CN106172274A - 对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统。它包括观察系统，采集系统；所述观察系统设置于所述鱼道主体侧方或所述鱼道主体内，所述采集系统设置于所述观察系统侧方。它克服了现有技术在鱼道侧壁直接设置观察室、仅能够进行观察和计数、无法采集鱼类或采集量小，效率低，完整统计需要多次捕捞，易导致鱼类死亡，影响鱼道的正常过鱼运行的缺点；具有观察、监测、计数、采样功能，不影响鱼道正常运行，鱼类采集效率高，对鱼类伤害小，不影响鱼类资源，可通过不同闸门的启闭调整水流走向以对观察室玻璃窗进行清理维护的优点。本发明还公开了对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的方法。

Description

对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统及其方法
技术领域
本发明涉及鱼道工程领域，更具体地说是对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统。本发明还涉及对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的方法。
背景技术
水利水电工程在发挥其防洪、发电、航运等效益的同时，也对生态环境带来不可忽视的影响，尤其是对鱼类洄游通道的阻隔影响；过鱼设施作为一项缓解大坝阻隔效应的鱼类保护措施在国际上采用已有220多年，主要类型包括鱼道、升鱼机、提升闸室和集、运鱼系统等；其中鱼道的过鱼效果最佳，使用范围也最广，我国已建的过鱼设施中鱼道约占90％。
鱼道的监测一直是鱼道运行的重要环节，由于我国开展鱼道建设研究的历史较短，过鱼对象和国外也存在较大差异，国外的监测资料对我国鱼道设计的参考价值有限，因此对我国鱼道运行效果的监测数据显得尤为重要。
目前，国内、外的监测方案基本上都是在鱼道侧壁直接设置观察室，对鱼道中洄游鱼类进行观察，仅能够进行观察和计数，无法采集鱼类，也无法对鱼类种类进行鉴别和测量等；目前使用的视频、红外监控也无法实现对鱼类种类的鉴别和测量等工作。
按照现有技术，如果需要对鱼道中的鱼类进行观察采集时，一般分为两种方法，一是需要用网对若干池室进行拦截，使用渔具渔网将其中的鱼类捕捞出来；二是将鱼道出口闸门关闭，将部分池式的水排空再将鱼取出；以上两种方法存在以下弊端：(1)仅能够对瞬时的若干池室的鱼进行捕捞，采集量小，效率低，如果需要完整统计，则需要多次捕捞；(2)捕捞过程中网具易对鱼产生伤害，且存在脱水操作，易导致鱼类死亡；(3)鱼类采集后的分拣鉴定测量工作需要把鱼类抬出鱼道，提升过程费时费力；(4)进行采集时影响鱼道的正常过鱼运行；
如何使鱼道的鱼类观察、采集、鉴定更为高效，减少鱼类受伤及死亡率，更好实现鱼道观察室的多功能化是一个技术性难题；本发明可以提高鱼道监测效率，更好保护鱼类，并给其它鱼道工程设计提供重要参考。
发明内容
本发明的第一目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，具有观察、监测、计数、采样功能，不影响鱼道正常运行，鱼类采集效率高，对鱼类伤害小，不影响鱼类资源。
本发明的第二目的是提供对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的方法。
为了实现本发明的第一目的，本发明的技术方案为：对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：包括观察系统，采集系统；所述观察系统设置于所述鱼道主体侧方或所述鱼道主体内，所述采集系统设置于所述观察系统侧方。
在上述技术方案中，所述观察系统包括观察室，鱼道观察窗，采集池观察窗，视频监控系统，照明设施，观察室拦鱼栅；所述观察室设置于所述鱼道主体侧方，所述鱼道观察窗设置于与所述鱼道主体相邻的所述观察室的侧壁上，所述采集池观察窗设置于与采集池相邻的所述观察室的侧壁上；所述视频监控系统包括摄像装置，计算机及监视器，所述视频监控系统设置于所述观察室内；所述照明设施设置于所述鱼道主体的观测段和所述观察室外墙上；所述观察室拦鱼栅设置于所述鱼道主体的观测段中。可以将通过的鱼类拦在靠近观察窗一侧，以便能够清晰地观察鱼类；可通过不同闸门的启闭调整水流走向以对观察室玻璃窗进行清理维护；便于对鱼道中洄游鱼类进行观察、监测、计数，提高鱼道监测效率。
