1.本技术涉及水利和鱼类保护领域，具体涉及一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅。
背景技术：2.在水利工程、鱼类保护和渔业养殖中，为了防止鱼类穿过某些区域，常常用到拦鱼电栅。拦鱼电栅是通过在水中布设一系列电极，从而在目的区域形成电场，使接近目的区域的鱼类或其他水生动物受到电刺激而返回。
3.目前，国内已经发明并推广了hgl-2型电赶拦鱼机，用于对水中布设的电极进行脉冲供电，从而在目的区域形成拦鱼电栅，以防止鱼类越过。
4.目前常用的电极布设方式包括埋设式、漂浮式和悬挂式。其中，单排悬挂的方式布设电极可降低施工成本，并且具有较好的抗逆性。但是，单排悬挂式存在一个问题，在两岸距离较宽的位置布设电栅时，由于电极阵长度较长，若用一根主索横跨两岸，其承重太大。另外，我国正在实施一批引调水工程，解决水资源分布不均的问题，水资源丰沛的水源区主要位于我国高山峡谷的西南地区，引水渠拦鱼电栅将面临跨度大的问题。
技术实现要素：5.本技术实施例的目的在于提供一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，可以解决高山峡谷引调水工程拦鱼问题，提升拦鱼效果，最大程度的防止不同流域鱼类物种入侵。
6.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
7.本技术实施例提供一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，包括塔架、支撑架、主索、地锚、水平索、吊索以及电极，
8.所述塔架设置在两岸，支撑架设置在水面上，主索与塔架和支撑架的顶部连接，受到塔架和支撑架顶部的支撑，主索的两端由地锚固定，所述主索在支撑架与相邻的支撑架或支撑架与相邻的塔架之间形成曲线型的主索跨段；
9.所述水平索的两端固定在两个塔架的基部，横跨两岸，水平索在经过支撑架时与支撑架的架体连接，主索通过多个吊索与水平索连接，承载水平索的自重，使水平索整体处于同一水平线上；
10.所述电极等间距的悬挂在水平索上，电极与电脉冲发生装置电连接。
11.所述支撑架设置有多个，多个支撑架等间距的设置在水面，支撑架的底部通过水中筑造的导流墙支撑，所述导流墙的方向顺着水流方向。
12.所述塔架和支撑架的顶部等高，且塔架和支撑架在一条直线上。
13.所述主索跨段的跨度为45-100m，并且垂度/跨度比值为0.05-0.06。
14.所述主索表面涂有黄油，并用抗老化塑料包扎。
15.每两个相邻的吊索之间的间距为10m。
16.所述水平索设置在距最高水位1.5m处的水平线上。
17.所述每两个相邻的所述电极之间间距为2-3m。
18.所述电极安装在电极连接件上，所述电极连接件包括由螺栓连接的水平索连接部和电极悬挂部，所述水平索连接部和电极悬挂部之间设置有绝缘子，所述电极悬挂部下方连接定位绳、定位墩和电极。
19.所述电极为串状电极，由多个电极管串接而成，所述电极管为镀锌钢管。
20.所述电极的顶部位于同一水平线上。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明可以解决高山峡谷引调水工程拦鱼问题，提升拦鱼效果，最大程度的防止不同流域鱼类物种入侵。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为实施例的拦鱼电栅的结构示意图。
25.图2为塔架和支撑架的结构示意图。
26.图3为主索、吊索、水平索和电极的连接结构示意图。
27.图4为串状电极的结构示意图。
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1、塔架，2、导流墙，21、支撑架，3、主索，4、地锚，5、水平索，6、吊索，7、电极连接件，71、水平索连接部，72、电极连接部，73、绝缘子，74、定位绳，75、定位墩，8、电极串，81、电极管。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.术语“第一”、“第二”等仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
33.本技术实施例提供一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，包括塔架1、支撑架21、主索3、地锚4、水平索5、吊索6以及电极，
34.所述塔架1设置在两岸，支撑架21设置在水面上，主索3与塔架1和支撑架21的顶部连接，受到塔架1和支撑架21顶部的支撑，主索3的两端由地锚4固定，所述主索3在支撑架21
与相邻的支撑架21或支撑架21与相邻的塔架1之间形成曲线型的主索跨段；
35.所述水平索5的两端固定在两个塔架1的基部，横跨两岸，水平索5在经过支撑架21时与支撑架21的架体连接，主索3通过多个吊索6与水平索5连接，承载水平索5的自重，使水平索5整体处于同一水平线上；
36.所述电极等间距的悬挂在水平索5上，电极与电脉冲发生装置电连接。
