多功能综合诱驱鱼试验装置的制作方法

文档序号:15518117发布日期:2018-09-25 18:49阅读:449来源:国知局

本实用新型涉及生物学研究领域,尤其是一种多功能综合诱驱鱼试验装置。



背景技术:

水利工程的开发与利用在带来巨大经济利益的同时,不可避免的对河流生态系统与环境产生了重大影响。目前,我国仍处在水利水电建设的高峰时期,社会各界对环境保护问题高度重视。在这种背景下,鱼类洄游通道的修复就显得尤为重要,有研究表明,鱼道的有效运行是保证河流连通性的重要手段之一。但是我国已建鱼道普遍过鱼效果不佳,通常是由于以下面两方面原因所造成。一方面是由于鱼道设计并不完全适用于当地物种,主要是指鱼道型式或者设计流速对洄游鱼类造成了物理屏障使其无法逾越,但是随着研究人员对鱼道型式以及游泳能力进行大量试验之后,设计障碍逐渐被消除;另一方面鱼道入口相对于河道断面过小,鱼类无法及时、准确找到鱼道入口完成上溯,虽然研究人员进行了大量的水流试验试图扩大鱼道水流在河道中的影响范围,但效果不佳。在这种背景下,综合诱驱鱼方式被大家所提倡,主要是指在鱼道入口采用水流、光、声音、气泡幕、气味、电场等多种措施,吸引或者驱赶洄游鱼类到达鱼道入口,完成洄游上溯。

在过去的研究中,针对水流、光、声音、气泡幕、气味、电场等多种辅助诱(驱)鱼措施通常是采用各自的试验装置进行研究,在只考虑单因素(单独一种辅助诱(驱)鱼措施)的前提下都取得了一定的研究成果。但是在工程运用中,综合诱驱鱼方案一般是需要各辅助诱(驱)鱼措施配合使用,从而达到最佳的诱鱼效果。

当前,有关综合诱驱鱼的试验装置基本没有,仅有的研究也只是在简易的直线型明渠中测试过,但是效果并不明显。主要是由于试验装置有较多的限制性因素,特别的,有以下缺点:

1、模型不完善:当前,综合诱驱鱼试验几乎没有专用的装置,少有的研究也是在直线型明渠里完成的,该装置只能用来模拟主河道,并没有鱼道部分,只是在靠近明渠边壁的一侧预留一点缝隙给鱼类上溯,在试验过程中鱼类只能选择是否通过预留的缝隙进行上溯,并不能选择沿主河道上溯还是进入鱼道上溯,与实际情况相差较大,试验结果无法应用至实际工程中。

2、试验可靠性不足:水流作为影响鱼类上溯的重要因素之一,在以往的装置中尚未考虑。由于以往的模型中未单独设置鱼道部分,仅仅将诱鱼装置或者驱鱼装置放置在主河道内,故无法在鱼道入口处制造高流速区,利用鱼类的趋流性进行吸引,即无从得出该鱼道入口能否吸引鱼类上溯。水流作为综合诱驱鱼试验的重要因素未被考虑,大大降低了试验模型与结果的可靠性。

3、功能单一:在直线型的长方形明渠里,由于没有鱼道,所有的辅助诱(驱)鱼装置(光、声音、气泡幕、气味、电场)都是安装在主河道中,并不能按照驱鱼装置与诱鱼装置分开的原则进行布置,为避免驱鱼装置与诱鱼装置相互干扰,造成鱼类感知紊乱。通常是分开进行综合驱鱼试验与综合诱鱼试验,直线型水槽装置不能同时进行综合诱驱鱼试验,故不能分析各影响因子(措施)之间相互作用后的效果,功能较单一。

4、布置繁杂:使用以往的装置分析各影响因子(措施)对鱼类的诱集效果时,一般的同一时间仅能单独分析某一个因素对鱼类的影响。例如分析光诱驱鱼效果时需要安装各项灯光设施,若需要分析气泡幕驱鱼效果时,因装置空间有限,需要将灯光装置拆除后再安装气泡幕装置,其他措施也一样,大大浪费了人力物力。

5、监控角度有限:试验装置水槽是由铁皮组装拼接而成,只能从装置上部进行俯拍,不能从水槽侧面拍摄鱼类在水中的垂直分布情况,无法分析鱼类在上溯过程中的三维轨迹,严重影响了试验数据的获取。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能综合诱驱鱼试验装置,可以克服上述现有试验装置中存在的诸多不足,不仅适用于综合诱驱鱼试验,同时也能够满足光诱鱼、声音诱鱼、气泡幕驱鱼、气味诱鱼以及电场驱鱼试验,在优化综合诱驱鱼试验的基础上做到了装置的多功能特性。

