过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统及集鱼诱鱼方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水利工程和环保工程领域，更具体地说它是一种过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统，本发明还涉及采用这种过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统的集鱼诱鱼方法，它是解决洄游鱼类能够上溯至船闸内并聚集的技术问题。
【背景技术】
[0002]在天然河流上修筑拦河大坝，阻断了该天然河流中鱼类的洄游通道。国内外对此采取的补救措施主要为三类:一是修建过鱼设施，主要有鱼道、鱼闸、升鱼机、集运鱼船等；二是在该河道中修建人工模拟产卵场；三是进行增殖放流。
[0003]现有的鱼类补救措施均具有一定的效果，却各存利弊。鱼道一般适用于中、小水头的水利工程，对于上下游水位差超过15米的水利工程来说，为了控制内部水流速度，鱼道长度较长，布置相对困难，工程前期投资较大。鱼闸和升鱼机适用于高水头水利工程，其机电设备较多，运行、管理及维护成本较高，且鱼类的过坝过程并不连续。集鱼船适用于有航运条件的河流，存在有噪音、水环境污染及鱼类过坝过程不连续等问题。河道内人工模拟产卵场以及增殖放流，这两项方案经过实践证明有一定的效果，但该区域内鱼类会出现种群多样性下降等伴随性问题。
[0004]船闸是拦河工程(通航河流)的重要组成部分，同时也是大坝上下游水体交换的重要通道。船闸运行过程中，闸室水位通过充水、泄水来改变；交替开关上下游的人字门实现船舶进出船闸闸室，完成船只上行或者下行。船舶在进入引航道后处于低速航行状态，依据船舶操纵性的要求，宜在静水中航行。为满足船舶停靠时的系缆力要求，船闸闸室灌泄水时对水流流速和闸室上位上升速度也有限制。因此，船闸闸室以及上、下游引航道内的水流流速相对较缓。现有设计中，一般要修建隔流堤与河道主流隔开，以形成船闸上、下游的静水航道。
[0005]依据鱼类习性研宄成果，洄游鱼群在静水或者缓流区处于往返巡游状态以寻找下泄水流上溯。由于船闸及下游引航道内下泄水流较不明显，洄游鱼群不会主动进入下游引航道内，或者自发的随着船舶一起过坝，即使利用船闸过鱼，其自然通过大坝的鱼类数量也很少。因此，以往工程规划、设计中，一般不将船闸作为洄游性鱼类的上溯通道。
[0006]但是，实际船闸检修时，多地的船闸闸室内有发现相当数量的野生鱼类。所发现的野生鱼类种类较多，数量较大。因此，将船闸作为洄游鱼类通行的通道是具有一定可行性的。
[0007]如何将现有的船闸设计进行修改，利用船闸本身作为洄游鱼类迀移的通道是一个技术性难题。此方案可以解决该生态问题，相对的投资和运营成本也不会过高。
【发明内容】
[0008]本发明的第一目的就是为了克服【背景技术】的不足之处，而提供一种新型的过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统，利用船闸有效空间增设集鱼诱鱼设施，使得洄游鱼类能够上溯至船闸内并聚集。
[0009]本发明的第二目的在于提供一种采用过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统的集鱼诱鱼方法。
[0010]为实现上述目的，本发明的技术方案为:过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统，它位于船闸内，船闸泄水廊道安装有船闸泄水廊道阀门连接泄水横廊道，所述的泄水横廊道位于下游引航道内的下游泄水段的航槽底板中；泄水横廊道的顶板低于下闸首槛顶高程；所述的泄水横廊道上设置有泄水横廊道侧出水孔；
[0011]还包括:集鱼补水廊道系统、诱鱼补水廊道系统所述的集鱼补水廊道系统的入口端设置在上游引航道中，出口端设置在下游引航道中；所述的诱鱼补水廊道系统的入口端设置在上游引航道中，出口端设置在船闸闸室中。
