一种诱驱鱼方法与流程

本发明涉及水利水电生态环境领域，尤其涉及一种诱驱鱼方法，具体为一种鱼道沿程增氧与水库出流增氧、增氮的复合式诱驱鱼方法。

背景技术：

1、水利水电工程在生产清洁能源、防洪、灌溉、供水、旅游等方面发挥重要作用的同时，阻隔了鱼类洄游通道，也会对水质造成一定影响。溶解氧是评价水质的关键指标，也是影响鱼类生存的关键环境因子。水生生物所需溶解氧浓度具有一定差异，如鳟鱼、鲑鱼和裂腹鱼等鱼类喜欢聚集在高溶解氧水体环境中，其生存所需溶解氧溶度高于4mg/l～15mg/l，而底栖动物、螃蟹、牡蛎和蠕虫可以在溶解氧为1mg/l～6mg/l的水体中生存。

2、水库大坝通过抬高水位、降低流速来改变水库氧气含量。在流速近乎为零的水库水域中，空气仅进入水的表层，很难向下层输运，加上生活在水库底部或附近的细菌分解有机物消耗氧气，导致水库中下层水体溶解氧浓度低于2mg/l，显著低于上层水体溶解氧浓度，从而造成水库垂向出现溶解氧分层现象。当水电站取水库下层水发电时，低溶解氧水体通过水电站引水设施流往下游河道，使坝下河段水体处于低溶解氧状态，进而导致坝下鱼类死亡或鱼类被动避开坝下河段。另一方面，对于靠近发电尾水出口设置的过鱼设施进鱼口诱集鱼河段也处于低溶解氧区域，这也是导致过鱼设施进鱼口诱鱼效果差的原因之一。另外，高坝鱼道距离长，流速大，鱼持续上溯需消耗体能，导致很多进入鱼道进鱼口的鱼类最终无法离开鱼道出口并进入水库上游。

3、提高过鱼设施诱鱼效率和鱼道通过率是提高过鱼效率的关键。目前用于提高过鱼设施诱鱼效率的措施包括营造声音、光、水温、气泡幕墙、电、饵料和水流等环境来实现诱鱼、驱鱼或导鱼的目的，如公告号为cn204385702u的专利公开了一种声光一体化鱼道生态导鱼系统，通过声音、光和气泡幕物理组合，诱导鱼类进入设想区域，达到提高过鱼效果的目的。又如公告号为cn204014772u的专利公开了一种利用声光电驱鱼技术的分级养殖系统，通过采用声光电驱鱼设备，将声音、光、震动相结合共同起作用，将鱼驱赶或吸引至下一级养殖池中。再如公开号为cn116084354a的专利申请公开了一种水温、水流调控式仿生态鱼道系统及其调控方法，利用库区水温分层现象，通过引补水控制系统实现过鱼通道温度逐步变化来解决因鱼道水温与河道水温差异大而导致鱼道效果差的问题。在提高鱼道通过率方面，主要通过营造鱼类上溯适宜的流态来实现。

4、但现有技术未考虑水库大坝下泄低溶解氧水体造成坝下河段含氧量低而导致鱼类不聚集在坝下以及过鱼设施诱鱼效果差的问题。现有技术考虑了向水体中注入空气形成从河流底部向水表面上升的气泡屏障来实现物理拦导鱼，但由于空气含氧量低且不易溶于水，向水体中直接注入空气并未影响水体溶解氧含量，无法达到通过提高溶解氧来提高过鱼效果的目的；另一方面，现有技术未考虑利用鱼类对溶解氧偏好习性来实现诱鱼、导鱼的目的。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种诱驱鱼方法，具体为一种鱼道沿程增氧与水库出流增氧、增氮的复合式诱驱鱼方法，旨在解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种诱驱鱼方法，在坝体与下游河道之间设置有鱼道，鱼道内部通过鱼道隔板分隔成多个鱼道池室，在坝体内设置有引水发电设施用于将水库底层低溶解氧水体引至下游河道，所述鱼道将水库表层高溶解氧水体引至下游河道，鱼道在下游河道的其中一侧岸边形成鱼道进鱼口；利用空气分离系统从空气中分离出富氧气体和氮气；利用微纳米气泡发生系统将富氧气体和水生成气泡水；在每个鱼道池室内设置有池室诱导鱼装置，池室诱导鱼装置包括第一气泡水管将所述气泡水注入到鱼道池室内；在下游河道的河床上设置有河段诱导鱼装置，该河段诱导鱼装置包括第二气泡水管和氮气管，所述第二气泡水管和氮气管从鱼道进鱼口上游侧向河对岸延伸布置，在所述第二气泡水管上间隔设置有第二气泡水孔并将所述气泡水注入到下游河道内，所述氮气管上间隔设置有出气孔并用于将空气分离系统分离出来的氮气喷出形成水幕屏障。

