CN106049377B - 诱导草鱼的鱼道进口系统和设计方法及诱鱼流速率定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种诱导草鱼的鱼道进口系统和设计方法及诱鱼流速率定装置，包括：沿河流水流方向设置的鱼道及其鱼道进口，鱼道和鱼道进口一侧紧挨河流的一侧河岸，另一侧设置与鱼道和鱼道进口方向相同的诱鱼水流通道和诱鱼水流通道出水口。本发明仅需要设置一股诱鱼水流，通过诱鱼水流与鱼道水流相配合就可以创造出诱集鱼类的水流条件。需要率定的水流参数也仅有两个：鱼道进口最佳流速和诱鱼水流通道出口流速与鱼道进口流速之间的最佳流速比。与其他水流诱鱼方法相比，明确给出了两个水流参数值。所述的鱼道进口水流形式简单、工程量小，不仅可以直接用于以草鱼的鱼道进口的水力设计上，也可以方便的推广到其他鱼种的鱼道进口诱鱼水流设计上。

Description

诱导草鱼的鱼道进口系统和设计方法及诱鱼流速率定装置

技术领域

本发明涉及一种诱导草鱼的鱼道进口系统和设计方法及诱鱼流速率定装置，是一种水利开发工程的配套设施和方法及装置，是一种用于生态环境保护和生物繁殖的设施和方法及装置。

背景技术

据统计，目前全世界可有效过鱼的鱼道不足50%。许多现场观测表明，鱼类无法通过鱼道工程，是因为鱼类难以快速发现并顺利进入鱼道进口，鱼道进口的水力设计是影响鱼道过鱼成败的一个关键因素。在实际工程中，鱼道的进口布置受到地形及整个水利枢纽工程布置的影响，有研究学者发现：鱼类接近鱼道进口，却不进入，多是因为鱼道内流量少、鱼道进口流速小，无法对鱼类产生有效的吸引；再者，主河道的流量进一步弱化了鱼道水流对鱼类的引导。尽管人们现在已经意识到鱼道进口水流对于诱鱼、集鱼具有重要作用，但研究成果多为经验性成果。事实上，不同的鱼种对于水流的响应有很大的差异。对于特定的目标鱼种，鱼道进口下泄的最佳流速是多少、如何补水诱导鱼类、诱鱼的水流怎么布置、诱鱼水流的流速怎么确定，都是鱼道进口设计的重要内容，但是目前还缺乏一种定量的、实际有效的可以确定上述4大问题的鱼道进口水流诱鱼方法，以指导鱼道进口的水力设计。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种诱导草鱼的鱼道进口系统和设计方法及诱鱼流速率定装置。所述的鱼道进口和方法根据实验室真鱼洄游试验成果，利用草鱼对水流流态和水流流速的生态行为响应特性，提出一种诱导草鱼快速发现鱼道进口并顺利进入鱼道的水流诱鱼方法，可以在鱼道进口附近制造出最佳诱鱼水流，能直接用于以四大家鱼为保护目标的鱼道进口的水力设计，可以显著提高草鱼进入鱼道的成功率，对于提高鱼道过鱼效率、保护野生草鱼种群具有重要作用。

本发明的目的是这样实现的：一种诱导草鱼进入鱼道的鱼道进口系统，包括：沿河流水流方向设置的鱼道及其鱼道进口，所述鱼道和鱼道进口一侧紧挨河流的一侧河岸，另一侧设置与所述鱼道和鱼道进口方向相同的诱鱼水流通道和诱鱼水流通道出水口。