[0012]在上述技术方案中，所述的过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统还包括上闸首补水廊道系统，所述的上闸首补水廊道系统的入口端设置在上游引航道中，出口端设置在上闸首帷墙。
[0013]在上述技术方案中，所述的集鱼补水廊道系统包括:集鱼补水廊道、集鱼补水支廊道和集鱼补水支廊道出水孔；集鱼补水廊道上安装有集鱼补水廊道阀门，集鱼补水廊道入口端设置在上游引航道中，沿船闸闸室纵向延伸至下闸首人字门的上游侧，在下闸首内连接集鱼补水支廊道；所述的集鱼补水支廊道横向设置于下闸首人字门底槛内；集鱼补水支廊道上设有集鱼补水支廊道出水孔。
[0014]在上述技术方案中，所述的诱鱼补水廊道系统包括:诱鱼补水廊道、诱鱼补水支廊道和诱鱼补水支廊道出水孔；诱鱼补水廊道上设有诱鱼补水廊道阀门，所述的诱鱼补水廊道入口端设置在上游引航道中，沿船闸闸室纵向延伸至下闸首人字门上游侧；所述的诱鱼补水支廊道横向设在船闸闸室底板上方和所述的诱鱼补水廊道连通；所述的诱鱼补水支廊道设置有诱鱼补水支廊道出水孔。
[0015]在上述技术方案中，所述的上闸首补水廊道系统设置在上闸首底板下方，包括上闸首补水廊道、上闸首补水室和上闸首帷墙补水孔；诱鱼补水廊道上设有诱鱼补水廊道阀门，所述的上闸首补水廊道入口端在上游引航道内；所述的上闸首补水廊道下游侧连通上闸首补水室；所述船闸的上闸首帷墙上贯穿设置有所述的上闸首帷墙补水孔；所述的上闸首补水室的下游侧连通上闸首帷墙补水孔。
[0016]在上述技术方案中，从所述的泄水横廊道侧出水孔、集鱼补水支廊道出水孔、诱鱼补水支廊道出水孔和上闸首帷墙补水孔的流出的水流速度为0.2米/秒?0.5米/秒之间。
[0017]利用所述的过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统进行集鱼诱鱼方法:包括如下步骤:
[0018]步骤一:开启船闸泄水廊道阀门，泄水横廊道侧出水孔有水流出，诱导洄游鱼群进入下游引航道内并上溯至泄水横廊道附近；
[0019]开启船闸泄水廊道阀门的同时开启集鱼补水廊道阀门，集鱼补水支廊道出水孔有水流出，诱导洄游鱼群越过泄水横廊道汇集到下闸首人字门下游侧水域；
[0020]步骤二:关闭船闸泄水廊道阀门，船闸闸室充水完成后，开启下闸首人字门的同时开启诱鱼补水廊道阀门并开启上闸首补水廊道阀门，诱鱼补水支廊道出水孔和上闸首帷墙补水孔有水流出，诱导洄游鱼群到达上闸首帷墙下游侧水域；
[0021]步骤三:开启船闸充水廊道的阀门时，关闭集鱼补水廊道阀门，关闭诱鱼补水廊道阀门，上闸首帷墙补水孔继续有水流出，诱导洄游鱼群聚集在上闸首帷墙下游侧水域。
[0022]与传统的方法相比，本发明的优点在于:
[0023]本发明的过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统在现有船闸输水系统的基础上，结合鱼闸的功能，增设了集鱼系统和诱鱼系统。上述所有设施安装后，均不影响船闸本身结构布置、船舶的航行安全和停泊安全。集鱼、诱鱼系统可在下游引航道内营造适宜洄游鱼类的环境流场；在船闸闸室内形成诱导水流，吸引洄游鱼类从下游引航道进入船闸闸室中，并顺利到达上闸首帷墙附近水域。
[0024]本发明的过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统，充分利用鱼闸过鱼的基本原理，结合了船舶通过船闸的工艺流程，是一种全新的过鱼设施形式。在通航河流的拦河工程中，采用本过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统，可节省修建过鱼设施的工程投资以及运营成本，同时保证该河流的生态环境平衡。
【附图说明】
[0025]图1是本发明的过鱼式船闸的集鱼诱鱼系统整体结构示意图。
[0026]图2是本发明中过鱼式船闸下闸首附近的结构示意图。
[0027]图3是本发明中诱鱼