3、优选的，所述空气分离系统包括进气管、分离装置、氧气罐和氮气罐；所述进气管经过第一空气压缩机、第一气量调节阀与所述分离装置连接，所述氧气罐与所述分离装置连接用于存储分离出来的富氧气体，所述氮气罐与所述分离装置连接用于存储分离出来的氮气。

4、优选的，所述河段诱导鱼装置还包括第三空气压缩机和第三气量调节阀；所述氮气管与所述氮气罐通过管道连接，所述第三空气压缩机、第三气量调节阀设置在氮气管与所述氮气罐之间的管道上。

5、优选的，所述微纳米气泡发生系统包括供水装置、供气装置、微纳米气泡发生装置、以及气泡水储存装置；所述供气装置的进气端与所述氧气罐连接，出气端与所述微纳米气泡发生装置的进气口连接；所述供水装置的进水端与水源连接，出水端与所述微纳米气泡发生装置的进水口连接；所述微纳米气泡发生装置的出口与气泡水储存装置连接。

6、优选的，所述供气装置包括气管、第二气量调节阀和第二空气压缩机，所述气管一端连接所述氧气罐，另一端连接所述微纳米气泡发生装置的进气口，所述第二气量调节阀和第二空气压缩机安装在气管上；所述供水装置包括水管、第一吸水泵和第一增压泵，所述水管一端连接水源，另一端连接微纳米气泡发生装置的进水口，所述第一吸水泵和第一增压泵安装在水管上；所述水源为水库、鱼道池室、或者下游河道中的水。

7、优选的，所述池室诱导鱼装置还包括第二吸水泵和第二增压泵；所述第一气泡水管通过连接管与所述气泡水储存装置连接，第二吸水泵和第二增压泵安装在连接管上；所述河段诱导鱼装置还包括第三吸水泵和第三增压泵，所述第二气泡水管经过第三吸水泵、第三增压泵之后与所述气泡水储存装置连接。

8、优选的，在所述鱼道池室的底壁上铺设有粗糙板，该粗糙板由多个方形的粗糙板单元拼接而成；粗糙板单元包括底板，在底板中心位置处设置有四个第二突出物，且四个第二突出物之间形成十字形状的卡槽，所述第一气泡水管盘绕在粗糙板上，且卡接在该卡槽内；在底板上环形均布有多个第一突出物，该第一突出物的大于第二突出物；在所述第一气泡水管间隔设置多个第一气泡水孔。

9、优选的，所述第一突出物为截面呈多边形的柱状物，该柱状物固接在粗糙板单元的底板上，且该柱状物外周面的棱边设置倒圆角；或者所述第一突出物为多个外径不相等的圆柱体堆叠而成的宝塔状结构，多个圆柱体通过螺杆553串联固接在粗糙板单元的底板上。

10、优选的，所述第二气泡水管和氮气管通过管座安装在下游河道的河床上；所述管座的下部设置为底座，该底座下部两侧向外延伸形成延伸板用于通过螺栓连接固接在下游河道的河床上；在底座上设置有多个排砂孔；所述管座的上部并列设置有气管孔和水管孔；所述氮气管插设在气管孔内，所述第二气泡水管插设在水管孔内。

