案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]如圖1所示，某水電站處于大峽谷中，規(guī)模為II等大型工程，為堤壩式開發(fā)，具有日調(diào)節(jié)性能；樞紐建筑物包括碾壓混凝重力壩、引水系統(tǒng)、左岸地下廠房和通航建筑物組成。
[0032]某水電站擋水建筑物建設(shè)將阻擋涉及魚類交流通道，阻隔魚類生境，影響壩址上下游魚類交流。水電站過魚設(shè)施建設(shè)目的即是維持壩址上下游魚類種群的基因交流，避免魚種的單一化和退化。
[0033]某水電站涉及河段有魚類目9科9亞科35屬48種，其中有《中國(guó)瀕危動(dòng)物紅皮書.魚類》易危魚類:葉結(jié)魚、烏原鯉和長(zhǎng)臀鮪等3種，珠江水系特有魚類葉結(jié)魚、烏原鯉、長(zhǎng)臀鮪、卷口魚和長(zhǎng)尾姚等5種。
[0034]葉結(jié)魚、烏原鯉、長(zhǎng)臀鮪、卷口魚、長(zhǎng)尾姚等5種魚類在某水電站壩址上下游均有分布，且具有短距離洄游現(xiàn)象，因此，工程重點(diǎn)將以上魚類作為過魚對(duì)象，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)壩址上下游珍稀保護(hù)魚類交流的目的。
[0035]某水電站壩址位于大峽谷河段，河谷深切，左、右岸陡峭，屬典型的峽谷河段高壩大庫，高壩過魚一直都是世界性技術(shù)難題，目前主要有魚道、魚閘、升魚機(jī)、集運(yùn)魚系統(tǒng)等，不同的過魚方式受不同工程類型和地形地質(zhì)的影響，對(duì)不同類型的阻隔影響和不同生態(tài)習(xí)性的魚類過魚效果差異也較大。
[0036]魚道主要制約性因素和特性參數(shù)為水頭，一般適用于低水頭水壩，尤其是仿自然魚道。某水電站最大壩高109.0m，按照常規(guī)過魚適宜流速，某水電站仿自然通道和魚道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度不低于8.3km,4.15km，工程量較大，且壩址上下游江段狹窄、陡峭深切，魚道布置極其困難，故放棄?mèng)~道方案。
[0037]魚閘與船閘的原理基本相同，均為人工水力輔助過魚，從運(yùn)行和安全考慮，一般一級(jí)魚閘不宜承擔(dān)過高水頭，水頭高的情況下，需設(shè)置多級(jí)魚閘。某水電站最大壩高109.0m，需設(shè)計(jì)2?3級(jí)魚閘，工程布置、建設(shè)難度均很大，另需較多的機(jī)電設(shè)備，維修費(fèi)用較高。此夕卜，工程采用單級(jí)垂直升船機(jī)，魚閘和升船機(jī)相互干擾，嚴(yán)重制約魚閘的誘魚和過魚效果，故放棄?mèng)~閘方案。
[0038]升魚機(jī)系統(tǒng)原理與電梯相似，由集魚池、集魚箱、升魚機(jī)三大主要部分組成，通過將壩下游的集魚箱由升魚機(jī)提升、運(yùn)輸至壩址上游庫區(qū)，將集魚箱下放至庫區(qū)水中放出魚后，空集魚箱再通過原路線返回，完成整個(gè)升魚過程。升魚機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是不受大壩上下游水位的變化影響，過魚能力相對(duì)較大；缺點(diǎn)是機(jī)械設(shè)施結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能保證上下游生境連通，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)過魚。
[0039]集運(yùn)魚系統(tǒng)是通過一定的誘魚手段，將下游的魚集中到船體或箱體當(dāng)中，然后通過船閘或者汽車運(yùn)輸將魚運(yùn)輸?shù)綁紊?，從而達(dá)到過魚的目的。集運(yùn)魚系統(tǒng)具有場(chǎng)地條件及布置簡(jiǎn)單，不影響主體工程的樞紐布置和施工進(jìn)度、投資相對(duì)較小等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)為上下游水生生境的連通效果差、技術(shù)可靠性低、適用條件及效果較差、不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)過魚、對(duì)過魚對(duì)象可能有傷害和運(yùn)行保障率相對(duì)較低等，其效果有待觀察研宄。
[0040]由此，升魚機(jī)系統(tǒng)、集運(yùn)魚系統(tǒng)均適合在高壩大庫上建設(shè)，且投資小并具有較大的過魚能力，但兩者均不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)過魚，運(yùn)行管理也相對(duì)復(fù)雜。但由于某水電站高壩所在峽谷河段的地形限制，加之工程樞紐布置條件與泄洪安全考慮等因素，在選擇過魚設(shè)施時(shí)對(duì)魚道、魚閘方案予以放棄，而升魚機(jī)系統(tǒng)、集運(yùn)魚系統(tǒng)兩個(gè)方案，由于在地形地貌、樞紐布置、施工條件、與水電站建設(shè)的協(xié)調(diào)性等方面的優(yōu)越性，能使壩上下游魚類進(jìn)行種群交流，促進(jìn)其基因交流，均比較適合在某水電站實(shí)施。