37.所述支撑架21设置有多个，多个支撑架21等间距的设置在水面，支撑架21的底部通过水中筑造的导流墙2支撑，所述导流墙2的方向顺着水流方向。
38.所述塔架和支撑架的顶部等高，且塔架和支撑架在一条直线上。
39.通过上述设置，使用塔架支撑架对主索提供了支撑，分摊了整个电栅的重力，使主索不易断裂。
40.所述主索3跨段的跨度为45-100m，并且垂度/跨度比值为0.05-0.06。该设置可使我们在现有的钢索中，结合强度和重量，容易选择合适的钢索，使其不易出现断裂。
41.每两个相邻的吊索6之间的间距为10m。通过吊索6的拉力，将水平索5基本维持成水平状态，方便计算和调节电极的高度，使电极的顶部处于同一水平线上。
42.所述水平索5设置在距最高水位1.5m处的水平线上。以方便安装电极，并调节电极高度。
43.所述每两个相邻的所述电极之间间距为2-3m。
44.所述电极安装在电极连接件7上，所述电极连接件7包括由螺栓连接的水平索连接部71和电极悬挂部72，所述水平索连接部71和电极悬挂部72之间设置有绝缘子73，所述电极悬挂部72下方连接定位绳74、定位墩75和电极。通过上述设置，可方便、准确地调节电极的高度，使所有电极的顶部位于同一水平线上，便于电栅有效工作。
45.所述电极为串状电极，由多个电极管串接而成，所述电极管为镀锌钢管，电极之间的串接为可拆卸连接，使用镀锌钢管作为电极管一方面在水下带电工作耐腐蚀性好，另一个方面，我们在研究中发现，镀锌钢管在水中的光泽对鱼类又驱吓效果。
46.实施例：
47.1、工程的概况和拦鱼电栅的选址
48.本工程为滇中引水工程的拦鱼电栅建设，是为了防止金沙江的鱼类进入到引水渠中。我们在评估了附近流域，以选定拦鱼电栅的布设位置。水文参数显示，在引水渠处上游金沙江流量为720-5153m3/s时，引水渠口处流速约为0.40-0.86m/s，满足流速要求，水质电导率平均值为220μs/cm。于是，我们将拦鱼电栅选址定于引水口门处，门宽284m，引水口后接的沉沙池底宽减少至100-120m。拦鱼电栅选址属于较宽阔的喇叭口处，拦阻断面与鱼的来向(即顺水流方向)成一定角度(45-60
°
)，布设面跨度约370m。
49.设计要求每根电极长度应超过其所在位置水深0.5m，水下电极需等距设在水深0-16.5m处。电极平均16m水深，水下电极承担拦鱼面积为5920m2(宽370m
×
深16m)。
50.2、拦鱼电栅的布设
51.2.1电极材料及间距的确定
52.我们通过预实验尝试了多种电极，发现镀锌管不仅耐腐蚀性好，并且其在水中泛白光，对鱼还有驱吓效果。因此，采用镀锌钢管作为电极。电极直径为外径60mm，壁厚4.5mm，重量为6.16kg/m。
53.根据我们的预实验，单排式电栅的相邻电极间距一般为2-3m为宜，根据电导率，本工程中将该间距设置为2.7m。
54.2.2拦鱼电栅的结构
55.由于本工程中电拦断面水深、跨度大，仅仅使用主索进行横跨两岸，在主索上悬挂电极来布设电栅已经不现实。为此，我们重新设计了电栅的结构。
56.如图1所示，在两岸的堤顶分别设置一座混凝土塔架1，在水中等距筑造五匹导流墙2，导流墙2的方向顺着水流方向。导流墙2的顶部设置混凝土支撑架21，上述塔架1和支撑架21的顶部等高，并在一条直线上。在塔架1的外侧筑造混凝土地锚4，用于固定主索3和水平索5。上述部件构成了拦鱼电栅的骨架。如图2所示，塔架1和支撑架21的顶部均设置拉环用于固定主索3。
57.主索3穿过塔架1和支撑架21顶部的拉环，通过塔架1和支撑架21顶部的支撑，横跨整个骨架，两端通过地锚4固定。
58.整个电栅被塔架1和支撑架21分成六跨，每一跨的跨度为45-100m。因此，主索3可分为第一主索跨段31、第二主索跨段32、第三主索跨段33、第四主索跨段34、第五主索跨段35和第六主索跨段36。每个主索跨段均在自重和其悬挂的部件的重力的作用下拉伸形成弯曲，在施工时进行逐步调整，以使每个主索跨段的垂度/跨度为0.05-0.06。该设置是为了保持主索3的安全系数能保持在3以上，从而防止主索断裂。
59.为了减少以后对主索的高空涂油保养，在主索拉装同进，在其表面涂上黄油并用抗老化的塑料包扎。
60.在两个塔架1的基部之间拉一个水平索5，水平索5在经过每一个支撑架21时均与支撑架21的架体连接，从而形成了6个水平索跨段，即第一水平索跨段51、第二水平索跨段52、第三水平索跨段53、第四水平索跨段54、第五水平索跨段55和第六水平索跨段56。每个主索跨段与对应的水平索跨段之间设置有吊索6连接，相邻吊索6之间间距10m。在塔架、支撑架和吊索的作用下，使水平索5能够基本维持在水平线上，并距最高水位约1.5m，以方便安装电极。
61.主索3、水平索5和吊索6均为钢丝索。吊索将水平索及其所悬挂部件的重力传导给主索，以使水平索受力较小，使整个电栅保持稳定。并且，由于水平索固定在塔架和支撑架的基部，所以即便主索意外断裂，水平索由于处于基部，对塔架和支撑架的力矩较小，不容易导致塔架和支撑架倾倒。
