CN113136845B - 洄游式生态鱼道及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种洄游式生态鱼道及施工方法，它包括连通坝体上游和下游的鱼道，在鱼道的下游设有具有往复弯曲的盘旋鱼道，所述的盘旋鱼道用于减少鱼道的坡度。在盘旋鱼道的至少一侧设有漫滩，漫滩的底部高度高于盘旋鱼道的顶部。在盘旋鱼道曲率较大的位置设有休息池，休息池的底部低于或平齐盘旋鱼道的底部。施工方法为：制备预制壁板，设置侧模和底模，在底模上表面设置柔性变形层，柔性变形层是在卵石重力下会局部变形的不吸水的有机材料，排布一层卵石，卵石的粒径为3~10cm，浇筑砂浆，砂浆凝固后得到预制壁板；以预制壁板作为鱼道侧墙的内模，浇筑鱼道侧墙；实现鱼道的快速施工。盘旋鱼道降低了水流的速度，提高鱼类的过坝能力。

Description

洄游式生态鱼道及施工方法

技术领域

本发明涉及水工建筑物施工领域，特别是一种洄游式生态鱼道及施工方法。

背景技术

为解决水利设施对鱼类生态影响的技术问题，目前通常采用鱼道过坝的方式来适应鱼类的洄游习性。但是对于部分落差较高的水利设施，例如落差超过50米，过鱼效果显著降低。现有的鱼道通常采用等宽鱼道，当落差较大，上溯鱼道路程较长，部分鱼类的体力不足以支撑它穿越鱼道。中国专利CN108729422A记载了一种高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，采用了多进口和多出口的方案以及竖缝式生态鱼道的方案，但是该方案仅适用于的中低水头水利工程中。CN108277784A记载了一种适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，采用在鱼道设置卵石的方案，能够增加鱼道外翼墙的摩擦阻力，减缓水流的流速；能够保护鱼类上溯免受意外损伤。但是这种方案的施工非常麻烦，施工效率极低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种洄游式生态鱼道，能够提高过鱼效果。优选的方案中，能够应对不同的水情变化。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种洄游式生态鱼道的施工方法，能够解决鱼道内设置突出表面的卵石施工效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种洄游式生态鱼道，它包括连通坝体上游和下游的鱼道，在鱼道的下游设有具有往复弯曲的盘旋鱼道，所述的盘旋鱼道用于减少鱼道的坡度。

优选的方案中，在盘旋鱼道的至少一侧设有漫滩，漫滩的底部高度高于盘旋鱼道的顶部。

优选的方案中，在盘旋鱼道曲率较大的位置设有休息池，休息池的底部低于或平齐盘旋鱼道的底部。

优选的方案中，在盘旋鱼道的底部设有块石，块石部分的突出于盘旋鱼道的内壁，块石的粒径大于10cm。

优选的方案中，在盘旋鱼道的一侧还设有鱼类增殖站，用于繁殖鱼类并放回。

优选的方案中，在鱼道连通坝体的位置分别设有第一鱼道和第二鱼道；

第一鱼道沿着轴向布置，在坝体一端穿过坝体与出鱼鱼道连接，出鱼鱼道沿着坝体上游坡面布置，第一鱼道用于非汛期过鱼；

第二鱼道沿着下游坡面布置直接与坝体的引水渠连通，第二鱼道用于汛期过鱼；

在第一鱼道上设有第一鱼道闸门，在引水渠设有第二鱼道闸门。

优选的方案中，在出鱼鱼道靠近坝体的一端设有第一出鱼口，在出鱼鱼道的另一端设有弯曲部，在弯曲部的两端分别设有第二出鱼口和第三出鱼口。

优选的方案中，在鱼道的内壁设有交错布置的挡板，挡板一端与鱼道的一侧内壁连接，另一端指向鱼道的另一侧内壁，挡板的自由端设有向上游弯折的弯折部，多个挡板的自由端互相交错布置。