[0041]下面結(jié)合本發(fā)明技術(shù)方案說明對(duì)某水電站升魚機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)如下:
[0042]某水電站升魚機(jī)系統(tǒng)為非雍水建筑物，由集魚池1、下部集魚箱6、上部集魚箱A8、上部集魚箱B9、下部升魚機(jī)2及上部升魚機(jī)3、下部鋼纜6、上部鋼纜A7及上部鋼纜B8組成，建筑物級(jí)別為3級(jí)，防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇。
[0043]集魚池I布置在靠近左岸的水電機(jī)組段尾水管出口上部，是壩下游魚類集群較為密集的區(qū)域，集魚池I長(zhǎng)為70.0m、寬為1.2m、高為7.0m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，壁厚為0.3m，池底高程為500m，池頂高程為507.0m。集魚池I下游面?zhèn)缺谏暇鶆蛟O(shè)置8個(gè)矩形進(jìn)魚口12，進(jìn)魚口 12 尺寸 0.8mX0.5m(高 X 寬)。
[0044]集魚箱包括下部集魚箱6、上部集魚箱A8及上部集魚箱B9，均布置在集魚池I上游側(cè)，為鋼結(jié)構(gòu)并具備較好封閉性，集魚箱下游側(cè)壁、底部可以通過自動(dòng)裝置開啟以用于集魚、放魚；集魚箱尺寸1.2mX 2.0mX 1.2m(寬X高X長(zhǎng))，底板高程500.0m,頂部設(shè)置有用于調(diào)整其運(yùn)行高程的鋼纜，鋼纜直徑25.0mm ;集魚箱可根據(jù)集魚池I水位變化情況，通過升魚機(jī)的起吊(運(yùn)送)設(shè)備與鋼纜調(diào)整具體運(yùn)行高程。
[0045]如圖1所示，在559.0m高程處設(shè)置兩臺(tái)下部升魚機(jī)2，在壩頂610.0m高程處設(shè)置一臺(tái)上部升魚機(jī)3，共設(shè)置有三臺(tái)升魚機(jī)，升魚機(jī)由升魚機(jī)平臺(tái)4、鋼支撐架、過魚軌道、起吊(運(yùn)送)設(shè)備、懸索等組成。升魚機(jī)平臺(tái)4采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，559.0m高程處下游側(cè)升魚機(jī)平臺(tái)為高50.5m的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，上游側(cè)升魚機(jī)平臺(tái)為高20.0m的錐體結(jié)構(gòu)；所述下部鋼支撐架21分別布置在550.5m高程和551.0m高程處，上部鋼支撐架31布置在602.0m高程處，所述上部鋼支撐架31和下部鋼支撐架21高度均為17.0m ;上部過魚軌道32和下部過魚軌道22均采用輕質(zhì)無縫鋼軌，軌道間距為1.5m，559.0m高程處升魚機(jī)下部過魚軌道22長(zhǎng)為160.0m, 610.0m高程處升魚機(jī)上部過魚軌道長(zhǎng)為70m ;所述上部起吊設(shè)備33和下部起吊設(shè)備23均采用驅(qū)動(dòng)滑輪、從動(dòng)滑輪型式，驅(qū)動(dòng)滑輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)滑輪、從動(dòng)滑輪直徑分別為80.0cm,60.0cm ;懸索采用鋼纜，布置在升魚機(jī)頂部，用于固定并維持升魚機(jī)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，直徑為40.0mm。
[0046]在工作過程中，魚進(jìn)入集魚箱后，首先由559.0m高程處升魚機(jī)將魚從550.5m高程平臺(tái)處運(yùn)送至551.0m高程平臺(tái)處，水平行進(jìn)距離為150.0m ;再由壩頂610.0m高程升魚機(jī)將魚從551.0m高程平臺(tái)處提升、運(yùn)送至壩體上游，水平行進(jìn)距離為60.0m。
