臧海燕，劉　浩，韓四保，王興隆

（1.中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林長(zhǎng)春 130021；2.豐滿(mǎn)大壩重建工程建設(shè)局，吉林省吉林市 132000）

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過(guò)魚(yú)設(shè)施金屬結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計(jì)

臧海燕1，劉浩1，韓四保2，王興隆2

（1.中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林長(zhǎng)春 130021；2.豐滿(mǎn)大壩重建工程建設(shè)局，吉林省吉林市 132000）

［摘 要］為了不影響?hù)~(yú)類(lèi)的洄游、繁殖、生長(zhǎng)，豐滿(mǎn)重建工程設(shè)置了升魚(yú)機(jī)結(jié)合上游魚(yú)道方案的過(guò)魚(yú)設(shè)施。本文介紹了豐滿(mǎn)重建工程過(guò)魚(yú)設(shè)施金屬結(jié)構(gòu)布置，著重闡述了集魚(yú)系統(tǒng)和集魚(yú)箱運(yùn)輸系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計(jì)、集魚(yú)箱和升魚(yú)機(jī)方案設(shè)計(jì)。

［關(guān)鍵詞］過(guò)魚(yú)設(shè)施；金屬結(jié)構(gòu)；豐滿(mǎn)重建工程

1　工程概述

豐滿(mǎn)水電站全面治理（重建）工程過(guò)魚(yú)設(shè)施布置于右岸，采用升魚(yú)機(jī)結(jié)合上游魚(yú)道方案，由集魚(yú)系統(tǒng)、集魚(yú)箱、集魚(yú)箱運(yùn)輸系統(tǒng)、泄水槽、防洪閘及魚(yú)道出口等部位組成?？裳须A段，集魚(yú)系統(tǒng)布置在靠近右岸的5號(hào)與6號(hào)機(jī)組段尾水管出口上部；技施階段，根據(jù)“豐滿(mǎn)過(guò)魚(yú)設(shè)施集魚(yú)系統(tǒng)模型試驗(yàn)”成果，結(jié)合尾水擋墻將集魚(yú)系統(tǒng)布置在廠房尾水渠右岸。集魚(yú)系統(tǒng)由集魚(yú)渠道、集魚(yú)渠道進(jìn)口檢修閘門(mén)及工作閘門(mén)、趕魚(yú)柵、集魚(yú)池、集魚(yú)箱、集魚(yú)池活動(dòng)式和固定式攔魚(yú)柵等組成。集魚(yú)箱運(yùn)輸系統(tǒng)由集魚(yú)池至升魚(yú)機(jī)軌道始端之間的集魚(yú)箱轉(zhuǎn)運(yùn)電動(dòng)葫蘆升魚(yú)機(jī)（承載集魚(yú)箱的運(yùn)輸裝置）及其軌道，升魚(yú)機(jī)軌道末端至匯魚(yú)池之間轉(zhuǎn)運(yùn)電動(dòng)葫蘆等組成。匯魚(yú)池泄水槽進(jìn)口設(shè)一道攔魚(yú)柵，用于泄水時(shí)攔魚(yú)。在上游魚(yú)道進(jìn)口處設(shè)一道防洪閘工作閘門(mén)及其啟閉設(shè)備，用于阻擋魚(yú)道上游洪水。不同高程的5個(gè)上游魚(yú)道出口，各設(shè)一道工作閘門(mén)及其啟閉設(shè)備，用于調(diào)節(jié)魚(yú)道內(nèi)水位，使之與庫(kù)區(qū)內(nèi)水位匹配并在魚(yú)道檢修時(shí)擋水。過(guò)魚(yú)設(shè)施魚(yú)道部分分4個(gè)布置方案，各方案的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及技術(shù)參數(shù)相同，僅5個(gè)上游魚(yú)道出口的位置因魚(yú)道布置的不同而有所不同。