为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:一种多功能综合诱驱鱼试验装置,包括上游水池和下游水池,循环水输水管一端伸入上游水池内,循环水输水管另一端与下游水池内的循环水水泵连接,

上游水池和下游水池之间通过Y型试验区主体连通,Y型试验区主体底部均匀布置有多个升降支架;

Y型试验区主体中,河道主体和鱼道主体的一端分别与上游水池连通,河道主体和鱼道主体的另一端汇合后通过河道汇流主体与下游水池连通;

Y型试验区主体中还安装有辅助诱驱鱼系统。

优选地,辅助诱驱鱼系统中,河道主体内安装有河道整流栅、电极装置和气幕发生装置,鱼道主体内安装有鱼道整流栅、气味释放装置、竖缝结构、水下喇叭及光照装置,河道汇流主体的末端安装有尾门。

优选地,河道整流栅和鱼道整流栅均为透明整流栅。

优选地,河道整流栅安装于河道主体内靠近上游水池的一侧,电极装置和气幕发生装置安装于河道主体内靠近汇合处的一侧。

优选地,光照装置安装在鱼道主体入口处,竖缝结构由多个间隔一段距离平行设置于鱼道主体内的竖缝横隔板组成,水下喇叭安装鱼道主体在鱼道入口处第一个竖缝横隔板上,气味释放装置安装在鱼道整流栅之后的鱼道主体内。

优选地,上游水池内放置有鱼道供水变频泵和河道供水变频泵,鱼道供水变频泵通过鱼道供水管与鱼道主体连通,河道供水变频泵通过河道供水管与河道主体连通。

优选地,河道主体的宽度大于鱼道主体的宽度。

本实用新型提供的多功能综合诱驱鱼试验装置,有益效果如下:

1、装置模型完善:以实际情况为参考,本实用新型采用Y型结构,在主河道的基础上增设鱼道,鱼类在Y型试验区主体中上溯至鱼道入口处可以继续沿主河道进行上溯,也可进入鱼道进行上溯,充分体现了鱼类的选择特性,更符合实际情况。

2、提高试验可靠性:包括河道主体和鱼道主体,两部分结构均有变频泵提供稳定供水,通过调整河道流量与鱼道流量的比例关系即可制造目标流场,在此基础上运行各辅助诱(驱)鱼装置,充分考虑水流因素,提高了试验的可靠性。

3、功能多样化。本实用新型为所有辅助诱(驱)鱼装置预留有安放区域,诱鱼装置主要安装在鱼道内部,驱鱼装置主要安装在河道上游鱼道入口附近。一方面,可单独安装某一种辅助诱(驱)鱼装置进行试验;另一方面,也可将所有辅助诱(驱)鱼装置安装,配合使用,寻找各装置配合使用时的最优设计参数。

4、简单实用:在保证鱼类不发生胁迫效应的基础上,在装置中同时设置各项辅助措施(光、声音、气泡幕鱼、气味以及电场),在进行试验时,可以单独分析影响因子对鱼类的诱集效果,更可以通过不同组合试验分析各辅助诱(驱)鱼装置之间的组合下,鱼类的上溯效果,只需要选择性开启或关闭辅助诱(驱)鱼装置,而不需要拆除和安装,大大节省了人力物力。

5、全方位监控:本实用新型Y型试验区主体均采用高强钢化玻璃拼接组装,可以从上部、侧面、底部对试验区域进行监控,能够获试验鱼在上溯过程中所有的行为学数据,如三维轨迹、水层分布等。

可以克服上述现有试验装置中存在的诸多不足,通过对试验水槽模型、辅助诱(驱)鱼装置安放区域等优化设计,不仅适用于综合诱驱鱼试验,同时也能够满足光诱鱼、声音诱鱼、气泡幕驱鱼、气味诱鱼以及电场驱鱼试验,在优化综合诱驱鱼试验的基础上做到了装置的多功能特性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型鱼道主体进口处的细节图;

图3为本实用新型河道汇流主体尾部与下游水池的示意图;

图4为本实用新型上游水池处的示意图。

具体实施方式

如图1-图4所示,一种多功能综合诱驱鱼试验装置,包括上游水池6和下游水池1,循环水输水管3一端伸入上游水池6内,循环水输水管3另一端与下游水池1内的循环水水泵2连接,

上游水池6和下游水池1之间通过Y型试验区主体连通,Y型试验区主体底部均匀布置有多个升降支架15,通过调整升降支架15可以制造试验所需的坡度;

