[发明专利]一种带有底部消力池的鱼道进口分散补水系统布置方法

说明书

本发明是一种带有底部消力池的鱼道进口分散补水系统布置方法，包括以下步骤：自上游水库设置补水管道，通过钢管引水至鱼道进口附近；在鱼道进口矩形渠道段的底部开挖设置补水消力池；利用补水管道引流至消力池，补水水流经消能后从顶部冒出，对鱼道进口补水，满足诱鱼需求。本发明的优点在于：不额外占用整体场地空间；兼具传统集中补水和分散补水的优点，达到了既增大进口水流流速，又对上溯鱼类影响甚小的效果；补水消力系统结构布置简单，可根据具体工程进行适当调整。

技术领域

本发明提出一种带有底部消力池的鱼道进口分散补水系统布置方法，属于过坝建筑物中的鱼道工程领域。

背景技术

我国现有水库大坝9.8万座，这些水库大坝给人类带来了巨大的社会、经济效益，但也对枢纽上下游鱼类洄游形成阻隔，造成生境破碎化和鱼类栖息环境的变化。随着我国经济的发展，国家对生态保护日益重视，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》重点发展的“环境”领域中，明确将“生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建”列为优先主题。在水利建设中重视保护洄游性水生物的洄游路线，实现人与自然的和谐共处，对实现水利的可持续发展极其重要。而在保护洄游性水生物的工程措施方面，建设鱼道工程是解决该问题的重要手段和措施。

鱼道承担着沟通坝址上下游鱼类洄游通道、保障流域水生态环境的重任，而鱼道除了池室内部水流条件满足目标鱼类上溯要求之外，鱼道进口的水力设计至关重要。鱼道进口能够为鱼类较快的发觉和顺利地进入，是鱼道成败的关键；如若进口水流条件不好，纵然鱼道内部有良好的过鱼条件也是徒然。

与整条河道宽度相比，鱼道进口尺度十分狭小，是名副其实的“针眼工程”，鱼道进口设计的一个重要任务是强化其诱鱼、导鱼、集鱼效应，以提高进鱼能力。相对于声、光、电，鱼类对水流感知更加敏感，因此，良好的鱼道进口设计应能够产生足够水流流速，被附近鱼类感知，从而进入鱼道洄游上溯。然而在实际设计时，为了满足沿程能量耗散的要求，鱼道常常设计成带有收缩控制断面的多级池室，现在我国工程设计中广泛采用的竖缝式鱼道即是这一原理，且这一控制断面宽度通常较窄，仅几十厘米。这就直接导致了一个相互矛盾，互相制约的难题：鱼道进口宽度越大，河道中鱼类越容易发现并进入鱼道；而进口越宽，其断面流速相对于鱼道内部控制断面而言则越小，加之鱼道自身运行流量甚小，很可能造成鱼道进口流速低于河道中鱼类的感应流速，对诱鱼极为不利。部分专家学者已注意到这一点，也提出了一些鱼道补水的措施，但仍存在以下亟需解决的问题：1、传统的集中补水方式将补水管直接布置在鱼道进口，补水管出口形成集中出流，水流流速较大，常造成鱼道进口附近水流流态紊乱，产生漩涡水流，使鱼类方向感迷失，影响过鱼；2、鱼道沿程分散补水系统则存在较为复杂的补水管网，各支管管路亦需配备阀门、流量监测控制仪器等繁杂设备，不仅运行繁琐，且各支管出流均匀程度，出口水流流态难以控制；此外，在鱼道池室内部的补水会加大局部鱼道池室流量，导致补水区域下游鱼道控制断面水流流速增大，甚至超标的情况，不利于鱼类顺利上溯。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在不影响鱼道池室内部水流条件，且保证鱼道进口存在适宜水流流态的前提下，提高鱼道进口水流流速，形成良好的诱鱼水流条件。

本发明公开一种带有消力池的鱼道进口分散补水消能系统布置方法，补水流量自消力池表面沿程出流，形成相对分散且稳定、均匀的补水水流，以提高鱼道进口段水流流速。

具体而言包括以下步骤：

(1)自上游水库设置补水管道，通过钢管引水至鱼道进口附近；

(2)在鱼道进口矩形渠道段的底部开挖设置补水消力池；

(3)利用补水管道引流至补水消力池，补水水流经消能后从顶部冒出，对鱼道进口补水；

(4)在补水消力池中设置消能措施，消减钢管集中出流能量，并调整沿程出流量；