本发明属于鱼道，涉及一种带有v形挡板和短挡板的多竖缝鱼道。
背景技术：
1、河流中的人为障碍物对鱼类迁徙路线产生了相关的不利影响，天然河流纵向连通性的中断被认为是淡水鱼类数量下降的主要原因之一。为了将被人为障碍物分割的河流的纵向连通性恢复到可接受的水平，在无法清除障碍物的情况下，建造有效的鱼道是最佳做法。鱼道的设计必须考虑洄游鱼类的生物学特性，即它们的游泳能力、大小以及鱼类对湍流、水流加速度和速度等外部刺激的反应。
2、统计表明，工程中使用的常见鱼道主要有三类：丹尼尔鱼道、池堰式鱼道、垂直槽鱼道。三种常见类型鱼道的特点总结如下：1）丹尼尔鱼道占地面积小，不受空间限制，但容易受到水位变化的影响，且易被沉积物和碎片堵塞。此外，这种设计需要较高的水位。2）池堰式鱼道具有较小的水流断面，容易积聚沉积物和碎片，导致孔口堵塞，影响水位。这种鱼道不适应较大的水位波动，并且无法允许鱼类穿越整个断面。3）垂直槽鱼道能够适应较大和频繁的水位波动，允许鱼类在不同水池之间移动而无需跳跃，适合在任何深度游泳，且不易发生堵塞。此外，还有一些组合式鱼道或新型鱼道，如专利cn114370036a中的琴键堰组合孔口式鱼道具有较好的水位适应性，能够应对大流量下的蓄水效能，但孔口容易堵塞，影响鱼道运行；如专利cn117905030a中的竖缝式鱼道通过将传统竖缝改为半圆形，使得水流旋转流向下游，消散了水流能量，但其隔板和挡板结构较为复杂，不利于工程施工。综合分析，vsf（vertical slot fishway）鱼道相比其他鱼道，压倒性优势是其能够适应水位变化，同时保持水力性能稳定。然而，任何鱼道旁路系统的运行都可能导致可用于发电的水量减少，从而对生产者产生长期的经济影响。因此，设计鱼道的目标是实现生物有效性，同时尽量减少其运行所需的流量。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种适合游泳能力较弱鱼类的鱼道，提高鱼道运行的有效性。本发明提出的一种带有v形挡板和短挡板的新型多竖缝鱼道，由于内部v型挡板和短挡板的存在，使水流在进入鱼道后先分成两股水流之后又汇合，进入下一池室。这种设计能有效打破水流的单一方向性，使水流能量在通过多次转折和汇合中逐渐衰减，从而降低了整体流速；有利于不同游泳能力的鱼类洄游，特别适合游泳能力较弱的鱼类。进入池室内部，v型挡板的两端和短挡板共同组成了两个竖缝通道，对称分布，极大地提高了池室的空间利用率，鱼类可在任意水深通过，有利于加快鱼类的洄游通过时间。这种设计保留了vsf鱼道的核心优势，不仅能够在较低流量下有效运行，还能显著降低池室内的流速和湍动程度，对于提高鱼类通过效率和保护弱小鱼类顺利上溯洄游具有重要意义。
2、为了达到上述目的，本发明技术方案：
3、一种带有v形挡板和短挡板的多竖缝鱼道，包括底板1、两个侧壁面2、多个侧面长挡板3、多个v型挡板4和多个侧面短挡板5；两个侧壁面2位于底板1两侧，与底板1共同组成过流通道；两个侧面长挡板3作为一组，侧面长挡板3的底端与底板1的上表面固定，两个侧面长挡板3的一侧端分别与侧壁面2的内侧固定，两个侧面长挡板3沿鱼道的横向中心线对称分布，且两个侧面长挡板3之间留有竖缝，侧面长挡板3与水流方向垂直；多组侧面长挡板3等间距布置在底板1上，将鱼道分隔成多个池室；每个池室的中部布置一个v型挡板4，v型挡板4的两侧对称布置一个侧面短挡板5，侧面短挡板5与侧壁面2垂直连接，侧面短挡板5与v型挡板4之间留有竖缝，侧面短挡板5与v型挡板4靠近侧壁面2的两端沿纵向对齐；所有的v型挡板4的方向一致。
4、所述的v型挡板4，其形心与池室的中心重合，凹口面向上游，凸口面向下游，沿鱼道的横向中轴线呈对称分布，凹端尖部与两个侧面长挡板3之间的竖缝相对，v型挡板4的凸口面的两个边分别与沿横向中轴线同侧分布的侧壁面2的夹角为60°；v型挡板4的厚度与侧面长挡板3的厚度相同，v型挡板4靠近侧壁面2的两端的纵向宽度与侧面短挡板5的厚度相同。
5、进一步地，底板1纵向坡度为1%~10%；每个池室的长宽比为6:5。
