qc成果报告某水电站鱼道设计.docx

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1、qc成果报告某水电站鱼道设计某水利枢纽鱼道设计优化QC成果报告小组名称：道设计QC小组广西电力工业勘察设计探讨院二OO七年三月南宁QC小组材料目录1小组概况12选题理由23现状调查34目标设定及设定依据45缘由分析56要因确定57制定对策68对策实施69效果检查910巩固措施1011总结及准备11广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告11概况1.1工程概况*利枢纽是*域一个重要的梯级电站。该工程主要建筑物有船闸、混凝土泄水闸、混凝土重力坝、接头坝、土石坝、河床式厂房、开关站等。*坝的修筑隔断了负类涧游的通道，为达到生物多样性和可持续发展的目的，*利枢纽须要兴建过鱼建筑物鱼道。*道主要过负季

2、节为每年14月：过鱼时上下游水位：上游20.60m,卜游平均低水位5.28m,平均高水位11.95m,最大设计水位差15.32m。图IT*纽总体布置效果图1.2小组简介表IT小组成员状况表小组名称鱼道设计QC小组成立时间2005.3.31课题类型攻关型注册编号水工2005-02水工2006-02（重新登记）12次活动时间2005.3.312006.6.30活动次数平均接受TQC教化组内职务组长组员组员组员助理工程师高级工程师工程师工程师工程师助理工程师助理工程师40小时以上成员简介姓名性别职务职称文化程度组内分工莫伟弘潘赞文李树东麦建清农静苏壮丽梁亮苏宏敏杨红玉陶建福望燕慧女男男男高工（主任工

3、程师）女女男男女男女高工（副科长）高工（副总）高工（主任）本科本科木科本科木科本科本科本科本科组织活动活动指导组员组员组员组员组员组员硕士探讨生组员硕士探讨生收集资料、统计、分析、对策实施等广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告21.3名词说明鱼道是一条长的水槽，槽中设置了一系列消能阻板或有过鱼孔的隔板，以减低过鱼孔流速和改善隔板间水的流态。上游来水以他能克服的流速下泄，下游的鱼进入鱼道后即能依靠自己的力气抵达上游。2选题理由制表人：梁亮第1次小组活动通过制表时间：2005年3月31日制表人：莫伟弘第2次小组活动通过制表时间：2005年4月8口鱼道：闸坝或自然障碍处为鱼类涧游而兴建的一种过

4、鱼建筑物。*水利枢纽鱼道设计选择课题*鱼道上下游落差高达15.32m,在我国历史上前所未有；鱼*他道上下游落差高达15.32m,在我国历史上前所未有；鱼道须要满意六种习性、大小各异的鱼类的涧游要求，也是世界少道须要满意六种习性、大小各异的鱼类的涧游要求，也是世界少有，因此设计难度较高。有，因此设计难度较高。设计难点要求为满意*河段中华蛹等珍惜鱼类的涧游要求，确定在*水利枢纽中兴建鱼道。前期以节约工程投资为目的对鱼道结构型式方案进行了优化比选，确定兴建横隔板式鱼道。前期工作广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告33现状调查鱼道的设计胜利与否必需由鱼儿来说话。经调查，鱼儿的涧游过程如下：由此，

5、我们从四个方面开展调查。3.1调查一：鱼儿简单找到鱼道进口的条件依据大量实践阅历统计，鱼儿常被诱集有流淌水的地方。*水利枢纽下游中有流淌水的地方有外江、内江厂房尾水处和泄水闸下游处。但是泄水闸只有在排泄洪水时才有流淌水，不能作为鱼道进口的位置；所以饱道的进口有外江或内江厂房尾水处供选择。3. 2调查二：*河段过鱼品种及克流实力*河段有中华阳、鳍J鱼、鳗鲤、花鳗鲤、七丝矫、白肌银鱼等6种涧游性鱼类，其习性如下表所示：表3-1*河段主要泗游鱼类过鱼种类体型大小鱼中巨人，常见大小：300500kgo4050cm,中等体型成鱼5kg左右涧游区域河道底层河道上层河道中上层涧游速度常速：1.01.2ms冲

6、刺：1.52.5ms国家一级水生野生爱护鱼类1.OmZs左右游速较慢价值广西重点爱护鱼类国家二级水生野生爱护鱼类过鱼种类体型大小1020cm48cm3045cm,中小型涧游区域河道中上层涧游速度游速较慢价值珠江口重要捕捞鱼类一般鱼类一般鱼类制表人：苏壮丽第3次小组活动通过制表时间：2005年4月20口中华蛹划花鳗鲫鳗三七丝矫鱼道很长，累了休息一下接着游动抵达上游结束找到鱼道进口进入鱼道克服水的流速向上游动广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告4对以上数据进行分析：按个体大小：中华绢个体最大，是鱼道水池宽度和深度的限制点。按涧游速度：有快慢两种，底层较快，中上层较慢。依据鱼的克流实力水流速的

