一种竖缝式鱼道池室的安全防护结构的制作方法

1.本发明涉及一种竖缝式鱼道池室的安全防护结构，尤其是一种竖缝式鱼道池室防止超标流量和超大水深的安全防护结构。适用于水利水电工程领域。


背景技术：

2.由于水库、大坝等水利工程设施的建立，改变了河流中鱼类的栖息地，从而影响了鱼类正常的回溯等习性。为了减少水利工程设施对生态环境的破坏，防止鱼类数量的大幅度减少，使鱼类的回溯习性不受水利工程设施的影响，需要在水利工程设施上修建过鱼设施，从而提供鱼类迁移的路径。过鱼设施型式多种多样，其中竖缝式鱼道是一种采用比较普遍的过鱼设施结构型式，该型式鱼道中在有底坡的鱼道池室中按照一定间距均匀布置多套导隔板，利用导隔板的间竖缝，形成水流通道，进而为鱼类提供上溯通道，该鱼道中导隔板的高度通常按照鱼道设计水深，并考虑一定安全超高来设计，且采用统一的高度，根据鱼道所处位置不同，出现两种结构布置形式：
3.(1)上游库区的导隔板顶部普遍低于其两侧鱼道边墙顶高程；
4.(2)穿过挡水建筑物后，导隔板顶部普遍与其两侧边墙顶部齐平。
5.这种导隔板结构高度设计型式未考虑鱼道不同位置水流和水位运行特点，采取一刀切型式设计，为后期鱼道安全运行留下了安全隐患：对于日调节水库或库容调节能力较小的水库，在汛期过鱼时段，水库水位变化较频繁，水库运行过程中极有可能出现超鱼道出口最大运行水位的工况，在该工况下，如果鱼道出口未及时关闭，鱼道内会因为其出口超高水位带来超标流量，多余的流量又会连续带来鱼道内各道竖缝及池室位置的超高水位，此种情况下，在穿过挡水建筑物后的下游段鱼道池室因为总体池室高度不大，极有可能出现超高水位翻越鱼道边墙，给挡水建筑物下游厂房等建筑物的安全运行带来隐患。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是：针对上述存在问题，提供一种竖缝式鱼道池室的安全防护结构，以减少超标流量和超大水深对鱼道池室影响，保证洪水工况下的鱼道过鱼效果，有利于鱼道工程运行安全，节省工程量。
7.本发明所采用的技术方案是：一种竖缝式鱼道池室的安全防护结构，其特征在于：具有从鱼道出口段上游至下游依次布置在鱼道池室内的下沉式沉沙池、第一道导隔板i及第一道导隔板i之后的若干道预制导隔板ii，所述鱼道池室顶部布置有支撑于该鱼道池室边墙上的连系梁，所述第一道导隔板i和预制导隔板ii均垂直于水流方向、且均与所述连系梁之间错位交错布置；
8.所述第一道导隔板i的两端均与所述所述鱼道池室边墙相接，第一道导隔板i中间部位预留有一定的用于过鱼的空隙，第一道导隔板i顶部高程与所述连系梁底部高程一致。
9.所述预制导隔板ii的两端均与所述鱼道池室边墙相接，预制导隔板ii中间部位预留有用于过鱼的空隙。
10.所述鱼道池室边墙高度高于水库设计洪水位、且留有一定安全超高。
11.所述第一道导隔板i采用为现浇制成，高度高于鱼道最大设计水深。
12.所述预制导隔板ii高度小于所述第一道导隔板i的高度，与鱼道最大设计水深相同。
13.所述下沉式沉沙池的底高程低于鱼道底板高程。
14.所述第一道导隔板i与第二道的预制导隔板ii之间间隔布置，第二道的预制导隔板ii与其之后的预制导隔板ii等间距布置。
15.本发明的有益效果是：
16.1、本发明针对导隔板高度一刀切型式的弊端，根据鱼道不同部位的实际运行水深和流态特点，提出了一种竖缝式鱼道池室的安全防护结构，在鱼道出口段上游现浇筑第一道导隔板i，有效减少了超标流量和超大水深对鱼道池室下方水流流态的影响，保证了洪水工况下的鱼道过鱼效果。
17.2、本发明中的第二道及其之后的预制导隔板ii，相对于导隔板到顶的常规鱼道来说，减少了导隔板的工程量，施工简便；因有第一道导隔板i，所以在遇到超标流量和超大水深时，鱼道池室内水位上涨有限，少量水可以允许从第一道导隔板i上方流走。