6、进一步地，侧面长挡板3的长度dy1与池室宽度b之比为0.85:2，侧面长挡板3的厚度dx1与池室长度l之比为0.25:2.4；沿横向中心线对称分布的侧面长挡板3之间的竖缝宽度b与池室宽度b之比为0.3:2。
7、进一步地，v型挡板4的厚度dx1与池室长度l之比为0.25:2.4，v型挡板4的纵向宽度dx2与池室长度l之比为0.29:2.4，v型挡板4的上游凹端和池室的纵向中轴线之间的距离l1与池室长度l之比为0.06:2.4，v型挡板4的上游凹端和上游侧面长挡板3之间的距离l2与池室长度l之比为1.13:2.4，v型挡板4的下游凸端和下游的侧面长挡板3之间的距离l3与池室长度l之比为0.73:2.4。
8、进一步地，侧面短挡板5的长度dy2与池室宽度b之比为0.3:2，侧面短挡板5的厚度dx2与池室长度l之比为0.29:2.4，侧面短挡板5和v型挡板4之间的竖缝宽度b与池室宽度b之比为0.3:2。
9、本发明的有益效果在于：
10、（1）本发明提出一种带有v形挡板和短挡板的新型多竖缝鱼道，其能够适应不同水位的变化，并在较低流量条件下有效运行，特别适用于水资源短缺和发电需求较大的地区，具有显著的经济和环境效益。
11、（2）通过构建v形挡板和短挡板，能够有效分散水流能量，使得水流能量不会集中释放，水流经过多次转折和汇合，能量得到大幅度的耗散，有效减缓了水流的速度并降低湍流强度，从而为游泳能力较弱的鱼类提供更适宜的上溯洄游环境。由侧面长挡板进入池室后，v型挡板的两端分布有两个竖缝，提供了两条通道，加快了鱼类的上溯通过时间，提高了鱼道的使用效率。这种设计不仅有助于分散和衰减水流能量，还能够减少鱼类通过鱼道时的能量消耗，降低其受伤风险。此外，与其他组合式鱼道不同，本发明提供的通道均为竖缝，竖缝设计的优势在于能够满足鱼类在任意水深的游泳需求，无需跳跃，同时减少了堵塞的风险。
1.一种带有v形挡板和短挡板的多竖缝鱼道，其特征在于，所述的多竖缝鱼道包括底板（1）、两个侧壁面（2）、多个侧面长挡板（3）、多个v型挡板（4）和多个侧面短挡板（5）；两个侧壁面（2）位于底板（1）两侧，与底板（1）共同组成过流通道；两个侧面长挡板（3）作为一组，侧面长挡板（3）的底端与底板（1）的上表面固定，两个侧面长挡板（3）的一侧端分别与侧壁面（2）的内侧固定，两个侧面长挡板（3）沿鱼道的横向中心线对称分布，且两个侧面长挡板（3）之间留有竖缝，侧面长挡板（3）与水流方向垂直；多组侧面长挡板（3）等间距布置在底板（1）上，将鱼道分隔成多个池室；每个池室的中部布置一个v型挡板（4），v型挡板（4）的两侧对称布置一个侧面短挡板（5），侧面短挡板（5）与侧壁面（2）垂直连接，侧面短挡板（5）与v型挡板（4）之间留有竖缝，侧面短挡板（5）与v型挡板（4）靠近侧壁面（2）的两端沿纵向对齐；所有的v型挡板（4）的方向一致；
2.根据权利要求1所述的一种带有v形挡板和短挡板的多竖缝鱼道，其特征在于，每个池室的长宽比为6:5。
3.根据权利要求1或2所述的一种带有v形挡板和短挡板的多竖缝鱼道，其特征在于，侧面长挡板（3）的长度dy1与池室宽度b之比为0.85:2，侧面长挡板（3）的厚度dx1与池室长度l之比为0.25:2.4；沿横向中心线对称分布的侧面长挡板（3）之间的竖缝宽度b与池室宽度b之比为0.3:2。
4.根据权利要求1或2所述的一种带有v形挡板和短挡板的多竖缝鱼道，其特征在于，v型挡板（4）的厚度dx1与池室长度l之比为0.25:2.4，v型挡板（4）的纵向宽度dx2与池室长度l之比为0.29:2.4，v型挡板（4）的上游凹端和池室的纵向中轴线之间的距离l1与池室长度l之比为0.06:2.4，v型挡板（4）的上游凹端和上游侧面长挡板（3）之间的距离l2与池室长度l之比为1.13:2.4，v型挡板（4）的下游凸端和下游的侧面长挡板（3）之间的距离l3与池室长度l之比为0.73:2.4。
5.根据权利要求1或2所述的一种带有v形挡板和短挡板的多竖缝鱼道，其特征在于，侧面短挡板（5）的长度dy2与池室宽度b之比为0.3:2，侧面短挡板（5）的厚度dx2与池室长度l之比为0.29:2.4，侧面短挡板（5）和v型挡板（4）之间的竖缝宽度b与池室宽度b之比为0.3:2。