进一步的，所述的诱鱼水流通道设有调流阀门。

进一步的，所述的诱鱼水流通道出水口的出水流速是所述鱼道出水流速的2.3倍。

进一步的，所述的鱼道进口的流速是针对草鱼的最佳吸引流速，为0.3米/秒。

一种涉及上述鱼道进口系统的设计方法，所述方法的步骤如下：

率定鱼道口流速的步骤：用于通过诱鱼流速率定装置建立鱼道进口流速与草鱼进入鱼道概率的关系方程：

P=-202.5V ⁴ +388.5V ³ -267.275V ² +76.285V-6.99

式中：P为草鱼接入鱼道概率，V为鱼道口水流的流速；

计算最佳流速的步骤：根据鱼道口流速与草鱼进入鱼道概率的关系方程计算鱼道出口最佳流速V _best ；

确定鱼道进口所在池室的级差的步骤：用于通过V _best 计算确定鱼道进口所在池室的级差Δh：

式中：Δh为鱼道池室级差，V _best 为鱼道进口最佳流速，g为重力加速度；

计算鱼道进口所在池室的底坡的步骤：用于根据所得鱼道进口所在池室的级差求得鱼道进口所在池室的底坡i：

式中：i为鱼道池室底坡，L为鱼道池室顺水流方向的长度；

计算鱼道流量的步骤：用于设定鱼道水深在1.5~2.5m范围内，鱼道流量：

Q=V _best h B

式中：Q为鱼道流量，h为鱼道池室水深，B为鱼道池室宽度；

率定诱鱼水流流速比率的步骤：用于通过诱鱼流速率定装置建立诱鱼水流通道的水流流速与鱼道口流速之间比率和鱼道进鱼概率的关系方程：

P=-0.762α ⁴+4.231α ³-7.876α ²+5.711α-0.817

其中：α为诱鱼水流通道的水流流速和鱼道进口最佳流速的比率：

，

其中：V’为诱鱼水流通道的水流流速；

求取诱鱼通道的水流流速的步骤：用于通过α计算诱鱼水流通道的水流流速：

V’= α V _best 。

一种上述设计方法中率定鱼道进口最佳流速、诱鱼水流流速和鱼道进口流速最佳比率的率定装置，包括：带有水循环系统的试验水槽，所述的试验水槽沿水流方向依次设置供水区、观察区、洄游区、放鱼池；所述的供水区设三个水流流速供水区，并设置均匀水流的孔板；所述的观察区沿水流方向设置形成三股水流的隔板，并沿水流方向和与水流垂直方向均布多个水流流速传感器；所述的放鱼池的上下游均设置拦鱼网。

进一步的，所述的三股水流为：模拟鱼道水流的水槽左侧1号水道，1号水道的水流流速范围是0~1.0m/s；与1号水道紧挨的2号水道以淹没射流的形式模拟诱鱼水流，2号水道的水流流速范围是0~1.2m/s；水道右侧的3号水道模拟河道主流，3号水道的水流流速范围是0~0.6m/s。通过改变三个水流通道的流速，设定不同的流速组合工况，通过真鱼实验，率定出两个关键参数，一个是鱼道进口最佳流速，一个是诱鱼水流通道出口流速与鱼道进口流速之间的最佳流速比。

本发明产生的有益效果是：本发明仅需要设置一股诱鱼水流，通过诱鱼水流与鱼道水流相配合就可以创造出诱集鱼类的水流条件。需要率定的水流参数也仅有两个：一个是鱼道进口最佳流速，一个是诱鱼水流通道出口流速与鱼道进口流速之间的最佳流速比。与其他水流诱鱼方法相比，本发明所述鱼道进口和方法具有两大优势：一是水流形式简单、工程量小，除了鱼道本身的水流外，本方法只需要再额外设置一股诱鱼水流，而传统的诱鱼水流一般由一套多管路系统或是多条诱鱼水流通道组合而成，设置多条诱鱼水流，包括射流、底流等，工程量大，且流态复杂，不易控制；二是需要率定的水流参数也仅有两个：一个是鱼道进口最佳流速，一个是诱鱼水流通道出口流速与鱼道进口流速之间的最佳流速比。而且针对草鱼，明确给出了两个水流参数值，而传统的诱鱼水流方法面对多条诱鱼水流，无法给出明确的各股水流的最佳诱鱼水流参数。本发明所述的鱼道口水流形式简单、工程量小，需要率定的水流参数少，率定工作可以通过室内真鱼试验轻松完成，不仅可以直接用于以草鱼等四大家鱼为保护目标的鱼道进口的水力设计上，也可以方便的推广到其他鱼种的鱼道进口诱鱼水流设计上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的实施例一所述鱼道进口系统的结构示意图；