在上述技术方案中，所述采集系统包括所述采集池，进水渠，进水渠闸门，进鱼渠，进鱼渠闸门，拦鱼格栅，防逃格栅，集鱼渠，运输系统；所述采集池设置于临近所述采集池观察窗的所述观察室侧方，所述进水渠从上游端连接所述鱼道主体和所述采集池，所述进水渠闸门设置于所述进水渠和所述鱼道主体的交汇处；所述进鱼渠从下游端连接所述鱼道主体和所述采集池，所述进鱼渠闸门设置于所述进鱼渠和所述鱼道主体的交汇处；所述集鱼渠设置于所述采集池的最低处；所述拦鱼格栅设置于所述采集池上游端；所述防逃格栅设置于所述采集池下游端和所述集鱼渠下游端；所述运输系统设置于所述观察室和所述分拣室一侧端，所述运输系统包括进鱼口，提升箱，提升闸室闸门，提升闸室，提升电机；所述提升闸室设置于所述观察室和所述分拣室一侧端，且与所述采集池相交，且相交处设置所述进鱼口和所述提升闸室闸门，所述提升箱设置于所述运输系统底部，所述提升电机设置于所述分拣室内。可通过不同闸门的启闭调整水流走向以对采集池观察窗进行清理维护；不影响鱼道正常运行，鱼类采集效率高，对鱼类伤害小，不影响鱼类资源。
在上述技术方案中，所述鱼道观察窗为透明玻璃窗；所述照明设施为水下灯。以便清楚地观察鱼类。
在上述技术方案中，有鱼道隔板设置于所述鱼道主体内；所述观察室拦鱼栅为纵向格栅，所述观察室拦鱼栅设置于二个所述鱼道隔板之间，且位于所述鱼道观察窗对面；所述拦鱼格栅为纵向格栅。可以将通过的鱼类拦在靠近观察窗一侧，以便清楚地观察鱼类；使上游来水能够通过，而采集池中鱼类无法上溯通过。
在上述技术方案中，所述采集池底板呈倾斜状，且向一侧或中间倾斜；所述集鱼渠为横向倾斜水渠，有排水孔设置于所述集鱼渠一端。便于将采集池中的鱼收集到集鱼渠中；便于集鱼渠中的鱼通过进鱼口顺利地进入提升闸室的提升箱中；提高鱼类采集效率，减小对鱼类的损害。
在上述技术方案中，所述防逃格栅为喇叭形格栅。使鱼类只能单向通过，防止鱼类逃跑。
在上述技术方案中，所述提升箱为可垂直提升箱体，且所述提升箱箱体底部呈倾斜状。便于上下运输位于提升箱中的鱼类，有利于鱼类顺利地进入分拣槽。
为了实现本发明的第二目的，本发明的技术方案为：对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：关闭上游进水渠闸门和下游进鱼渠闸门，此时鱼道主体正常运行，鱼类自下游向上游正常上溯；
步骤2：当鱼类通过鱼道观察窗侧方由观察室拦鱼栅束窄的狭窄水域时，根据光线明暗程度开启照明设施，开始观测，并开启摄像装置，记录视频并由计算机及监视器进行图像分析和计数；
步骤3：开启上游进水渠闸门和下游进鱼渠闸门，并关闭上、下游鱼道主体闸门，此时鱼道主体中的水流由进水渠通过拦鱼格栅进入采集池，并由进鱼渠返回鱼道主体中，此时上溯鱼类由进鱼渠上溯进入采集池并被拦鱼格栅和防逃格栅阻拦在采集池之中；
步骤4：通过采集池观察窗及摄像装置观察，收集到鱼类之后，关闭上游进水渠闸门和下游进鱼渠闸门，并开启上、下游鱼道主体闸门，此时鱼道主体正常运行；
步骤5：开启位于集鱼渠的排水孔，将采集池中的水排空，此时采集池中收集的鱼类将汇聚于集鱼渠中；
步骤6：开启提升闸室闸门，集鱼渠中的水和鱼类沿倾斜的集鱼渠的渠底流入提升闸室中的提升箱；
步骤7：关闭提升闸室闸门；
步骤8：通过提升电机将提升箱提升至接近提升闸室顶端，此时完成鱼类采集。
所述提升闸室工作时，保持所述提升闸室中有0.1m以上的水深，并保持未工作的所述提升箱位于所述提升闸室底部。带水操作，减小对鱼类的损害；利于鱼类顺利地进入提升闸室。
本发明具有如下优点：
(1)具备观察、监测、计数、采样等功能；解决了现有技术仅能够进行观察和计数，无法采集鱼类，也无法对鱼类种类进行鉴别和测量等工作的难题；
(2)进行鱼类采集时不需要排空鱼道中的水，不影响鱼道正常运行；克服了将鱼道出口闸门关闭，将部分池式的水排空再将鱼取出，效率低，影响鱼道正常运行的缺点；
(3)采样过程没有人工捕捞，大部分过程带水操作，对鱼类损伤降到最低；克服了捕捞过程中，网具易对鱼类产生伤害，且存在脱水操作，易导致鱼类死亡的缺点；