2　集魚(yú)系統(tǒng)布置

集魚(yú)系統(tǒng)位于廠房尾水渠右岸，結(jié)合尾水擋墻布置。其金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備包括：集魚(yú)渠道進(jìn)口檢修閘門(mén)、工作閘門(mén)、趕魚(yú)柵、集魚(yú)池活動(dòng)式和固定式攔魚(yú)柵等組成。集魚(yú)渠道進(jìn)魚(yú)口寬2.5 m，在進(jìn)口處設(shè)有一道平面檢修閘門(mén)，用于集魚(yú)渠道、工作閘門(mén)、集魚(yú)池、攔魚(yú)柵及其埋件的檢修，檢修閘門(mén)平時(shí)存放在位于集魚(yú)渠道右側(cè)的門(mén)庫(kù)內(nèi)，檢修使用時(shí)，由臨時(shí)起吊設(shè)備進(jìn)行操作。集魚(yú)渠道檢修閘門(mén)后布置一道一字工作閘門(mén)，集魚(yú)時(shí)，一字工作閘門(mén)局開(kāi)，配合集魚(yú)渠道形成誘魚(yú)水流；非集魚(yú)時(shí)段，一字工作閘門(mén)全部開(kāi)啟。集魚(yú)渠道進(jìn)口一字工作閘門(mén)與集魚(yú)池之間布置一道移動(dòng)式趕魚(yú)柵，開(kāi)始集魚(yú)時(shí)，趕魚(yú)柵停放在集魚(yú)渠道進(jìn)口，并處于打開(kāi)狀態(tài)，待洄游魚(yú)聚集到集魚(yú)渠道內(nèi)后，趕魚(yú)柵關(guān)閉并由位于尾水擋墻頂部的走行設(shè)備帶動(dòng)沿集魚(yú)渠道運(yùn)行，將魚(yú)驅(qū)趕至位于集魚(yú)渠道端部的集魚(yú)池內(nèi)。集魚(yú)池入口設(shè)一道活動(dòng)式攔魚(yú)柵，趕魚(yú)柵將魚(yú)驅(qū)趕至集魚(yú)池后，活動(dòng)式攔魚(yú)柵關(guān)閉攔魚(yú)，配合集魚(yú)箱進(jìn)行集魚(yú)，此時(shí)，趕魚(yú)柵可返回開(kāi)始下一個(gè)集魚(yú)循環(huán)。在集魚(yú)池與消能池之間，設(shè)置一道固定式攔魚(yú)柵，用于防止集魚(yú)池內(nèi)的洄游魚(yú)從集魚(yú)池進(jìn)入消能池。

3　集魚(yú)箱運(yùn)輸系統(tǒng)

集魚(yú)柵將魚(yú)驅(qū)趕至位于集魚(yú)渠道端部的集魚(yú)池內(nèi)后，采用200 kN電動(dòng)葫蘆將盛有一定數(shù)量魚(yú)的集魚(yú)箱從186.00 m高程處的集魚(yú)池內(nèi)吊起，運(yùn)至位于廠前區(qū)205.0 m高程的升魚(yú)機(jī)裝置上后，升魚(yú)機(jī)通過(guò)軌道，橫穿廠前區(qū)，爬升至高程249.30 m軌道末端的匯魚(yú)池邊，再利用200 kN電動(dòng)葫蘆將集魚(yú)箱吊起，越過(guò)高程為253.3m集魚(yú)池?fù)鯄?，將集魚(yú)箱放置在高程為249.30m的匯魚(yú)池內(nèi)，將魚(yú)放出，完成運(yùn)魚(yú)過(guò)程。集魚(yú)箱數(shù)量共2個(gè)，交替使用。

圖1　集魚(yú)系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備布置

4　集魚(yú)箱方案設(shè)計(jì)

集魚(yú)箱又稱(chēng)集魚(yú)斗，是將魚(yú)通過(guò)升魚(yú)機(jī)運(yùn)輸至上游魚(yú)道的容器，根據(jù)集魚(yú)系統(tǒng)布置及集魚(yú)箱的集魚(yú)、運(yùn)輸、投放魚(yú)等要求，同時(shí)考慮集魚(yú)箱結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和操作控制方便性等因素，集魚(yú)箱設(shè)置有蓋板、翻板門(mén)、氣（液）動(dòng)裝置、無(wú)線控制裝置。集魚(yú)箱提升離開(kāi)集魚(yú)池水面時(shí)，利用氣動(dòng)裝置使蓋板下翻，蓋板考慮做成隔柵形式，減少開(kāi)關(guān)門(mén)阻力，加快速度，防止魚(yú)類(lèi)躍出。投放時(shí)，利用氣（液）動(dòng)裝置使底部翻板門(mén)張開(kāi)，將魚(yú)投放。采用電動(dòng)增氧機(jī)或氣動(dòng)裝置對(duì)魚(yú)類(lèi)進(jìn)行補(bǔ)氣，使集魚(yú)箱可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)移。集魚(yú)箱與集魚(yú)池之間設(shè)導(dǎo)向裝置，以免集魚(yú)斗起升過(guò)程中過(guò)分晃動(dòng)。為使集魚(yú)箱在斜坡上運(yùn)輸時(shí)水深一致并便于投放，集魚(yú)箱底板呈傾斜布置，集魚(yú)箱上部四壁設(shè)一定高度的格柵結(jié)構(gòu)，以利于集魚(yú)斗從集魚(yú)池內(nèi)吊起時(shí)多余的水從四周溢出。為保證集魚(yú)斗內(nèi)的水在水平路面和斜坡路面均不溢出，集魚(yú)斗長(zhǎng)度方向兩側(cè)的密封盛水側(cè)壁的高度設(shè)一定的高差。