优选的方案中，在鱼道的侧壁和底部设有预制壁板，预制壁板的表面设有嵌入的卵石，卵石部分的突出于预制壁板的表面。

一种采用上述洄游式生态鱼道的施工方法，包括以下步骤：

S1、制备预制壁板，设置侧模和底模，在底模上表面设置柔性变形层，柔性变形层是在卵石重力下会局部变形的不吸水的有机材料，排布一层卵石，卵石的粒径为3~10cm，浇筑砂浆，砂浆凝固后得到预制壁板；

S2、立模浇筑鱼道底板，在浇筑的鱼道底板上放置预制壁板作为鱼道底板的上表面；

S3、以预制壁板作为鱼道侧墙的内模，浇筑鱼道侧墙；

通过以上步骤实现洄游式生态鱼道的快速施工。

本发明提供的一种洄游式生态鱼道及施工方法，通过采用盘旋鱼道的结构大幅降低鱼道的纵坡坡比，最高仅为1/80，而在漫滩和休息池的位置纵坡为1/1361，大幅降低了水流的速度，大幅提高鱼类的过坝能力。采用该方案，使本发明能够用于高水头的水利工程。设置的块石，能够为鱼类临时栖息提供场所。设置的多个鱼道的结构，能够适应水流季节性回流和水位变化落差变化。多个出鱼口的结构，能够进一步提高对水位变化落差的适应性。本发明的结构还具有极高的观赏性。设置的鱼类增殖站能够便于以人工干预的方式，提高珍惜鱼类的种群数量。本发明的施工方法，大幅降低人工拼砌卵石的工作量，大幅提高鱼道的施工效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的俯视结构示意图。

图2为图1中的A-A剖视示意图。

图3为图1中的B-B剖视示意图。

图4为本发明的第一鱼道、第二鱼道和部分盘旋鱼道的局部俯视图。

图5为本发明的浇筑预制壁板的模具横截面示意图。

图中：坝体1，盘旋鱼道2，块石3，休息池4，漫滩5，鱼类增殖站6，进鱼口7，第一鱼道8，明渠9，第二鱼道10，第二鱼道闸门11，明渠闸门12，出鱼鱼道13，第一出鱼口131，第二出鱼口132，第三出鱼口133，鱼道切换闸口14，第一鱼道闸门15，引水渠16，鱼道100，鱼道侧墙101，钢筋102，鱼道底板103，预制壁板104，卵石105，挡板106，弯折部107，侧模108，底模109，柔性变形层110。

具体实施方式

实施例1：

如图1中，一种洄游式生态鱼道，它包括连通坝体1上游和下游的鱼道，在鱼道的下游设有具有往复弯曲的盘旋鱼道2，所述的盘旋鱼道2用于减少鱼道的坡度。由此结构，实现纵坡坡比不超过1/80，提高过鱼效果。

优选的方案如图1、2中，在盘旋鱼道2的至少一侧设有漫滩5，漫滩5的底部高度高于盘旋鱼道2的顶部。由此结构，通过使水面变宽，过流横截面变大，使流速进一步变缓。

优选的方案如图1中，在盘旋鱼道2曲率较大的位置设有休息池4，休息池4的底部低于或平齐盘旋鱼道2的底部。由此结构，使该处形成回流结构，此处水流较缓，便于鱼在休息池4休息。

优选的方案如图2中，在盘旋鱼道2的底部设有块石3，块石3部分的突出于盘旋鱼道2的内壁。优选的，块石3的粒径大于10cm，通常选用粒径20~40的块石，在混凝土中埋深超过1/2。由此结构，以产生紊流，进一步降低水的流速，形成接近天然的休息区。

优选的方案如图1中，在盘旋鱼道2的一侧还设有鱼类增殖站6，鱼类增殖站6设有培育和养殖鱼类的设施，用于繁殖鱼类并放回。由此结构，用于帮助珍惜鱼类的种群数量恢复。

优选的方案如图1中，在鱼道连通坝体1的位置分别设有第一鱼道8和第二鱼道10；第一鱼道8和第二鱼道10位于坝体1的下游侧。

第一鱼道8沿着轴向布置，在坝体1一端穿过坝体1与出鱼鱼道13连接，出鱼鱼道13沿着坝体1上游坡面布置；第一鱼道8用于非汛期过鱼。在非汛期，水库库容较高，超过60米高程，此时通过第一鱼道8过鱼。