62.水平索5上按一定间距设置电极连接件7。如图3和4所示,电极连接件7包括由水平索连接部71和电极悬挂部72通过螺栓连接而成，水平索连接71和电极悬挂部72之间由绝缘子73隔开，以防止电极通电后与水平索发生碰线。电极悬挂部72下方悬挂定位绳74、定位墩75和电极串8。以定位绳74和定位墩75调节位置，使所有电极串8的顶部处于同一水平线上。相邻电极连接件7之间的距离为2.7m，即，相邻电极之间的间距为2.7m。
63.如图4所示，电极串8由多根电极管81串接得到，根据所处位置的水底高度，确定不同的电极管根数，最下面的电极管长3m，其他电极管长2m，相邻电极管之间以0.5m的钢丝绳连接。hgl-2型脉冲仪通过输电线与电极管电连接，从而提供电脉冲。
64.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的
任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征：1.一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，包括塔架、支撑架、主索、地锚、水平索、吊索以及电极，所述塔架设置在两岸，支撑架设置在水面上，主索与塔架和支撑架的顶部连接，受到塔架和支撑架顶部的支撑，主索的两端由地锚固定，所述主索在支撑架与相邻的支撑架或支撑架与相邻的塔架之间形成曲线型的主索跨段；所述水平索的两端固定在两个塔架的基部，横跨两岸，水平索在经过支撑架时与支撑架的架体连接，主索通过多个吊索与水平索连接，承载水平索的自重，使水平索整体处于同一水平线上；所述电极等间距的悬挂在水平索上，电极与电脉冲发生装置电连接。2.根据权利要求1所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，所述支撑架设置有多个，多个支撑架等间距的设置在水面，支撑架的底部通过水中筑造的导流墙支撑，所述导流墙的方向顺着水流方向。3.根据权利要求2所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，所述塔架和支撑架的顶部等高，且塔架和支撑架在一条直线上。4.根据权利要求1所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，所述主索跨段的跨度为45-100m，并且垂度/跨度比值为0.05-0.06。5.根据权利要求1所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，所述主索表面涂有黄油，并用抗老化塑料包扎。6.根据权利要求1所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，每两个相邻的吊索之间的间距为10m。7.根据权利要求1所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，所述水平索设置在距最高水位1.5m处的水平线上。8.根据权利要求1所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，每两个相邻的所述电极之间间距为2-3m。9.根据权利要求1所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，所述电极安装在电极连接件上，所述电极连接件包括由螺栓连接的水平索连接部和电极悬挂部，所述水平索连接部和电极悬挂部之间设置有绝缘子，所述电极悬挂部下方连接定位绳、定位墩和电极。10.根据权利要求9所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，所述电极为串状电极，由多个电极管串接而成，所述电极管为镀锌钢管。11.根据权利要求9所述的一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，其特征在于，所述电极的顶部位于同一水平线上。
技术总结本申请涉及一种大跨度的单排悬挂式拦鱼电栅，包括塔架和支撑架，所述塔架设置在两岸，支撑架设置在水面上，主索与塔架和支撑架的顶部连接，受到塔架和支撑架顶部的支撑，主索的两端由地锚固定，所述主索在支撑架与相邻的支撑架或支撑架与相邻的塔架之间形成曲线型的主索跨段；所述水平索的两端固定在两个塔架的基部，横跨两岸，水平索在经过支撑架时与支撑架的架体连接，主索通过多个吊索与水平索连接，承载水平索的自重，使水平索整体处于同一水平线上；所述电极等间距的悬挂在水平索上，电极与电脉冲发生装置电连接。本发明解决高山峡谷引调水工程拦鱼问题，提升拦鱼效果，最大程度的防止不同流域鱼类物种入侵。程度的防止不同流域鱼类物种入侵。程度的防止不同流域鱼类物种入侵。
技术研发人员：陈思宝 闵洋 张仲伟 谢红忠 徐成剑 何云蛟 段光福 万艳雷 吕琦 王士勇
受保护的技术使用者：长江勘测规划设计研究有限责任公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/7/5