Y型试验区主体中,河道主体10和鱼道主体11的一端分别与上游水池6连通,河道主体10和鱼道主体11的另一端汇合后通过河道汇流主体9与下游水池1连通;

Y型试验区主体中还安装有辅助诱驱鱼系统。

辅助诱驱鱼系统中,河道主体10内安装有河道整流栅12、电极装置16和气幕发生装置17,鱼道主体11内安装有鱼道整流栅13、气味释放装置20、竖缝结构21、水下喇叭19及光照装置18,河道汇流主体9的末端安装有尾门14,通过调整尾门14的开度可以控制试验区的水深。

河道整流栅12和鱼道整流栅13均为透明整流栅,可以消除整流栅对鱼类行为反应的干扰。

河道整流栅12安装于河道主体10内靠近上游水池6的一侧,电极装置16和气幕发生装置17安装于河道主体10内靠近汇合处的一侧。

光照装置18安装在鱼道主体11入口处,竖缝结构21由多个间隔一段距离平行设置于鱼道主体11内的竖缝横隔板组成,水下喇叭安装鱼道主体11在鱼道入口处第一个竖缝横隔板上,通过电线与功放相接,通过功放调节声音以及声强等参数,气味释放装置20安装在鱼道整流栅13之后的鱼道主体11内。

上游水池6内放置有鱼道供水变频泵4和河道供水变频泵5,鱼道供水变频泵4通过鱼道供水管7与鱼道主体11连通,河道供水变频泵5通过河道供水管8与河道主体10连通。

为了与鱼道主体11相区别,河道主体10的宽度大于鱼道主体11的宽度,通常情况下河道主体10的宽度应为鱼道主体11宽度的3倍以上。

河道主体10、鱼道主体11和河道汇流主体9均采用高强钢化玻璃制成,在保证强度的前提下实现全方位监控试验区域。

电极装置16中,电极主体放置在河道主体10上游靠近鱼道主体11的进口处,通过横杆悬挂于河道主体10内,设计有两排,电极主体通过电线与直流脉冲电发生仪相接,通过直流脉冲电发生仪调节电压与占空比等参数即可得到目标电场,在试验过程中既可用一排电极进行试验,也可用双排电极进行试验,充分满足试验要求。

气幕发生装置17安装在电极装置16附近,气幕发生装置中,充气管与空压机相接,通过调节空压机的气压得到不同大小、不同密度的气幕墙。

光照装置18中,LED灯安装在鱼道主体11的入口处,通过横杆悬挂在鱼道主体11上方, LED灯通过电线与光源控制器相接,其中光源控制器能够调节LED灯的颜色以及强度等参数。

气味释放装置20中,球形网状外壳体内填充有气味源填充物,便于水流直接冲刷,此外,球形网状外壳体可打开更换气味源填充物。在试验过程中,气味释放装置20需放置于水面以下,通过水流冲刷散发出化学性质,经过鱼道主体11之后均匀掺混在水体中。

电极装置16、气幕发生装置装置17、光照装置18还可设计成可移动式,以寻找最佳诱(驱)鱼位置。

本实用新型的工作过程如下:

试验前,安装好辅助诱驱鱼系统中的所有装置,检查各升降支架15是否工作正常,随后进行试水工作,确保各部位运行正常。试水完毕之后关闭所有水泵,调整各升降支架15将Y型试验区主体调整至目标坡度,随后进行装置试运行,通过调整鱼道供水变频泵4流量与河道供水变频泵5流量制造目标流场,紧接着调整尾门14开度控制试验区域水深达到目标水深后,通过直流脉冲电发生仪调节电场的电压与占空比等参数,制造试验工况下的电场条件,通过调节空压机的气压制造试验工况下的气幕墙,通过光源控制器调节LED灯的光色以及光强,使之满足试验工况需求,通过功放播放试验声音,随后调节声强,满足试验条件。最后,检查各装置是否运行正常,若各装置运行正常即可开始正式试验。

试验结束后,首先关闭辅助诱驱鱼系统中的所有装置,然后关闭鱼道供水变频泵4和河道供水变频泵5,待Y型试验区主体内无水后,将Y型试验区主体降为平坡,逐一取下安装的各装置,将每个装置擦拭干净后放回储物柜,将上、下游水池放空保持干燥。

试验每次可根据需求开启所需的装置,既可以只开启某一个装置,也可以开启一部分装置,也可以开启所有装置,具体应按照试验需求进行选择。

每月应对Y型试验区主体以及所有装置进行保养,以延长使用寿命。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案,而不应视为对于本实用新型的限制,本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下,可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本实用新型的保护范围之内。

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