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        新型魚閘升魚機(jī)

        2014-12-26 05:46:12張志芳何岸霞柯微微
        技術(shù)與市場(chǎng) 2014年11期
        關(guān)鍵詞:水利設(shè)計(jì)

        張志芳,何岸霞,柯微微,劉 瑞

        (西華大學(xué) 能源與環(huán)境學(xué)院,四川 成都610039)

        1 研究背景

        新中國(guó)成立以來,我國(guó)大力發(fā)展水利事業(yè),水利事業(yè)取得巨大的成就,截至2010 年,我國(guó)水電總裝機(jī)超過2 億kW,位居世界第一,水利工程的建設(shè)給人們帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的影響,其中,大壩的修建阻礙了魚類的洄游,使得洄游能力差的魚類數(shù)量減少甚至滅絕進(jìn)而影響了生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性。為解決魚類洄游問題,目前國(guó)內(nèi)外的各種過魚設(shè)施主要有魚道過魚、魚閘過魚、升魚機(jī)、集魚船等,但在這些過魚設(shè)施中,仍存在不足,如過魚效率低、管理操作難、能耗高等。有的電站雖然有放流增殖站,但是同時(shí)據(jù)有關(guān)報(bào)道:“中華鱘在2013 年沒有自然繁殖活動(dòng)發(fā)生,野生中華鱘種群面臨滅絕危險(xiǎn),……這是有記錄以來,首次發(fā)現(xiàn)中華鱘沒有自然繁殖活動(dòng)現(xiàn)象。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因很多,其中長(zhǎng)江上游的大型水電開發(fā)是主要因素”,因此為更好保護(hù)魚類資源,設(shè)計(jì)高效可行的過魚設(shè)施具有重要意義,因此有了本設(shè)計(jì)。

        2 設(shè)計(jì)原理

        2.1 設(shè)計(jì)思路

        考慮到以前的魚道過魚效果不佳,究其原因,主要有以下幾點(diǎn):一是魚道尺寸小,魚不易找到過魚通道;二是魚道坡度較大,洄游能力較差的魚沒有足夠體力過壩,三是運(yùn)行管理麻煩,過魚沒有得到足夠的重視。本設(shè)計(jì)針對(duì)這些問題,萌生了利用船閘原理(連通器原理),修建一個(gè)過魚斜井見圖1,并在斜井的兩端設(shè)有進(jìn)魚通道和出魚通道,洄游的魚類通過感應(yīng)水流,進(jìn)入到進(jìn)魚通道后進(jìn)入到斜井進(jìn)口,然后關(guān)閉進(jìn)口處閘門,斜井充水,當(dāng)斜井水位和上游水位齊平時(shí),通過驅(qū)魚電柵,魚便可自由游到上游庫(kù)區(qū)或者通過。

        圖1 過魚斜井

        2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        主要結(jié)構(gòu)有集魚通道、驅(qū)魚電柵,過魚通道、進(jìn)魚出魚閘門等,為了提高設(shè)計(jì)的實(shí)用性,我們?cè)趬误w內(nèi)設(shè)置了多處不同管徑的過水管道,實(shí)現(xiàn)不同流速,從而吸引不同感應(yīng)流速的魚類。另外,考慮到盡可能減少損失水量,我們可以在將過魚通道設(shè)置成一組兩座,當(dāng)其中一座過完魚后,裝滿水的過魚通道可以放一半水去另一座,這樣另一座過魚通道運(yùn)行時(shí)便可以可以節(jié)約一半水。

        3 創(chuàng)新特色

        3.1 誘魚種類多

        在原來過魚設(shè)施的基礎(chǔ)上,增加了不同管徑的的過水管道,可以吸引不同感應(yīng)流速的魚類,因此可以適用多重魚類。

        3.2 過魚效率高

        由于過魚通道的尺寸比較大,且集魚系統(tǒng)布置在魚類集結(jié)的部位,過魚的效率可以得到明顯的提高。

        3.3 用水省

        由于本設(shè)計(jì)為一組兩座過魚系統(tǒng),過完魚蓄滿水的過魚通道科放一半的水去另一座過魚通道,另外,這個(gè)過魚通道的可用于生態(tài)流量用水,因此,可以在一定程度的節(jié)約水資源,比傳統(tǒng)的過魚長(zhǎng)流水和單組的魚閘節(jié)約用水量。

        3.4 運(yùn)行簡(jiǎn)單

        本設(shè)計(jì)只需通過啟閉進(jìn)魚閘門、出魚閘門、過水管道等處的閘門,另外驅(qū)動(dòng)驅(qū)魚電柵,便可以實(shí)現(xiàn)魚類安全過壩。

        4 應(yīng)用前景

        雖然我國(guó)水利迎來了發(fā)展的春天,但是絕大多數(shù)大壩、電站等都很少有過魚設(shè)施,即便是有的電站設(shè)置有過魚設(shè)施,但是效率都不太理想,就最近通過環(huán)評(píng)驗(yàn)收的白鶴灘水電站以及剛剛投產(chǎn)發(fā)電的向家壩都只是設(shè)置的是魚類增殖放流站,因此,有一座安全高效的過魚設(shè)施將在今后的工程中有廣闊的運(yùn)用前景。

        [1] 王桂華,夏自強(qiáng),吳瑤,等,魚道規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)的生態(tài)學(xué)方法研究[J].水利與建設(shè)工程學(xué)報(bào),2007,(5):17 -22.

        [2] 祝興祥,吳波.生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究與實(shí)踐[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2006.

        [3] 殷悅來,李克順,吳世勛.談魚道設(shè)計(jì)與施工[J].黑龍江水利科技,1996,6(2):92 -93.

        [4] 劉志雄,周赤,黃明海.魚道應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2010.27(4):28 -31.

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