图2是本发明的实施例五所述草鱼进入鱼道的效率与鱼道进口流速的关系曲线；

图3是本发明的实施例五所述诱鱼水流通道流速与鱼道进口流速之比与鱼道进鱼效率的关系曲线；

图4是本发明的实施例六所述率定鱼道进口流速和诱鱼水流流速比率的率定装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种诱导草鱼进入鱼道的鱼道进口系统，如图1所示。本实施例包括：沿河流水流方向设置的鱼道1及其鱼道进口2（即鱼道工程的进鱼口），所述鱼道和鱼道进口一侧紧挨河流的一侧河岸3，另一侧设置与所述鱼道和鱼道口方向相同的诱鱼水流通道4和诱鱼水流通道出水口5。图1中的箭头A、B、C分别表示河流的水流、诱鱼水流通道的水流、鱼道的水流。

本实施例所述的鱼道位于河流一侧的岸边，诱鱼水流通道与鱼道并行布置。诱鱼水流位于鱼道与河道之间，紧邻鱼道。鱼道进口水流流速设定为最佳流速V _best 。诱鱼水流通道流速设定为2.3倍的V _best 。

草鱼等鲤科鱼类具有沿着河流岸边上溯的习性，因此鱼道一般设置在河道一侧的岸边。鱼类具有趋向水流的习性，生态学上称为趋流特性，鱼类会自动寻找水流的方向而逆流游泳前进，但是如果流速过小，对鱼类的吸引力较弱，如果水流流速过大，鱼类前进时耗能过多，洄游困难。基于真鱼的鱼道进口诱鱼试验表明：鱼道进口存在最佳流速V _best，在鱼道进口最佳流速条件下，鱼道水流对鱼类的吸引力和鱼类洄游的舒适度的综合性最好，鱼类进入鱼道的成功率最高。

由于草鱼等鲤科鱼类具有沿着河流岸边上溯的习性，因此沿河岸一侧无需再设置诱鱼水流，否则有可能使得鱼道进口流态变得复杂，甚至产生漩涡，干扰鱼类对水流方向的识别，所以仅靠鱼道本身的水流就可以对沿河岸上溯的鱼类进行吸引和方向指引。在鱼道与主河道之间设置一条诱鱼水流通道，可以进一步加大鱼道水流的诱鱼距离和范围，而且诱鱼水流通道的水流会自然而然的起到类似于河岸的诱导效果，上溯鱼类不仅能沿着河岸上溯，还能沿着诱鱼水流通道中水流的边缘上溯。

诱鱼水流通道的诱鱼水流流速太小，则不能提高鱼道进口附近水流对鱼类的吸引力，诱鱼水流通道的诱鱼水流流速过大，则会在鱼道进口附近形成水流障碍，阻碍鱼类进入鱼道。真鱼试验结果表明，诱鱼流道水流与鱼道水流之间存在最佳流速比α，在最佳流速比条件下，试验鱼进入鱼道的成功率将达到最佳。

基于上述原理，仅通过在鱼道和主河道之间设置一条平行诱鱼通道，将鱼道进口水流流速设置为最佳流速0.3m/s；将诱鱼水流通道流速设置为2.3的鱼道进口流速，就能实现对草鱼的最佳诱集效果，该方法简单高效。

