用于中、高水头拦河坝枢纽的轨道式过鱼结构

摘要

本发明公开了一种用于中、高水头拦河坝枢纽的轨道式过鱼结构，包括坝体，设置于坝体下游的使鱼洄游的鱼道和集鱼池，运鱼斗位于集鱼池中，设置于坝顶的回转吊车，位于坝顶平台上的固定卷扬机，沿下游坝坡布置的斜轨道梁，连接在斜轨道梁和集鱼池之间的水平轨道梁，在水平轨道梁上设置有用于抓取运鱼斗的电动葫芦，在斜轨道梁上设置有固定卷扬机供给动力的运鱼车架，运鱼斗能通过电动葫芦提升并沿水平轨道梁运至斜轨道梁始端的运鱼车架上。本发明简单实用、运行便捷，能大幅节约工程造价，与传统鱼道相比可以节省高达80％工程造价，与升鱼机(过鱼缆机)相比可以节省约50％工程造价，可有效地解决中、高水头拦河坝枢纽鱼类过坝的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种大坝过鱼结构，尤其是用于中、高水头拦河坝枢纽的轨 道式过鱼结构。

背景技术

现有技术的过鱼建筑物主要有鱼道(又称鱼梯)、鱼闸、缆机式升鱼机、 集运鱼船等。其中鱼道是一种比较常用的过鱼建筑物型式，其优点是操作简 单，运行保证率高,可沟通上下游水系，在自然条件下连续过鱼，运行管理费 用低，并且在适宜条件下，其他水生生物也可以通过鱼道，对维护原有生态 平衡有较好的作用，其缺点是鱼道一般较长，在枢纽中较难布置，造价过高， 一般80m左右的坝体，过坝鱼道投资约为1.0亿，施工及运行管理难度加大。 随着坝高增加，投资增加更多、施工以及运行管理更加困难；鱼类上溯洄游 需要耗费较大能量，对于鱼类产卵繁殖不利；鱼道的流速、流态受上、下游 水位和流量的变化影响较大，不适于高坝过鱼。鱼闸、缆机式升鱼机和集运 鱼船均为人为操作过鱼手段，适用于高坝过鱼。鱼闸的工作原理和运行方式 与船闸相似，其优点是可适应上游水位一定的变幅，缺点是鱼闸对主体工程 布置影响较大，投资大，且操作运行复杂，后期运行管理及维修程序复杂。

如图1所示，为现有技术的缆机式升鱼机，21-缆索支架；22-水库；23- 大坝；24-电站；25-缆索；26-下游集鱼渠；27-装鱼斗车运鱼方向。缆机式 升鱼机是利用机械升鱼和转运设施助鱼过坝，其优点是适宜高坝过鱼，并且 适应水库水位的较大变幅，也可用于较长距离转运鱼类，缺点是需要设置较 高的缆机支架及较大的支架基础，布置困难；由于缆机自身运力有限，运鱼 量较小；坝顶缆机需跨越两岸(或凹岸两端)缆机布置较复杂，缆索长度较 长，运鱼速度慢，鱼类长时间处于运鱼设备中，一直处于惊恐状态，对产卵 繁殖期鱼类不利；缆索为柔性结构，无风运鱼过程中产生晃动较大，对鱼类 影响更大；运行中受风力及天气因素影响较大，上游转运操作较复杂，运行 及检修费用较高。集运鱼船由集鱼船和运鱼船组成，利用驱鱼装置将鱼驱入 运鱼船，然后通过通航建筑物过坝后将鱼投放入上游适当水域，故其仅限于 建有通航建筑物的枢纽工程，并且其受气候环境影响较大，又难以诱集底层 鱼类，难以保证过鱼效果。上述各种过鱼建筑物在工程中都有运用，通过各 种工程实践表明，过鱼效果较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种布置灵活，能适应各种地形、 坝型的用于中、高水头拦河坝枢纽的轨道式过鱼结构。

本发明采用的技术方案是：一种用于中、高水头拦河坝枢纽的轨道式过 鱼结构，包括坝体，设置于坝体下游的使鱼洄游的鱼道和集鱼池，运鱼斗位 于集鱼池中，设置于坝顶的回转吊车，位于坝顶平台上的固定卷扬机，沿下 游坝坡布置的斜轨道梁，连接在斜轨道梁和集鱼池之间的水平轨道梁，在水 平轨道梁上设置有用于抓取运鱼斗的电动葫芦，在斜轨道梁上设置有固定卷 扬机供给动力的运鱼车架，运鱼斗能通过电动葫芦提升并沿水平轨道梁运至 斜轨道梁上的运鱼车架上。

所述水平轨道梁和斜轨道梁距支撑面最大高度≤6m，运鱼斗最大运鱼重 量0.5t。

所述固定卷扬机的牵引速度为30m/min。

所述回转吊车最大工作半径为50m，回转吊臂端最小起吊重量≥2.5t。

一种用于中、高水头拦河坝枢纽的轨道式过鱼结构，包括拱坝的坝体， 设置于坝体下游的使鱼洄游的鱼道和集鱼池，运鱼斗位于集鱼池中，设置于 坝顶的回转吊车，位于坝后平台上的固定卷扬机，连接在坝后平台和集鱼池 之间的轨道梁，位于轨道梁和集鱼池上方的起鱼架，在起鱼架上设置有用于 抓取运鱼斗的电动葫芦，在轨道梁上设置有固定卷扬机供给动力的运鱼车架， 运鱼斗能通过电动葫芦提升、运至起鱼架上的运鱼车架上。