[0047]升魚機(jī)系統(tǒng)的起吊(運(yùn)送)設(shè)備將壩下部過魚軌道上的集魚箱(最低運(yùn)行高程500.0m)垂直吊起，通過鋼支撐架下設(shè)置的過魚軌道水平運(yùn)輸、提升至壩址上游；至壩址上游庫區(qū)后，起吊(運(yùn)送)設(shè)備將集魚箱下放至庫區(qū)水中(最低運(yùn)行高程580.0m)，放出魚后空集魚箱再通過原路線返回，完成整個(gè)升魚過程，工作一個(gè)周期歷時(shí)約3小時(shí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，其特征在于:包括集魚池(I)及分別設(shè)置于壩體(11)上游和下游河道岸邊的上部升魚機(jī)(3)和下部升魚機(jī)(2)，所述上部升魚機(jī)(3)通過上部鋼支撐架(31)安裝在壩體(11)頂部，所述上部升魚機(jī)(3)兩端分別設(shè)置有上部鋼纜A(7)和上部鋼纜B (10)，在上部鋼纜A (7)和上部鋼纜B (10)分別安裝有上部集魚箱A (8)和上部集魚箱B (9);下部升魚機(jī)(2)兩端分別通過下部鋼支撐架(21)安裝在升魚機(jī)平臺(tái)(4)上，所述下部升魚機(jī)(2) —端與上部鋼纜A (7)相連，另一端通過下部鋼纜(5)與集魚池(I)相連，所述下部鋼纜(5)上安裝有下部集魚箱(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，其特征在于:所述上部升魚機(jī)(3)由上部過魚軌道(32)、上部起吊設(shè)備(33)及上部升魚機(jī)懸索(34)組成，其中，上部過魚軌道(32)通過上部鋼支撐架(31)安裝在壩體(11)頂部，上部升魚機(jī)懸索(34)通過上部起吊設(shè)備(33)連接于上部過魚軌道(32)兩端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，其特征在于:所述下部升魚機(jī)(2)為兩臺(tái)，且每臺(tái)升魚機(jī)均由下部過魚軌道(22)、下部起吊設(shè)備(23)及下部升魚機(jī)懸索(24)組成，其中，下部過魚軌道(22)通過下部鋼支撐架(21)安裝在升魚機(jī)平臺(tái)(4)，下部升魚機(jī)懸索(24)通過下部起吊設(shè)備(23)連接于下部過魚軌道(22)兩端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，其特征在于:所述升魚機(jī)平臺(tái)(4)包括上游側(cè)升魚機(jī)平臺(tái)和下游側(cè)升魚機(jī)機(jī)平臺(tái)，且均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中靠近壩體(11)處的上游側(cè)升魚機(jī)平臺(tái)為錐體結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)離壩體(11)的下游河道岸邊側(cè)升魚機(jī)平臺(tái)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，其特征在于:所述集魚池(I)采用鋼筋混凝土構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，其特征在于:所述集魚池(I)下游側(cè)設(shè)置有若干進(jìn)魚口(12)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，其特征在于:所述下部集魚箱(6)、上部集魚箱A (8)及上部集魚箱B (9)均采用鋼結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，其特征在于:所述上部起吊設(shè)備(33)采用驅(qū)動(dòng)滑輪和從動(dòng)滑輪組成，其中驅(qū)動(dòng)滑輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，其特征在于:所述下部起吊設(shè)備(23)采用驅(qū)動(dòng)滑輪和從動(dòng)滑輪組成，其中驅(qū)動(dòng)滑輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種峽谷河段高壩過魚系統(tǒng)，包括集魚池及分別設(shè)置于壩體上游和下游河道岸邊的上部升魚機(jī)和下部升魚機(jī)，所述上部升魚機(jī)通過上部鋼支撐架安裝在壩體頂部，所述上部升魚機(jī)兩端分別設(shè)置有上部鋼纜A和上部鋼纜B，在上部鋼纜A和上部鋼纜B分別安裝有上部集魚箱A和上部集魚箱B；下部升魚機(jī)兩端分別通過下部鋼支撐架安裝在升魚機(jī)平臺(tái)上，所述下部升魚機(jī)一端與上部鋼纜A相連，另一端通過下部鋼纜與集魚池相連，所述下部鋼纜上安裝有下部集魚箱。本發(fā)明通過在大壩壩體上下游設(shè)置升魚機(jī)，將大壩下游集魚池誘入的魚類驅(qū)趕至集魚箱后提升、運(yùn)送至大壩上游的庫區(qū)，從而達(dá)到壩址上下游過魚并實(shí)現(xiàn)魚類基因交流的目的。
【IPC分類】E02B8/08
【公開號(hào)】CN104912041
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510337162
【發(fā)明人】楊桃萍, 常理, 張虎成, 唐忠波
【申請(qǐng)人】中國(guó)電建集團(tuán)貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月17日