集魚(yú)箱上裝設(shè)的增氧機(jī)與溶解氧檢測(cè)儀相連接，可以自動(dòng)檢測(cè)水體的溶解氧，通過(guò)設(shè)定溶解氧的范圍，從而自動(dòng)控制增氧機(jī)的啟閉。集魚(yú)箱的供電電源選用蓄電池供電，蓄電池的容量滿(mǎn)足供氧裝置、氣（液）動(dòng)裝置等的供電要求，且便于更換。

5　升魚(yú)機(jī)方案設(shè)計(jì)

豐滿(mǎn)升魚(yú)機(jī)布置為斜坡式升魚(yú)機(jī)，運(yùn)行坡度大，距離長(zhǎng)，升魚(yú)機(jī)基礎(chǔ)的坡度為11.25%，運(yùn)行距離約473 m。

升魚(yú)機(jī)主體結(jié)構(gòu)為臺(tái)車(chē)結(jié)構(gòu)，四點(diǎn)支撐。升魚(yú)機(jī)車(chē)架為箱型梁、工字形梁和鋼板焊接為一體的金屬結(jié)構(gòu)件，兼作走行支撐梁和集魚(yú)箱承載梁，車(chē)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合集魚(yú)箱結(jié)構(gòu)統(tǒng)一考慮，并對(duì)集魚(yú)箱與升魚(yú)機(jī)（集魚(yú)箱運(yùn)輸裝置）的配合結(jié)構(gòu)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研究，以滿(mǎn)足使用方便、與集魚(yú)箱的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)銜接良好、方便魚(yú)類(lèi)投放等要求。

為了解決升魚(yú)機(jī)和集魚(yú)箱的存放問(wèn)題，在升魚(yú)機(jī)的牽引絞車(chē)機(jī)房?jī)?nèi)留有升魚(yú)機(jī)和集魚(yú)箱的存放空間，將升魚(yú)機(jī)的軌道延長(zhǎng)至絞車(chē)機(jī)房?jī)?nèi)，非過(guò)魚(yú)季節(jié)，將升魚(yú)機(jī)和集魚(yú)箱存放在絞車(chē)機(jī)房?jī)?nèi)的軌道上。

升魚(yú)機(jī)在坡段的驅(qū)動(dòng)運(yùn)行方式選用絞車(chē)牽引式，升魚(yú)機(jī)在水平段的驅(qū)動(dòng)運(yùn)行方式采用自行式，自行式的動(dòng)力源擬采用蓄電池。為滿(mǎn)足升魚(yú)機(jī)由坡段過(guò)渡至水平段運(yùn)行時(shí)自動(dòng)切斷與牽引轎車(chē)的連接轉(zhuǎn)為自行模式，以及由平斷自行過(guò)渡到坡段時(shí)自動(dòng)與牽引絞車(chē)鋼絲繩相連，在升魚(yú)機(jī)的牽引絞車(chē)與主體結(jié)構(gòu)之間設(shè)液壓自動(dòng)掛脫梁式吊具，自動(dòng)掛脫梁設(shè)支撐輪在軌道上運(yùn)行，在斜坡軌道端部設(shè)碰撞式緩沖器對(duì)其進(jìn)行限位。自動(dòng)掛脫梁運(yùn)行至斜坡軌道的下極限位置時(shí)，升魚(yú)機(jī)主體結(jié)構(gòu)已全部運(yùn)行至水平軌道上，與掛脫梁脫開(kāi)后，開(kāi)始自行。掛拖梁與絞車(chē)鋼絲繩保持聯(lián)接，原地待命，待升魚(yú)機(jī)主體結(jié)構(gòu)攜帶集魚(yú)箱自行回到脫開(kāi)位置，穿銷(xiāo)對(duì)位傳感器發(fā)出信號(hào)，液壓穿軸裝置動(dòng)作，升魚(yú)機(jī)主體結(jié)構(gòu)與自動(dòng)掛脫梁聯(lián)接，由絞車(chē)牽引爬坡運(yùn)行。吊具與絞車(chē)、絞車(chē)自行等過(guò)程可以通過(guò)現(xiàn)地手動(dòng)或無(wú)線遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)。

6　結(jié)語(yǔ)

在河流上修建水利樞紐將會(huì)截?cái)噤в涡贼~(yú)類(lèi)的洄游通道，從而影響這些魚(yú)類(lèi)的洄游、繁殖、生長(zhǎng)，導(dǎo)致這些魚(yú)類(lèi)嚴(yán)重減產(chǎn)，甚至絕跡。豐滿(mǎn)重建工程設(shè)置升魚(yú)機(jī)結(jié)合上游魚(yú)道方案的過(guò)魚(yú)設(shè)施，有效解決了該問(wèn)題，滿(mǎn)足《豐滿(mǎn)水電站全面治理（重建）工程環(huán)境影響報(bào)告書(shū)》及其審批意見(jiàn)的要求。

［中圖分類(lèi)號(hào)］TV34

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A

［文章編號(hào)］1002—0624（2016）07—0016—02

［收稿日期］2016-04-10