(4)可根据鱼类密度灵活调整采集时间，鱼类采集效率高；克服了仅能够对瞬时的若干池室中的鱼类进行捕捞，采集量小，效率低的缺点；
(5)可通过不同闸门的启闭调整水流走向以对观察室玻璃窗进行清理维护；克服了检修或清理观察窗玻璃时一般需要关闭上、下游检修闸门，检修清理期间影响过鱼的缺点。
本发明以鱼道观察室为基础，增设了采集系统，以实现采集功能；是一种全新的对鱼道中鱼类进行观察采样的系统及方法；在鱼道工程中，采用本发明可提高鱼道监测效率，提供更为科学、详实、有效的监测数据，更好地保护鱼类。
附图说明
图1为本发明横剖面结构示意图。
图2为本发明纵剖面结构示意图。
图3为本发明采集池侧视图。
图4为本发明俯视三维结构示意图。
图5为本发明的A向三维结构示意图。
图6为本发明的B向三维结构示意图。
图7为本发明第一层观察采集系统的三维结构示意图。
图8为本发明的工作流程图。
图中1-鱼道主体,2-鱼道隔板,3-采集池,4-进水渠,5-进鱼渠,6-进水渠闸门,7-进鱼渠闸门,8-防逃格栅,9-拦鱼格栅,10-集鱼渠,11-提升闸室闸门,12-提升闸室,13-提升箱,14-采集池观察窗,15-观察室拦鱼栅,16-鱼道观察窗,17-观察室,18-摄像装置,19-计算机及监视器,20-排水孔,21-提升电机,22-观察系统,23-采集系统,24-视频监控系统,25-照明设施,26-运输系统,27-进鱼口,28-分拣室。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：包括观察系统22，采集系统23；所述观察系统22设置于所述鱼道主体1侧方或所述鱼道主体1内，所述采集系统23设置于所述观察系统22侧方。所述观察系统22包括观察室17，鱼道观察窗16，采集池观察窗14，视频监控系统24，照明设施25，观察室拦鱼栅15；所述观察室17设置于所述鱼道主体1侧方，所述鱼道观察窗16设置于与所述鱼道主体1相邻的所述观察室17的侧壁上，所述采集池观察窗14设置于与采集池3相邻的所述观察室17的侧壁上；所述视频监控系统24包括摄像装置18，计算机及监视器19，所述视频监控系统24设置于所述观察室17内；所述照明设施25设置于所述鱼道主体1的观测段和所述观察室17外墙上；所述观察室拦鱼栅15设置于所述鱼道主体1的观测段中。所述采集系统23包括所述采集池3，进水渠4，进水渠闸门6，进鱼渠5，进鱼渠闸门7，拦鱼格栅9，防逃格栅8，集鱼渠10，运输系统26；所述采集池3设置于临近所述采集池观察窗17的所述观察室17侧方，所述进水渠4从上游端连接所述鱼道主体1和所述采集池3，所述进水渠闸门6设置于所述进水渠4和所述鱼道主体1的交汇处；所述进鱼渠5从下游端连接所述鱼道主体1和所述采集池3，所述进鱼渠闸门7设置于所述进鱼渠5和所述鱼道主体1的交汇处；所述集鱼渠10设置于所述采集池3的最低处；所述拦鱼格栅9设置于所述采集池3上游端；所述防逃格栅8设置于所述采集池3下游端和所述集鱼渠10下游端；所述运输系统26设置于所述观察室17和所述分拣室28一侧端，所述运输系统26包括进鱼口27，提升箱13，提升闸室闸门11，提升闸室12，提升电机21；所述提升闸室12设置于所述观察室17和所述分拣室28一侧端，与所述采集池3相交，且相交处设置所述进鱼口27和所述提升闸室闸门11，所述提升箱13设置于所述运输系统26底部，所述提升电机21设置于所述分拣室28内。所述鱼道观察窗16为透明玻璃窗；所述照明设施25为水下灯。有鱼道隔板2设置于所述鱼道主体1内；所述观察室拦鱼栅15为纵向格栅，所述观察室拦鱼栅15设置于二个所述鱼道隔板2之间，且位于所述鱼道观察窗16对面；所述拦鱼格栅9为纵向格栅。所述采集池3底板呈倾斜状，且向一侧或中间倾斜；所述集鱼渠10为横向倾斜水渠，有排水孔20设置于所述集鱼渠10一端。所述防逃格栅8为喇叭形格栅。所述提升箱13为可垂直提升箱体，且所述提升箱13箱体底部呈倾斜状。
参阅附图可知：对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：关闭上游进水渠闸门6和下游进鱼渠闸门7，此时鱼道主体1正常运行，鱼类自下游向上游正常上溯；
步骤2：当鱼类通过鱼道观察窗16侧方由观察室拦鱼栅15束窄的狭窄水域时，根据光线明暗程度开启照明设施25，开始观测，并开启摄像装置18，记录视频并由计算机及监视器19进行图像分析和计数；