18.3、本发明设置在鱼道出口段的鱼道池室边墙，为防止池室内超标流量翻过边墙流到鱼道池室外侧，鱼道池室边墙相对于设计洪水位留有一定的安全超高，故鱼道池室边墙高度高于设计洪水位；即，相对于常规鱼道边墙，鱼道池室边墙顶与鱼道池室内导隔板间留有安全余度，防止了池室内水流从边墙顶部翻出鱼道。
19.4、本发明在鱼道出口段上游侧第一道导隔板i之前设置下沉式沉沙池，下沉式沉沙池的底高程低于鱼道底板高程，可以有效减少上游来水中的杂物对导隔板夹缝的影响，防止了上游来水中的泥沙阻碍鱼道池室内过鱼，进而保证了鱼道的过鱼效果。
附图说明
20.图1为本实施例的平面布置示意图。
21.图2为本实施例的典型剖面示意图。
22.图中：1、下沉式沉沙池；2、第一道导隔板i；3、连系梁；4、鱼道池室边墙；5、预制导隔板ii。
具体实施方式
23.如图1～2所示，本实施例为一种竖缝式鱼道池室的安全防护结构，具有从鱼道出口段上游至下游依次布置在鱼道池室内的下沉式沉沙池1、第一道导隔板i2、第二道及其之后的预制导隔板ii5，鱼道出口段的鱼道池室具有高度高于水库设计洪水位的鱼道池室边墙4，鱼道池室边墙4上支撑有连系梁3。
24.本实施例中，下沉式沉沙池1位于第一道导隔板i2上游侧，由于鱼道出口高程不同，故鱼道正常运行时仅会有一个出口开放，在不开放鱼道出口段时下沉式沉沙池1中的水会处于静止，此时水中的杂物就会沉淀到下沉式沉沙池1中；而在开放运行的鱼道出口段，由于下沉式沉沙池1的底高程低于鱼道底板高程，所以从上游进来的杂物会有部分掉入下沉式沉沙池1中，不会跟随水流进入鱼道池室内，避免了杂物从上游进入鱼道池室内，保证
了鱼道的过鱼效果。
25.为了避免超标流量和超大水深对第一道导隔板i2的破坏，保证第一道导隔板i2的阻水作用，第一道导隔板i2采用为现浇制成，第一道导隔板i2两端均与鱼道池室边墙4相接，第一道导隔板i2中间留有一定的让鱼类通过的空隙，第一道导隔板i2与第二道的预制导隔板ii5之间间隔布置。第一道导隔板i2位于鱼道出口段上游侧的下沉式沉沙池1之后，第一道导隔板i2的高度与鱼道池室顶部的连系梁3底部相同，远高于鱼道最大设计水深，即高于第二道及其之后的预制导隔板ii5，因此当超标流量和超大水深从上游进来时，第一道导隔板i2可以有效阻挡超标流量和超大水深进入后续鱼道池室内，避免了超标流量和超大水深对后续鱼道池室下方水流流态的影响，减少了水流变化对鱼类的扰动。而部分通过第一道导隔板i2的水流由于导隔板夹缝宽度的问题，实际影响后续池室的水深也极为有限。
26.连系梁3与鱼道池室边墙4直接是相互连接的，起到结构支撑作用。鱼道池室边墙4和第一道导隔板i2等高度，高于第二道及其之后的预制导隔板ii5的高度。因鱼道出口段与大坝上游水库相接，所以在洪水工况下，若没有设置安全超高的普通鱼道边墙会导致有洪水翻过鱼道池室边墙4从而影响鱼道池室内的情况。因此本实施例中在水库设计洪水位的基础上添加安全超高，将鱼道出口段的鱼道池室边墙4高度加高，防止在洪水工况下，洪水翻过鱼道池室边墙4进入鱼道池室内对鱼道过鱼效果以及结构产生不利影响的情况。
27.第二道及其之后的预制导隔板ii5为预制导隔板，高度低于鱼道池室边墙4,且第二道及其之后的预制导隔板ii5顶部与鱼道池室顶部的连系梁3之间无任何阻水结构。预制导隔板ii5的两端均与鱼道池室边墙4相接，预制导隔板ii5中间部位预留有用于过鱼的空隙，第二道的预制导隔板ii5与其之后的预制导隔板ii5等间距布置。在超标流量和超大水深的情况下，因为第一道导隔板i2可以阻止绝大部分超标流量进入后续的鱼道池室内，所以第二道及其之后的预制导隔板ii5仅需与鱼道设计水深相同；部分从第一道导隔板i2夹缝中流入后续池室的超标流量，因第二道及其之后的预制导隔板ii5上方无任何阻水结构，所以超标流量可以从第二道及其之后的预制导隔板ii5上方快速流过，防止超标流量越过鱼道边墙进入水库内。
28.以上所述仅为发明的具体实施案例，本发明的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。