诱鱼通道上可以设置调流阀门，用于对诱鱼水流通道的水流流速进行调整以找到最佳的水流流速。

实施例二：

本实施例是实施例一的改进，是实施例关于诱鱼水流通道的细化。本实施例所述的诱鱼水流通道设有调流阀门401，如图1所示。

诱鱼水流通道可以是明渠，也可以是管道加压的方式。如果是管道加压的方式，则可以使用常用的调压阀门，调节诱鱼水流通道的水量和压力、流速等参数。如果利用明渠则可以使用平板闸门调节水量和流速等参数。

实施例三：

本实施例是实施例二的改进，是实施例二关于诱鱼水流通道水流流速的细化。本实施例所述的诱鱼水流通道的出水流速是所述鱼道口出水流速的2.3倍。

诱鱼水流通道的出水流速和鱼道流速有一定的关系，两股水流相互配合，这样才能取得良好的诱鱼效果。本实施例是一种针对草鱼的诱鱼水流通道的出水流速和鱼道流速比例关系。

实施例四：

本实施例是上述实施例改进，是上述实施例关于鱼道进口的流速的细化。本实施例所述的鱼道进口的流速是针对草鱼的最佳吸引和上溯流速，为0.3米/秒。

由于诱鱼水流通道与鱼道进口的出水流速的最佳比例已经确定，则可以十分容易的确定诱鱼水流通道的出水流速。

实施例五：

本实施例是一种涉及上述实施例所述鱼道进口系统的设计方法。

本实施例利用了草鱼对于水流流速的生态行为响应特性，提出在鱼道进口旁设置一条与鱼道并行的诱鱼水流通道，并首次明确给出了鱼道进口最佳流速和诱鱼水流通道的流速与鱼道进口流速的最佳比值，通过两股水流的配合可以实现鱼道进口对于草鱼的有效吸引，解决了草鱼洄游找不到鱼道进口的难题。该方法设置的诱鱼水流少，需要率定的水流参数少，进鱼率高达80%以上，简单而高效。该方法对于以其他鱼种为过鱼对象的鱼道同样具有指导作用。

本实施例明确提出两个方法要点：1）鱼道进口存在最佳流速，在鱼道进口最佳流速条件下，鱼类进入鱼道的成功率显著提高。2）诱鱼流道水流与鱼道水流之间存在最佳流速比，在最佳流速比条件下，试验鱼进入鱼道的成功率将达到最高。

由于不同的鱼种，其对于水流流速的生态行为响应特性差别很大，因此根据目标鱼种开展相应的生态行为试验，就可以获取鱼道进口最佳流速和诱鱼流道水流与鱼道水流之间的最佳流速比，从而设计出该目标鱼种的最佳鱼道进口水流条件，具有很好的推广价值。

本实施例首先通过诱鱼流速率定装置，对草鱼的上溯行为和能力进行测试，并进行诱鱼试验。通过草鱼在鱼道进口的上溯试验，提出了诱导草鱼快速发现鱼道进口并顺利进入鱼道的方法，该方法通过在鱼道水流与主河道之间设置一个与鱼道平行的诱鱼水流通道，控制鱼道进口流速为0.3m/s（最佳鱼道出口流速），控制诱鱼水流通道出口的水流流速为鱼道进口流速的2.3倍（诱鱼水流通道流速与鱼道进口流速之间的最佳流速比），可以在鱼道进口附近制造出最佳诱鱼水流，能够显著提高草鱼进入鱼道的成功率，对于提高鱼道过鱼效率、保护野生草鱼种群具有重要作用。

本实施例所述的设计方法描述如下：

（1）将鱼道进口流速设定为最佳流速

基于真鱼的鱼道进口诱鱼试验表明：鱼道进口存在最佳流速，在鱼道进口最佳流速条件下，鱼类进入鱼道的成功率显著提高。

对于草鱼，由试验可以得到草鱼进入鱼道的概率P与鱼道进口水流流速V之间的关系，见公式（1）和图2。在草鱼的游泳能力范围内（≤1.2m/s），该式存在一个极大值点，即当鱼道进口流速在0.3m/s附近时，鱼道水流对草鱼最具吸引力，草鱼进入鱼道的概率将达到极大值，即68%。当鱼道进口流速减至0.2m/s或增至0.4m/s时，草鱼进入鱼道的概率将分别降低至36%和44%。因此针对保护野生草鱼而设计的鱼道，鱼道进口水流流速应该首先设定在草鱼最佳吸引流速，即0.3m/s。