所述轨道梁距支撑面最大高度≤6m，运鱼斗最大运鱼重量0.5t。

所述固定卷扬机的牵引速度为30m/min。

所述回转吊车最大工作半径为50m，回转吊臂端最小起吊重量≥2.5t。

本发明的有益效果：避免了传统过鱼建筑物，鱼道较长，在枢纽中较难 布置，造价高的弊病，同时避免了传统过鱼建筑物一般仅适用于中、低水头 拦河坝枢纽的情况以及传统索道运鱼运行管理困难、鱼类易受惊吓等弊病。 轨道式过鱼结构在运用过程中，鱼类通过坝下游的鱼道逆水而上，游进集鱼 池，通过自动捕捞的运鱼斗捕捞鱼类，利用电动葫芦将运鱼斗提升并运至轨 道始端的运鱼车架上，再通过设于轨道端部的固定卷扬机沿倾斜轨道快速、 平稳地牵引至坝顶附近平台，最后由坝上游的回转吊车平稳、快捷的吊运至 库区沿岸放生，完成鱼类洄游过坝的需求。

附图说明

图1是现有技术的缆机式升鱼机纵剖面图。

图2是本发明的轨道式过鱼结构纵剖面图。

图3是本发明的轨道式过鱼结构平面布置图。

图4是本发明拱坝轨道式过鱼结构纵剖面图。

图5是本发明土石坝轨道式过鱼结构平面布置图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图2、3所示，本发明的用于中、高水头拦河坝枢纽的轨道式过鱼结构， 包括坝体1，设置于坝体1下游的使鱼洄游的鱼道2和集鱼池3，运鱼斗4 位于集鱼池3中，设置于坝顶的回转吊车10，位于坝顶平台上的固定卷扬机 9，沿下游坝坡布置的斜轨道梁7，连接在斜轨道梁7和集鱼池3之间的水平 轨道梁6，在水平轨道梁6上设置有用于抓取运鱼斗4的电动葫芦5，在斜轨 道梁7上设置有固定卷扬机9供给动力的运鱼车架8，运鱼斗4能通过电动 葫芦5提升并沿水平轨道梁6运至斜轨道梁7上的运鱼车架8上。

所述水平轨道梁6和斜轨道梁7距支撑面最大高度≤6m，运鱼斗4最大 运鱼重量0.5t。

所述固定卷扬机9的牵引速度为30m/min。

所述回转吊车10最大工作半径为50m，回转吊臂端最小起吊重量≥2.5t。

具体地说，在下游进口设置下游短鱼道2，以诱导鱼类进入集鱼池3，然 后驱鱼进入运鱼斗4，在运鱼斗4内设置观测计数设备，当运鱼斗4内的鱼 达到一定数量后，首先利用带抓取设备的电动葫芦5将运鱼斗4提升并沿水 平轨道梁6运至斜轨道梁7始端的运鱼车架8上，由坝上平台上的卷扬机9 牵引沿倾斜轨道梁7运送至坝顶平台，再由坝上游的回转吊车10吊运至库区 沿岸适当位置放生，完成鱼类洄游过坝的需求。

当应用于拱坝时，如图4所示，取消斜轨道梁7。具体结构为：包括拱 坝的坝体1，设置于坝体1下游的使鱼洄游的鱼道2和集鱼池3，运鱼斗4 位于集鱼池3中，设置于坝顶的回转吊车10，位于坝后平台上的固定卷扬机 9，连接在坝后平台和集鱼池3之间的轨道梁17，位于轨道梁17和集鱼池3 上方的起鱼架16，在起鱼架16上设置有用于抓取运鱼斗4的电动葫芦5，在 轨道梁17上设置有固定卷扬机9供给动力的运鱼车架8，运鱼斗4能通过电 动葫芦5提升、运至起鱼架16上的运鱼车架8上。

当应用于土石坝时，如图5所示，结构与图2的相似。具体结构为：包 括坝体1，设置于坝体1下游的使鱼洄游的鱼道2和集鱼池3，运鱼斗4位于 集鱼池3中，设置于坝顶的回转吊车10，位于坝顶平台上的固定卷扬机9， 沿下游坝坡布置的斜轨道梁7，连接在斜轨道梁7和集鱼池3之间的水平轨 道梁6，在水平轨道梁6上设置有用于抓取运鱼斗4的电动葫芦5，在斜轨道 梁7上设置有固定卷扬机9供给动力的运鱼车架8，运鱼斗4能通过电动葫 芦5提升并沿水平轨道梁6运至斜轨道梁7始端的运鱼车架8上。其中，11 为引水管控制房，12固定卷扬机。

本发明，在下游进口布置鱼道与河床相连，诱鱼至集鱼池并进入运鱼斗， 通过电动葫芦将运鱼斗吊至运鱼车架上，由坝顶附近的固定卷扬机将运鱼斗 牵引至坝顶平台，再由坝顶(上游)的回转吊车吊运至库区沿岸放生，完成 鱼类洄游过坝的需求。

本发明结合短鱼道集诱鱼、综合轨道式过鱼结构机械提升过坝的工作原 理，既发挥了鱼道和升鱼机的优势，又避免了单纯鱼道过长、造价高、无法 适应水位变化，以及缆机式升鱼机在枢纽中布置局限坝型、运鱼时间长，鱼 类易受惊吓等缺点。与传统过鱼建筑物相比，轨道式过鱼结构在实际运用过 程中，占地少、易布置、投资省、设计灵活性强，适用于中、高坝过鱼，又 能适应库水位较大变幅，可同时过多种鱼类，能大量过鱼，便于长途转运， 还可以满足施工期过鱼。以100m高的混凝土重力坝为例，整个过鱼结构投资 约为2000万元，运鱼重量每次0.5t，整个运鱼过程时间控制在30分钟，且 运送过程安静平稳，运送条件好，鱼类基本不受影响，效果良好。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使 本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例 来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰， 仍落在本发明的专利范围内。