7、条件，鱼道中水的流速必需形成上层小于O.6ms的小流速区和底层小于1.3ms的较大流速区,按平均流速1.0ms进行限制。由此可见，如何限制鱼道中水的流速是设计的关键之一。3.3调查三：影响鱼道水流速的因素横隔板式鱼道中水流速与坡度、横隔板过鱼孔型式和鱼道槽身粗糙率等有关。表3-2影响鱼道水流速的因素类别隔板过鱼孔型式坡度槽身粗糙率水的流速V与坡度的关系不变越大不变越大与粗糙率的关系不变不变越大越小与隔板过鱼孔型式的关系隔板过鱼孔型式与水的流速没有定性的关系，一般通过试验确定。制表人：梁亮第3次小组活动通过制表时间：2005年4月20日3.4调查四：影响鱼道坡度设计的因素鱼在鱼道中游动几乎一路都

8、是上坡，坡度越大，水的冲击力越大，鱼儿体力消耗也越大。鱼道较长时，鱼在中途可能会因疲惫过度导致上溯失败。因此，不仅要设计合适的坡度，还要在鱼道沿程设计零坡度的休息地。3.5现场调查结论从以上四项调查得出，在水利枢纽大坝筑好后，要保证鱼类依据原生态的生活习性来回游动，最关键的就是充分满意过鱼条件：有流淌水的进口：鱼道水流速的限制；鱼道坡度限制。广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告54目标设定及设定依据制图人：苏宏敏第4次小组活动通过制表时间：2005年5月15日5缘由分析依据鱼儿从坝下经过鱼道涧游到坝上的过程，对过鱼条件不满意的缘由进行分析，见图5-1。图5-1过鱼条件不满意缘由分析关联图

9、制图人：苏壮丽第5次小组活动通过制表时间：2005年5月25日我院优势：我院负责*水利枢纽的设计，对枢纽的分布、河段的地形很了解，这对鱼道的整体设计非常有利。鱼鱼儿儿能能从从大大坝坝下下游游经经过过鱼鱼道道抵抵达达上上游游水水库库目标参考阅历：*我国已建成鱼道80多座，可参考前人胜利阅历。目标设定依据目标可行过鱼条件不满意鱼儿不简单找到进口2槽身尺寸不合适水的流速条件不好6鱼儿无地方休息进口水的流淌性差1进口位置设计不合理流速大分布区不合理3色道坡度大4槽身粗糙率小5隔板过鱼孔型式不合理广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告66要因确定表6-1要因确认表序号末因分析论证时间结论1设置鱼道进

10、口位置不合适鱼道进口是引导鱼类进入鱼道的起点，只有在水的流淌性好的地方布置他道进口，鱼儿才简单被吸引到鱼道中去，否则，*河道很宽，鱼儿找不到进口，恒久也无法抵达上游。水池的尺寸包括水池长度、宽度和高度。*龟道过鱼品种中，中华酣个体最大，按中华州个体大小设计鱼道水池尺寸，也能保证其它鱼类顺当通过。在其它条件肯定下，鱼道坡度越大，水的流速越大。鱼道坡度是否合理，是限制水流速的基础。（或是影响过鱼的主要因素。）鱼道槽身的粗糙率与材料有关，槽身材料为混凝土及浆砌石，其粗糙率基本变更不大，可人为限制。由于林鱼道过鱼品种较多，为满意不同鱼类的过鱼要求，同一鱼道断面须要形成不同的流速区，且该流速区内水的流速

11、必需小于鱼的克流实力。设置龟道后，水的流态通过隔板过色孔型式变更，假如型式不合理。则无法满意不同鱼类的过鱼要求。*鱼道水头差大，达15.32m,在满意坡度要求的前提下，坡面比较长，鱼道中假如没有供鱼类休息的地方，中、小型鱼类很可能由于体力不够而无法抵达上游。2005.6.6要因2水池尺寸不合适2005.6.6非要因要因非要因3鱼道坡度大槽身粗糙率小2005.6.62005.6.645隔板过鱼孔型式不合理2005.6.6要因6鱼儿无地方休息2005.6.6要因制表人：梁亮第6次小组活动通过制表时间:2005年6月6日7制定对策依据以上分析结果制定对策表，见表7-1：表7-1对策表要因对策目标措施

