设与维护费用高，大大节省工程建设用地，而且过鱼几乎不损耗水资源，并提高过鱼效率。所设计的鱼道，同样还可以用于临时泄洪洪。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体地，是一种无水资源损耗、无自由水面的过鱼系统及方法，为大坝下游鱼类等水生动物过坝洄游的鱼道设计提供技术方案。

背景技术

大坝的建设不但为人类储蓄了宝贵的水资源，提供了大量的清洁电力，增强了航运能力和抗洪抗旱能力。而且，大坝的建设却阻止了大坝下游鱼类等水生动物到上游的活动，因此而破坏了原有河道中水生动物的生存与繁殖体系，打破了原有的系统平衡，因此，大坝的建设往往需要建设相应的鱼道，以企求维持原有的水生态平衡或降低大坝工程对水生态的破坏。

鱼道的设计主要考虑鱼类的上溯习性。在闸坝的下游，鱼类常依靠水流的吸引进入鱼道。鱼类在鱼道中靠自身力量克服流速溯游至上游。鱼道通常由进口、槽身、出口和诱鱼补水系统组成。现有鱼道的进口多布置在水流平稳，且有一定水深的岸边或电站，溢流坝出口附近。常用的槽身横断面为矩形，用隔板将水槽上、下游的水位差分成若干个小的梯级，板上设有过鱼孔，利用水垫、沿程摩阻、水流对冲和扩散等来消除多余能量。现有常规的鱼道，由于其孔形的不同，又可分为堰式、淹没孔口式、竖缝式和组合式等。

鱼道的流速、流态，须适应主要过坝鱼类的习性和溯游能力，使上溯鱼类不过分费力即能通过，以免对鱼类生理机能产生不利影响。鱼道的设计流速，是指设计水头下隔板过鱼孔的流速。此流速应小于鱼类上溯的游速。各隔板过鱼孔的流速应尽量一致。因此，如何减小鱼道的流速，是鱼道设计中的一个重要方向。此外，还有升鱼机，通过机械将鱼搬运到上游水库。经对现有技术文献和专利检索发现，现有的鱼道的主要以各种不同种类的明渠为主，如分级式或迂回式等，或用机械能做功抬升水位减小水头差，或通过加设阻力模块减缓流速，或通过改变鱼道形态减缓流速。

经检索，中国专利号：CN201410331257.5，公开(公告)号：CN104088260B，名称：多级助驱式生态鱼道设施及其运行方法，该发明公开的技术为：公开了一种多级助驱式生态鱼道设施及其运行方法，涉及过鱼建筑物和水利水电工程生态环境领域，是一种适用于中、高水头水利枢纽的鱼道建筑物及过鱼控制方法。该发明的多级助驱式生态鱼道设施包括若干级呈台阶状分布的鱼道单元、鱼道助驱系统、仿生态河流系统、鱼道消能系统和诱鱼监控系统，该鱼道设施在运行时，与计算机自动控制系统配合使用，实现鱼类逐级智能助驱上溯的目的。该发明主要的不足之处在于：1、需要耗费大量的、宝贵水资源；2、每一级需要做往复抬升运动，能耗大；3、无法消除水流下泄作用对鱼类洄游产生的阻力影响；4、建设成本高，且运行管理困难。

中国专利号：CN201410579860.5，公开(公告)号：CN104294803A，名称：迂回式鱼道，该发明公开的技术为：提供了两种形式的迂回式鱼道。两种迂回式鱼道均包括边墙、底板、隔板和导流板，所述边墙位于底板两侧，隔板和导流板设置在边墙内壁上，隔板和导流板将鱼道分隔成若干个池室，各池室之间相通。其中，第一种形式的鱼道设置在大坝侧面的山体上，鱼道下游端位于大坝下游河道的水面之下，鱼道上游端位于大坝上游河道的水面之下，鱼道的形状为螺旋形或类螺旋形；第二种形式的该鱼道由位于大坝下游侧坝体表面的第一部段、位于大坝上游侧坝体表面的第三部段和位于坝体内使所述第一部段和第三部段相通的第二部段组成，鱼道下游端位于下游河道的水面之下，鱼道下游端位于下游河道的水面之下，鱼道的形状为折线形。该发明主要的不足之处在于：1、仍为明渠流，无法消除水流下泄作用对鱼类洄游产生的阻力影响；2、需要耗费大量的、宝贵水资源；3、鱼道建设费用高以及建设用地大。