第二鱼道10沿着下游坡面布置直接与坝体1的引水渠16连通；第二鱼道10用于汛期过鱼。汛期时水库蓄水至汛限水位47.6米高程，此时通过第二鱼道10过鱼。

优选的方案中，还设有明渠9，明渠9的一端穿过坝体1，在坝体1的位置设有明渠闸门，明渠9的另一端与盘旋鱼道2的漫滩5连接，明渠9位于坝体1的下游，明渠用于为整个鱼道补水。优选的，明渠9与坝体1连接的一端较窄，明渠9与漫滩5连接的一端较宽，而且经过漫滩5的扩散水流的结构，避免在给鱼道补水补水过程中，对鱼道造成冲刷。

在第一鱼道8上设有第一鱼道闸门15，在引水渠16设有第二鱼道闸门11。由此结构，通过闸门的切换使用不同的鱼道。本例中，第一鱼道8和第二鱼道10采用等宽鱼道。

优选的方案如图1中，在出鱼鱼道13靠近坝体1的一端设有第一出鱼口131，在出鱼鱼道13的另一端设有弯曲部，在弯曲部的两端分别设有第二出鱼口132和第三出鱼口133。由此结构，适应上游不同的水位变化，在每个出鱼口设有单独的闸门。

优选的方案如图4中，在鱼道的内壁设有交错布置的挡板106，挡板106一端与鱼道的一侧内壁连接，另一端指向鱼道的另一侧内壁，挡板106的自由端设有向上游弯折的弯折部107，多个挡板106的自由端互相交错布置。由此结构，能够进一步减缓水流。这种交错布置的挡板106设置在第一鱼道8和第二鱼道10，以及盘旋鱼道2的部分不设漫滩5和休息池4的位置。

优选的方案如图3中，在鱼道的侧壁和底部设有预制壁板104，预制壁板104的表面设有嵌入的卵石105，卵石105部分的突出于预制壁板104的表面。由此结构，能够利用大规模生产，大幅提高鱼道的施工效率，尤其是提高布置卵石105的施工效率。

实施例2：

一种采用上述洄游式生态鱼道的施工方法，包括以下步骤：

S1、如图5中，制备预制壁板104，设置侧模108和底模109，在底模109上表面设置柔性变形层110，柔性变形层110是在卵石105重力下会局部变形的不吸水的有机材料，例如封孔不吸水的海绵材料。本例中优选采用厚度为5cm~10cm的柔性海绵板，优选的，本例中的柔性海绵板采用五面封孔的结构，即如图5中，柔性海绵板与砂浆接触的一面，以及与该面连接的四个侧面均封孔，而另一面不封孔。以断续结构的双面胶粘贴在底模109的上表面，断续结构的双面胶之间构成排气通道，在柔性变形层110上密集排布一层卵石105，卵石105要充分清洗，去除表面泥沙，卵石105的粒径为3~10cm，卵石105排布好之后，查看卵石部分的陷入到柔性变形层110内，在卵石背面设置框架形的压重结构，使卵石部分的陷入到柔性变形层110内并保持，避免上浮。浇筑一层砂浆，厚度没过卵石105即可，待面干，放入钢筋网，再浇筑剩余砂浆，采用分层浇筑是为了避免砂浆将柔性变形层110完全压平，影响卵石105突出于表面的程度，将砂浆振捣均匀，待砂浆凝固，脱模，养护7~12天，优选采用蒸汽养护，后得到预制壁板104；由此方案得到的预制壁板104表面的卵石105不易脱落。

S2、立模浇筑鱼道底板103，鱼道底板103的分缝间隔与预制壁板104的长度相同，分缝的位置设置橡胶止水带，缝面敷设沥青油毡，在浇筑的鱼道底板103上放置预制壁板104作为鱼道底板103的上表面，优选的，振捣完成后即放置预制壁板104；