12、地点完成时间负责人设置鱼道进口位置不合适在厂房尾水下游处设进口鱼儿很简单被吸引到鱼道进口1）比选布置在外江厂房和内江厂房方案最优进口位置；2）增加拦鱼、诱鱼导鱼设施。本院水工部2005年10月莫伟弘鱼道坡度大试算确定合适坡度鱼道断面平均流速在1.0ms左右。找出均满意大小流速区的横隔板型式。通过试算比较，在满意平均流速为1.OmZs左右的条件下选择合理坡度。本院水工部2005年11月李树东横隔板过鱼孔型式不合理水力学模型试验建立水力学试验模型，通过对多种隔板过鱼孔型式模型下实测流速的比较，确定最适合流速要求的隔板过鱼孔型式。1）每间隔肯定的隔板，设计一个坡度为零的休息池。2）设计弯道增加长度，

13、对坡度进行缓冲。南京水利科学探讨院2006年2月麦建清未设计休息平台设计休息平台削减鱼儿涧游疲惫度本院水工部2006年2月农静制表人：农静第7次小组活动通过制表时间：2005年6月12广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告78对策实施实施一：设计鱼道进口表8-1确定鱼道进口位置过程确定鱼道进口位置鱼道进口方案工程投资过鱼条件综合条件1、外江、内江均布置鱼道进口投资2条鱼道两条鱼道，过鱼条件好。一般2、鱼道进口布置在外江尾水处，在内江布置拦鱼设施。投资1条鱼道外江水深而急，适合大型鱼类中华酮的涧游,过鱼条件较好。好3、鱼道进I布置在内江尾水处，在外江布置拦鱼设施投资1条鱼道鱼类从内江涧游。较

14、好制表人：梁亮第8次小组活动通过制表时间：2005年11月20日实施二：设计鱼道坡度鱼道坡度按试算法，依据水的平均流速进行限制，程序如下：（初值由阅历定）制图人：苏壮丽第8次小组活动通过制表时间:2005年11月20日这样设计出的坡度为1：70,保证了鱼道断面的平均流速为1.0ms确定坡度i鱼道水池长度】（已确定）满意综合流速系数7.09.相邻隔板水头h=l*i水的平均流速V2gh变更坡度不满意结束速度限制条件：V1.0ms进口确定鱼道进口设在外江尾水旁边的泗化洲岛上。在外江、内江布置拦鱼电栅；鱼道进口处增设诱鱼喷洒水管网，以诱导鱼儿向进口集群。这样鱼儿便简单找到进口了！设置拦鱼电栅广西电力工

15、业勘察设计探讨院QC小组成果报告8实施三：设计隔板过鱼孔型式隔板过鱼孔型式由局部水力学试验确定。隔板断面图鱼道模型横隔板断面由三角形坡孔、竖孔、表孔、底孔四种过鱼孔及混凝土隔板组成。照片说明：模型由下游鱼道进口、三个直道、两个180度的弯道、设有过鱼孔的隔板及上游出口组成。本色道既要通过大型的中华附，乂要通过小型的鳏J饱和鳗鱼，允许流速相差很大，故横隔板采纳各种不同形态的过鱼孔形成的综合断面。坡孔竖孔表孔底孔隔板广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告9表8-2隔板过鱼孔型式试验过程试验过程及结论隔板型式流速测点分布B与A类似（每个测点测试3次）隔板型式测量结果12345678A0.790.

16、991.021.231.270.761.380.90B0.590.831.091.271.260.771.53/C1.060.961.151.221.401.501.53/选中方案流速分布范围为：较小的流速区分布在三角形坡孔处，供幼小鱼通过。较大的流速区分布在底孔处，主要供中华绢等通过。回流区分布在竖孔的两侧，主要是消能减速及中型成鱼通过。这样各种涧游鱼类就都能在自己的涧游区域内克服水流的冲击向上游游动了！制表人：望燕慈第9次小组活动通过制表时间：2006年2月25日实施四：休息平台设计设计了5个底坡为0的休息池和四个弧线弯道，供鱼类洵游疲惫休息时所用（见图87总体结构布置图）。两侧回流效能区

