臧海燕，劉　浩，韓四保，王興隆

（1.中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林長春 130021；2.豐滿大壩重建工程建設(shè)局，吉林省吉林市 132000）

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過魚設(shè)施金屬結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計

臧海燕1，劉浩1，韓四保2，王興隆2

（1.中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林長春 130021；2.豐滿大壩重建工程建設(shè)局，吉林省吉林市 132000）

［摘 要］為了不影響魚類的洄游、繁殖、生長，豐滿重建工程設(shè)置了升魚機(jī)結(jié)合上游魚道方案的過魚設(shè)施。本文介紹了豐滿重建工程過魚設(shè)施金屬結(jié)構(gòu)布置，著重闡述了集魚系統(tǒng)和集魚箱運輸系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計、集魚箱和升魚機(jī)方案設(shè)計。

［關(guān)鍵詞］過魚設(shè)施；金屬結(jié)構(gòu)；豐滿重建工程

1　工程概述

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

2　集魚系統(tǒng)布置

集魚系統(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：集魚渠道進(jìn)口檢修閘門、工作閘門、趕魚柵、集魚池活動式和固定式攔魚柵等組成。集魚渠道進(jìn)魚口寬2.5 m，在進(jìn)口處設(shè)有一道平面檢修閘門，用于集魚渠道、工作閘門、集魚池、攔魚柵及其埋件的檢修，檢修閘門平時存放在位于集魚渠道右側(cè)的門庫內(nèi)，檢修使用時，由臨時起吊設(shè)備進(jìn)行操作。集魚渠道檢修閘門后布置一道一字工作閘門，集魚時，一字工作閘門局開，配合集魚渠道形成誘魚水流；非集魚時段，一字工作閘門全部開啟。集魚渠道進(jìn)口一字工作閘門與集魚池之間布置一道移動式趕魚柵，開始集魚時，趕魚柵停放在集魚渠道進(jìn)口，并處于打開狀態(tài)，待洄游魚聚集到集魚渠道內(nèi)后，趕魚柵關(guān)閉并由位于尾水擋墻頂部的走行設(shè)備帶動沿集魚渠道運行，將魚驅(qū)趕至位于集魚渠道端部的集魚池內(nèi)。集魚池入口設(shè)一道活動式攔魚柵，趕魚柵將魚驅(qū)趕至集魚池后，活動式攔魚柵關(guān)閉攔魚，配合集魚箱進(jìn)行集魚，此時，趕魚柵可返回開始下一個集魚循環(huán)。在集魚池與消能池之間，設(shè)置一道固定式攔魚柵，用于防止集魚池內(nèi)的洄游魚從集魚池進(jìn)入消能池。

3　集魚箱運輸系統(tǒng)

集魚柵將魚驅(qū)趕至位于集魚渠道端部的集魚池內(nèi)后，采用200 kN電動葫蘆將盛有一定數(shù)量魚的集魚箱從186.00 m高程處的集魚池內(nèi)吊起，運至位于廠前區(qū)205.0 m高程的升魚機(jī)裝置上后，升魚機(jī)通過軌道，橫穿廠前區(qū)，爬升至高程249.30 m軌道末端的匯魚池邊，再利用200 kN電動葫蘆將集魚箱吊起，越過高程為253.3m集魚池?fù)鯄?，將集魚箱放置在高程為249.30m的匯魚池內(nèi)，將魚放出，完成運魚過程。集魚箱數(shù)量共2個，交替使用。