P=-202.5V ⁴ +388.5V ³ -267.275V ² +76.285V-6.99 （1）

式中：P为草鱼进入鱼道的概率；V为鱼道进口水流流速。

鱼道实际上是通过一级一级的池室来消除闸坝上下游的水头差，鱼道相邻池室之间的水头差称为级差，根据鱼道进口最佳流速V _best，可以由公式（2）确定鱼道进口所在池室的级差。

（2）

式中：Δh为鱼道池室级差，V _best 为鱼道进口最佳流速，g为重力加速度。

根据所得鱼道进口所在池室的级差可以求得鱼道进口所在池室的底坡，见公式（3）

（3）

式中：i为鱼道池室底坡，L为鱼道池室顺水流方向的长度。

鱼道内水深可设定在1.5~2.5m范围内，鱼道流量可由公式（4）计算。

Q=V _best h B （4）

式中：Q为鱼道流量，h为鱼道池室水深，B为鱼道池室宽度。

这样根据公式（1）可以确定针对草鱼的鱼道进口最佳流速，根据公式（2）~（4）可以确定鱼道进口所在池室的级差、底坡以及鱼道流量，从而实现鱼道进口水流通过自由出流而达到最佳诱鱼流速。

（2）在鱼道和主河道之间设置诱鱼水流通道

在鱼道与主河道之间设置一条平行于鱼道的诱鱼水流通道，诱鱼水流通道的水流出口与鱼道的进口并排布置。诱鱼水流通道不过鱼，只是为鱼道进口提供一种吸引鱼类的水流条件，诱鱼水流通道宽度为0.3m。诱鱼水流通道可以为无压暗涵，也可以是有压管道，通过在暗涵或管道上设置一个调节闸门或者调节阀门，对诱鱼水流通道出口的水流流速进行调控。该诱鱼水流通道的水流可以进一步提高鱼道进口对于鱼类的吸引力。

（3）调控诱鱼水流通道的水流流速达到最佳诱鱼流速

诱鱼水流通道的诱鱼水流流速太小，则不能提高鱼道进口附近水流对鱼类的吸引力，诱鱼水流通道的诱鱼水流流速过大，则会在鱼道进口附近形成水流障碍，阻碍鱼类进入鱼道。诱鱼试验的结果表明，诱鱼流道水流与鱼道水流之间存在最佳流速比，在最佳流速比条件下，草鱼进入鱼道的成功率将达到最高。当鱼道进口水流流速设定在最佳流速0.3m/s下，诱鱼水流通道的流速与鱼道进口流速的比值α和草鱼进入鱼道的概率P可以由公式（5）和图3来表示。

P=-0.762α ⁴+4.231α ³-7.876α ²+5.711α-0.817 （5）

式中：，V _best 为鱼道进口最佳流速，V’为诱鱼水流通道的流速。

公式（5）在草鱼的游泳能力范围内（≤1.2m/s）存在一个极值点，即诱鱼水流通道与鱼道进口流速比为2.3时，草鱼进入鱼道进口的概率达到最大值（概率极大值为84%），较未设置诱鱼水流通道时的诱鱼效率提高了约20%。