S3、以预制壁板104作为鱼道侧墙101的内模，绑扎钢筋，立外模，以拉条螺杆穿过预制壁板104上的孔固定预制壁板104，浇筑鱼道侧墙101；

通过以上步骤实现洄游式生态鱼道中内壁带有卵石105的多段鱼道的快速施工。与现有技术中通常采用的浆砌卵石施工方案相比，效率提高30%以上。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种洄游式生态鱼道的施工方法，其特征是：它包括连通坝体（1）上游和下游的鱼道，在鱼道的下游设有具有往复弯曲的盘旋鱼道（2），所述的盘旋鱼道（2）用于减少鱼道的坡度；

在鱼道的侧壁和底部设有预制壁板（104），预制壁板（104）的表面设有嵌入的卵石（105），卵石（105）部分的突出于预制壁板（104）的表面；

包括以下步骤：

S1、制备预制壁板（104），设置侧模（108）和底模（109），在底模（109）上表面设置柔性变形层（110），柔性变形层（110）是在卵石（105）重力下会局部变形的不吸水的有机材料，排布一层卵石（105），卵石（105）的粒径为3~10cm，浇筑砂浆，砂浆凝固后得到预制壁板（104）；

S2、立模浇筑鱼道底板（103），在浇筑的鱼道底板（103）上放置预制壁板（104）作为鱼道底板（103）的上表面；

S3、以预制壁板（104）作为鱼道侧墙（101）的内模，浇筑鱼道侧墙（101）；

通过以上步骤实现洄游式生态鱼道的快速施工。

2.根据权利要求1所述的一种洄游式生态鱼道的施工方法，其特征是：在盘旋鱼道（2）的至少一侧设有漫滩（5），漫滩（5）的底部高度高于盘旋鱼道（2）的顶部。

3.根据权利要求1或2所述的一种洄游式生态鱼道的施工方法，其特征是：在盘旋鱼道（2）曲率较大的位置设有休息池（4），休息池（4）的底部低于或平齐盘旋鱼道（2）的底部。

4.根据权利要求1或2所述的一种洄游式生态鱼道的施工方法，其特征是：在盘旋鱼道（2）的底部设有块石（3），块石（3）部分的突出于盘旋鱼道（2）的内壁，块石（3）的粒径大于10cm。

5.根据权利要求1所述的一种洄游式生态鱼道的施工方法，其特征是：在盘旋鱼道（2）的一侧还设有鱼类增殖站（6），用于繁殖鱼类并放回。

6.根据权利要求1所述的一种洄游式生态鱼道的施工方法，其特征是：在鱼道连通坝体（1）的位置分别设有第一鱼道（8）和第二鱼道（10）；

第一鱼道（8）沿着轴向布置，在坝体（1）一端穿过坝体（1）与出鱼鱼道（13）连接，出鱼鱼道（13）沿着坝体（1）上游坡面布置，第一鱼道（8）用于非汛期过鱼；

第二鱼道（10）沿着下游坡面布置直接与坝体（1）的引水渠（16）连通，第二鱼道（10）用于汛期过鱼；

在第一鱼道（8）上设有第一鱼道闸门（15），在引水渠（16）设有第二鱼道闸门（11）。

7.根据权利要求6所述的一种洄游式生态鱼道的施工方法，其特征是：在出鱼鱼道（13）靠近坝体（1）的一端设有第一出鱼口（131），在出鱼鱼道（13）的另一端设有弯曲部，在弯曲部的两端分别设有第二出鱼口（132）和第三出鱼口（133）。

8.根据权利要求6所述的一种洄游式生态鱼道的施工方法，其特征是：在鱼道的内壁设有交错布置的挡板（106），挡板（106）一端与鱼道的一侧内壁连接，另一端指向鱼道的另一侧内壁，挡板（106）的自由端设有向上游弯折的弯折部（107），多个挡板（106）的自由端互相交错布置。