圖1　集魚系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備布置

4　集魚箱方案設(shè)計

集魚箱又稱集魚斗，是將魚通過升魚機(jī)運輸至上游魚道的容器，根據(jù)集魚系統(tǒng)布置及集魚箱的集魚、運輸、投放魚等要求，同時考慮集魚箱結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和操作控制方便性等因素，集魚箱設(shè)置有蓋板、翻板門、氣（液）動裝置、無線控制裝置。集魚箱提升離開集魚池水面時，利用氣動裝置使蓋板下翻，蓋板考慮做成隔柵形式，減少開關(guān)門阻力，加快速度，防止魚類躍出。投放時，利用氣（液）動裝置使底部翻板門張開，將魚投放。采用電動增氧機(jī)或氣動裝置對魚類進(jìn)行補(bǔ)氣，使集魚箱可長時間運移。集魚箱與集魚池之間設(shè)導(dǎo)向裝置，以免集魚斗起升過程中過分晃動。為使集魚箱在斜坡上運輸時水深一致并便于投放，集魚箱底板呈傾斜布置，集魚箱上部四壁設(shè)一定高度的格柵結(jié)構(gòu)，以利于集魚斗從集魚池內(nèi)吊起時多余的水從四周溢出。為保證集魚斗內(nèi)的水在水平路面和斜坡路面均不溢出，集魚斗長度方向兩側(cè)的密封盛水側(cè)壁的高度設(shè)一定的高差。

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

5　升魚機(jī)方案設(shè)計

豐滿升魚機(jī)布置為斜坡式升魚機(jī)，運行坡度大，距離長，升魚機(jī)基礎(chǔ)的坡度為11.25%，運行距離約473 m。

升魚機(jī)主體結(jié)構(gòu)為臺車結(jié)構(gòu)，四點支撐。升魚機(jī)車架為箱型梁、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箱承載梁，車架結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)合集魚箱結(jié)構(gòu)統(tǒng)一考慮，并對集魚箱與升魚機(jī)（集魚箱運輸裝置）的配合結(jié)構(gòu)進(jìn)行專項研究，以滿足使用方便、與集魚箱的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)銜接良好、方便魚類投放等要求。

為了解決升魚機(jī)和集魚箱的存放問題，在升魚機(jī)的牽引絞車機(jī)房內(nèi)留有升魚機(jī)和集魚箱的存放空間，將升魚機(jī)的軌道延長至絞車機(jī)房內(nèi)，非過魚季節(jié)，將升魚機(jī)和集魚箱存放在絞車機(jī)房內(nèi)的軌道上。

升魚機(jī)在坡段的驅(qū)動運行方式選用絞車牽引式，升魚機(jī)在水平段的驅(qū)動運行方式采用自行式，自行式的動力源擬采用蓄電池。為滿足升魚機(jī)由坡段過渡至水平段運行時自動切斷與牽引轎車的連接轉(zhuǎn)為自行模式，以及由平斷自行過渡到坡段時自動與牽引絞車鋼絲繩相連，在升魚機(jī)的牽引絞車與主體結(jié)構(gòu)之間設(shè)液壓自動掛脫梁式吊具，自動掛脫梁設(shè)支撐輪在軌道上運行，在斜坡軌道端部設(shè)碰撞式緩沖器對其進(jìn)行限位。自動掛脫梁運行至斜坡軌道的下極限位置時，升魚機(jī)主體結(jié)構(gòu)已全部運行至水平軌道上，與掛脫梁脫開后，開始自行。掛拖梁與絞車鋼絲繩保持聯(lián)接，原地待命，待升魚機(jī)主體結(jié)構(gòu)攜帶集魚箱自行回到脫開位置，穿銷對位傳感器發(fā)出信號，液壓穿軸裝置動作，升魚機(jī)主體結(jié)構(gòu)與自動掛脫梁聯(lián)接，由絞車牽引爬坡運行。吊具與絞車、絞車自行等過程可以通過現(xiàn)地手動或無線遙控來實現(xiàn)。

6　結(jié)語

在河流上修建水利樞紐將會截斷洄游性魚類的洄游通道，從而影響這些魚類的洄游、繁殖、生長，導(dǎo)致這些魚類嚴(yán)重減產(chǎn)，甚至絕跡。豐滿重建工程設(shè)置升魚機(jī)結(jié)合上游魚道方案的過魚設(shè)施，有效解決了該問題，滿足《豐滿水電站全面治理（重建）工程環(huán)境影響報告書》及其審批意見的要求。

［中圖分類號］TV34

［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A

［文章編號］1002—0624（2016）07—0016—02

［收稿日期］2016-04-10