11、优选的，在所述气管孔的顶部设置有出气槽；在所述水管孔的顶部设置有出水槽；所述气管孔位于下游侧，所述水管孔位于上游侧；所述出气孔呈漏斗状，孔径朝水表垂向方向逐渐变大；所述第二气泡水孔呈圆锥状，孔径朝水表垂向方向逐渐变小；所述出气槽的横截面呈倒梯形，所述出气孔卡接在所述出气槽内；所述出水槽的横截面呈正梯形，所述第二气泡水孔卡接在所述出水槽内。

12、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：

13、(1)本发明所提出的诱驱鱼方法中，通过利用空气分离系统从空气中分离出富氧气体和氮气、以及利用微纳米气泡发生系统将富氧气体和水生成气泡水，并将所形成的富含微纳米氧气泡的微纳米气泡水注入到鱼道池室、以及下游河道内，可高效增加下游河道、鱼道进鱼口附近和鱼道内部水体溶解氧，为鱼类上溯提供富氧水体。

14、(2)本发明所提供的诱驱鱼方法中，在下游河道中远离鱼道进鱼口的区域形成低溶解氧水域、在鱼道进鱼口附近形成高溶解氧水域，制造下游河道差异化溶解氧，利用鱼类偏好高溶解氧水体的习性来诱导鱼类进入鱼道内，提高鱼道过鱼效率。

15、(3)本发明所提供的诱驱鱼方法中，由于河段诱导鱼装置中的氮气管从鱼道进鱼口上游侧向河对岸延伸布置，且氮气管上间隔设置有出气孔可以将空气分离系统分离出来的氮气喷出形成水幕屏障，可以驱赶鱼类向鱼道进鱼口方向游去，可高效增加鱼道进鱼口的诱鱼效率。

16、(4)本发明所提供的诱驱鱼方法中，利用氮气来形成水幕屏障，氮气相对于常规的空气气泡幕而言，由于氮气密度小，在水中上升速度快；另外相比空气，氮气不含氧气，不会增加水中溶解氧含量，驱赶鱼类的效果更好。

17、(5)本发明所提供的诱驱鱼方法中，所述氮气管与所述氮气罐之间的管道上设置有第三空气压缩机和第三气量调节阀，第三空气压缩机可以调节氮气管的进气压力，而第三气量调节阀可以调节氮气管的进气流量。另外，第二气泡水管经过第三吸水泵、第三增压泵之后与气泡水储存装置连接，通过第三吸水泵可以调节第二气泡水管的流量，第三增压泵可以用于调节压力。同理，鱼道池室中的第一气泡水管的流量、压力也可以调节。因此，氮气和气泡水注入的流量、流速可根据实际诱导鱼效果和溶解氧值要求，通过调控气量调节阀、增压泵等来改变，可沿程控制鱼道溶解氧含量，并可对氮气形成水幕屏障进行调控。

18、(6)在本发明中，鱼道池室底壁上铺设有粗糙板，粗糙板采用模块化结构粗糙板单元拼接而成，粗糙板的安装与更换。另外，在底板中心位置处设置有四个第二突出物形成十字形状的卡槽，便于卡接第一气泡水管的同时，还增加了粗糙板单元的粗糙度。在底板上环形均布有多个第一突出物，围成的空间为鱼类栖息休憩空间，粗糙板可以降低鱼道池室底部和边墙侧水流流速，为鱼类提供藏匿和休憩的微栖息生境。

19、(7)在本发明中，第一气泡水管盘绕在粗糙板上，且卡接在第二突出物形成的卡槽内，第一气泡水管通过其间隔设置的第一气泡水孔将气泡水喷出，第一气泡水管与粗糙板相结合的布置结构，喷射出的气泡水可有效降低鱼道池室高流速区的水流流速，以及喷射出的气泡水将鱼道池室低流速区域和高流速区域隔开，可避免鱼类进入高流速区域，并诱导鱼类沿低流速区域上溯。