此时的诱鱼水流通道的水流与鱼道进口水流相互配合，能对草鱼进行有效吸引，大大提高鱼道的过鱼效率。

所述设计方法的具体步骤如下：

率定鱼道口流速的步骤：用于通过诱鱼流速率定装置建立鱼道进口流速与草鱼进入鱼道概率的关系方程：

P=-202.5V ⁴ +388.5V ³ -267.275V ² +76.285V-6.99

式中：P为草鱼进入鱼道概率，V为鱼道进口水流的流速。

计算最佳流速的步骤：根据鱼道进口流速与草鱼进入鱼道概率的关系方程计算鱼道进口最佳流速V _best 。（鱼道进口指的是进鱼口，这是鱼道工程的专业术语）

确定鱼道进口所在池室的级差的步骤：用于通过V _best 计算确定鱼道进口所在池室的级差Δh：

式中：Δh为鱼道池室级差，V _best 为鱼道进口最佳流速，g为重力加速度。

计算鱼道进口所在池室的底坡的步骤：用于根据所得鱼道进口所在池室的级差求得鱼道进口所在池室的底坡i：

式中：i为鱼道池室底坡，L为鱼道池室顺水流方向的长度。

计算鱼道流量的步骤：用于设定鱼道水深在1.5~2.5m范围内，鱼道流量：

Q=V _best h B

式中：Q为鱼道流量，h为鱼道池室水深，B为鱼道池室宽度。

率定诱鱼水流流速比率的步骤：用于通过诱鱼流速率定装置建立诱鱼水流通道的水流流速与鱼道进口流速之间比率和草鱼进入鱼道概率的关系方程：

P=-0.762α ⁴+4.231α ³-7.876α ²+5.711α-0.817

其中：α为诱鱼水流通道的水流流速和鱼道进口最佳流速的比率：

，

其中：V’为诱鱼水流通道的水流流速。

求取诱鱼水流通道的流速的步骤：用于通过α计算诱鱼水流通道的水流流速：

V’= α V _best 。

实施例六：

本实施例是实施例五所述率定鱼道进口最佳流速和诱鱼水流流速与鱼道进口流速最佳比率的装置，如图4所示。本实施例包括：带有水循环系统的试验水槽6，所述的试验水槽沿水流方向依次设置供水区601、观察区602、洄游区603、放鱼池604。所述的供水区设三个水流流速供水区，并设置均匀水流的孔板605；所述的观察区沿水流方向设置形成三股水流（图4中的箭头所示的A、B、C，分别代表1、2、3号流道所流出的水流）的隔板606，并沿水流方向和与水流垂直方向均布多个水流流速传感器607；所述的观察区还设有摄像头608，所述的放鱼池的上下游均设置拦鱼网609。

试验在矩形水槽中进行，将主河道、鱼道、诱鱼水流流道概化成平行布置的3条不同宽度、不同流速条件的流道，具体布置形式如图4所示。

水槽前端1.0m处设有整流孔板，可在孔板下游获得均匀稳定的流场；流道下游的鱼类上溯洄游区域长8.0m，其中紧邻3条流道下游顺水流长度2.6m的区域为重点观察区；水槽末端设有放鱼池，放鱼池前后均有拦鱼网。放鱼池下游设置闸门，可以调整水槽水深。

观察区的流场采用多普勒电磁流速仪进行测量，测量精度为10^-3m/s。观察区的流速坐标系如图4所示，沿水槽顺水流方向为x轴，垂直水流方向为y轴，水深方向为z轴。沿y方向每隔0.10m布置一个流速测点，沿x方向每隔0.10m布置一个测点，每个流速测点在水深方向距水槽底板0.05m。每个流道的上游通过有压管道供水，其流量采用电磁流量计测量，同时试验观察区上方安置摄像机对鱼类上溯过程进行全程记录。

实施例七：

本实施例是实施例六的改进，是实施例六关于三股水流的细化。本实施例所述的三股水流为：模拟鱼道水流的水槽左侧1号水道，1号水道的水流流速范围是0~1.0m/s；与1号水道紧挨的2号水道以淹没射流的形式模拟诱鱼水流，2号水道的水流流速范围是0~1.2m/s；水道右侧的3号水道模拟河道主流，3号水道的水流流速范围是0~0.6m/s。