17、举荐方案B较小流速区较大流速区CBA广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告10图8-1*鱼道总体结构布置图制图人：农静第9次小组活动通过制表时间：2006年2月25口小组经过对各项措施的分项实施，完成了*横隔板式角道整体设计方案。9效果检查设计阶段通过整体水工模型试验来确认横隔板式鱼道整体设计方案的效果，并编写了试验报告。广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告11表9-1整体水工模型试验验证效果（一）试验基本过程检查内容：（D测量各过鱼孔最大流速：（2）流量Q及综合流速系数。流速测量结果实测鱼道流量：Q=6.64m3s,=7m2,断面平均流速：v=6.64/7=0.948m/s：综合流

18、速系数73.0（二）效果分析（1）73.0,满意初取值范围0.70.9,且偏小，表示效能效果好。2）整体试验相比局部试验由于比尺较小引起误差增大，故实测流速偏大10%。（4）按局部试验水流速度，完全可以满意各区域鱼儿的涧游要求。（三）检查结论试验结论：横隔板式色道基本可以满意流速要求，实际运用中若想提高过鱼保证度，需再降低水流速度，可从增加鱼道糙率、增加鱼道流程和降低相邻隔板间水头考虑。制表人：望燕慈第10次小组活动通过制表时间:2006年4月25日水工整体模型试验的验证结果证明：*水利枢纽的横隔板式鱼道整体设计方案满意了*区域鱼类的过鱼要求。实现了小组制定的鱼儿能从大坝下游经过鱼道抵达上游水

19、库活动目标。目标实现了！整体模型隔板尺寸及实测平均流速（ms）1.530.931.281.401.4433.0011.5511.5522.00广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告12图9-1鱼道在*水利枢纽中的位置制图人：农静第10次小组活动通过制表时间：2006年4月25口10巩固措施鱼道仿真照片巩固措施虽然*鱼道的设计已羟通过了整体模型试验的效果检验，但试验与现实总有偏差，为更好的完善设计效果，我们实行了以下巩固措施：1）槽身的材料：鱼道过水面以下由混凝土改为浆砌石，以增加槽身粗糙率，削减流速：其他仍用混凝土以便利施工。2）鱼道坡度：由试验中的1：70降为1：80.长度由1200增加

20、为1423mo（3）设计阅历积累：为给后续鱼道设计供应阅历，设计视察室一个，视察和统计过鱼数目。（4）安排将本次活动的设计资料编制成册，作为今后本部门鱼道设计的参考。巩固措施实施后，鱼道就能更好的满意过鱼要求，我们的目标也实现得更好了!制表人：望燕慧第11次小组活动通过制表时间：2006年5月25口鱼道广西电力工业勘察设计探讨院QC小组成果报告1311总结及准备I1.1社会效益表11-1我国已建（在建）的典型鱼道比较地点建成时间主要过鱼品种鳗、蟹、解梭、妒名称类别长度/m宽度/m水深/m底坡设计水头/m隔板型式/m斗龙港沿海江苏196650211:33,21:1151:861:1151.5两侧

21、导竖孔太平闸沿江江苏1973鳗、蟹、四大家鱼、刀鱼2971271173242224.5梯形表孔、长方形竖孔浏河沿江江苏1975鳗、蟹、四大家鱼、刀鱼鳗、蟹、四大家鱼、刀鱼酷I、梭、妒9021.51:901.2梯形表孔、正方形底孔裕溪河沿江安徽1972256211222.51:641:641:504两侧导竖孔团结河沿海低水头枢纽江苏197151.31平板长方孔两表孔、两潜孔洋塘湖南1979银鲤、草、鲤、编31742.51:674.5*低水头枢纽广西在建中华蛹、蒯、花鳗鲤、鳗鲤、七丝统、白肌银鱼1423531:8015.3三角形表孔、正方形底孔、长方形竖孔由以上资料而知，*鱼道走我国目前鱼道中设计

22、水头最高、过鱼品种最多、长度最长、隔板型式最困难且唯一通过国家一级珍稀野生鱼类的鱼道。其胜利设计，不仅为我院在鱼道设计上积累了丰富的阅历，更重要的是填补了我国近三十年来鱼道设计的空白。11.2总结与准备（一）总结项目自我评价（分）活动前活动后质量意识34个人实力34团队精神34QC学问驾驭24解决问题实力35本次活动后，我们不仅在鱼道的设计上积累了许多阅历：全体成员的质量意识、个人实力、团队精神等综合实力也得到了很大的提高。活动结束后大家进行了臼我综合评价，如左图。（二）准备*鱼道的设计工作虽然已经结束，但我们今后还将接着运用QC理论指导工作。H前，鱼道正在施工当中，我们将进一步关注鱼道的施工，并从中选择相应的课题开展活动。制表人：望燕慧第12次小组活动通过制表时间：2006年6月25口施施工工中中的的*鱼鱼道道雷达图