如图4所示，3号流道宽度20cm，设置在水槽最左侧，模拟鱼道水流，流速范围0~1.0m/s；2号流道布置在3号流道旁，以淹没射流的形式模拟诱鱼水流，流速范围0~1.2m/s；剩余的30cm流道作为河道主流，流速范围0~0.6m/s。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如公式的使用、步骤的先后顺序，装置的各个连接关系等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种诱导草鱼进入鱼道的鱼道进口系统，包括：沿河流水流方向设置的鱼道及其鱼道进口，所述鱼道和鱼道进口一侧紧挨河流的一侧河岸，另一侧设置与所述鱼道和鱼道进口方向相同的诱鱼水流通道和诱鱼水流通道出水口，所述的诱鱼水流通道设有调流阀门，其特征在于，所述的诱鱼水流通道出水口的出水流速是所述鱼道出水流速的2.3倍。

2.根据权利要求1所述的鱼道进口系统，其特征在于，所述的鱼道进口的流速是针对草鱼的最佳吸引流速，为0.3米/秒。

3.一种设计权利要求1或2所述鱼道进口系统的设计方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

率定鱼道进口流速的步骤：用于通过诱鱼流速率定装置建立鱼道进口流速与草鱼进入鱼道概率的关系方程：

P=-202.5V ⁴ +388.5V ³ -267.275V ² +76.285V-6.99

式中：P为草鱼进入鱼道概率，V为鱼道进口水流的流速；

计算最佳流速的步骤：根据鱼道进口流速与草鱼进入鱼道概率的关系方程计算鱼道进口最佳流速V _best ；

确定鱼道进口所在池室的级差的步骤：用于通过V _best 计算确定鱼道进口所在池室的级差Δh：

式中：Δh为鱼道池室级差，V _best 为鱼道进口最佳流速，g为重力加速度；

计算鱼道进口所在池室的底坡的步骤：用于根据所得鱼道进口所在池室的级差求得鱼道进口所在池室的底坡i：

式中：i为鱼道池室底坡，L为鱼道池室顺水流方向的长度；

计算鱼道流量的步骤：用于设定鱼道水深在1.5~2.5m范围内，鱼道流量：

Q=V _best h B

式中：Q为鱼道流量，h为鱼道池室水深，B为鱼道池室宽度；

率定诱鱼水流流速比率的步骤：用于通过诱鱼流速率定装置建立诱鱼水流通道的水流流速与鱼道进口流速之间比率和鱼道进鱼概率的关系方程：

P=-0.762α ⁴+4.231α ³-7.876α ²+5.711α-0.817

其中：α为诱鱼水流通道的水流流速和鱼道进口最佳流速的比率：

，

其中：V’为诱鱼水流通道的水流流速；

求取诱鱼流速的步骤：用于通过α计算诱鱼水流通道的水流流速：

V’= α V _best 。

4.一种权利要求3所述鱼道进口系统的设计方法中率定鱼道进口流速和诱鱼水流流速比率的装置，包括：带有水循环系统的试验水槽，其特征在于，所述的试验水槽沿水流方向依次设置供水区、观察区、洄游区、放鱼池；所述的供水区设三个水流流速供水区，并设置均匀水流的孔板；所述的观察区沿水流方向设置形成三股水流的隔板，并沿水流方向和与水流垂直方向均布多个水流流速传感器；所述的放鱼池的上下游均设置拦鱼网。

5.根据权利要求4所述的率定鱼道进口流速和诱鱼水流流速比率的装置，其特征在于，所述的三股水流为：模拟鱼道水流的水槽左侧1号水道，1号水道的水流流速范围是0~1.0m/s；与1号水道紧挨的2号水道以淹没射流的形式模拟诱鱼水流，2号水道的水流流速范围是0~1.2m/s；水道右侧的3号水道模拟河道主流，3号水道的水流流速范围是0~0.6m/s。