步骤3：开启上游进水渠闸门6和下游进鱼渠闸门7，并关闭上、下游鱼道主体闸门，此时鱼道主体1中的水流由进水渠4通过拦鱼格栅9进入采集池3，并由进鱼渠5返回鱼道主体1中，此时上溯鱼类由进鱼渠5上溯进入采集池3并被拦鱼格栅9和防逃格栅8阻拦在采集池3之中；
步骤4：通过采集池观察窗14及摄像装置18观察，收集到鱼类之后，关闭上游进水渠闸门6和下游进鱼渠闸门7，并开启上、下游鱼道主体闸门，此时鱼道主体1正常运行；
步骤5：开启位于集鱼渠10上的排水孔20，将采集池3中的水排空，此时采集池3中收集的鱼类将汇聚于集鱼渠10中；
步骤6：开启提升闸室闸门11，集鱼渠10中的水和鱼类沿倾斜的集鱼渠10的渠底流入提升闸室12的提升箱13中；
步骤7：关闭提升闸室闸门11；
步骤8：根据提升闸室12中鱼类数量通过提升电机21将提升箱13提升至接近提升闸室12顶端，此时完成鱼类采集。
保持所述提升闸室12中有0.1m以上的水深，并保持未工作的所述提升箱13位于所述提升闸室12底部。
其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (10)

1.对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：包括观察系统(22)，采集系统(23)；所述观察系统(22)设置于鱼道主体(1)侧方或所述鱼道主体(1)内，所述采集系统(23)设置于所述观察系统(22)侧方。
2.根据权利要求1所述的对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：所述观察系统(22)包括观察室(17)，鱼道观察窗(16)，采集池观察窗(14)，视频监控系统(24)，照明设施(25)，观察室拦鱼栅(15)；所述观察室(17)设置于所述鱼道主体(1)侧方，所述鱼道观察窗(16)设置于与所述鱼道主体(1)相邻的所述观察室(17)的侧壁上，所述采集池观察窗(14)设置于与采集池(3)相邻的所述观察室(17)的侧壁上；所述视频监控系统(24)包括摄像装置(18)，计算机及监视器(19)，所述视频监控系统(24)设置于所述观察室(17)内；所述照明设施(25)设置于所述鱼道主体(1)的观测段和所述观察室(17)外墙上；所述观察室拦鱼栅(15)设置于所述鱼道主体(1)的观测段中。
3.根据权利要求1或2所述的对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：所述采集系统(23)包括所述采集池(3)，进水渠(4)，进水渠闸门(6)，进鱼渠(5)，进鱼渠闸门(7)，拦鱼格栅(9)，防逃格栅(8)，集鱼渠(10)，运输系统(26)；所述采集池(3)设置于临近所述采集池观察窗(17)的所述观察室(17)侧方，所述进水渠(4)从上游端连接所述鱼道主体(1)和所述采集池(3)，所述进水渠闸门(6)设置于所述进水渠(4)和所述鱼道主体(1)的交汇处；所述进鱼渠(5)从下游端连接所述鱼道主体(1)和所述采集池(3)，所述进鱼渠闸门(7)设置于所述进鱼渠(5)和所述鱼道主体(1)的交汇处；所述集鱼渠(10)设置于所述采集池(3)的最低处；所述拦鱼格栅(9)设置于所述采集池(3)上游端；所述防逃格栅(8)设置于所述采集池(3)下游端和所述集鱼渠(10)下游端；所述运输系统(26)设置于所述观察室(17)和所述分拣室(28)一侧端，所述运输系统(26)包括进鱼口(27)，提升箱(13)，提升闸室闸门(11)，提升闸室(12)，提升电机(21)；所述提升闸室(12)设置于所述观察室(17)和所述分拣室(28)一侧端，且与所述采集池(3)相交，且相交处设置所述进鱼口(27)和所述提升闸室闸门(11)，所述提升箱(13)设置于所述运输系统(26)底部，所述提升电机(21)设置于所述分拣室(28)内。
4.根据权利要求3所述的对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：所述鱼道观察窗(16)为透明玻璃窗；所述照明设施(25)为水下灯。
5.根据权利要求4要求所述的对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：有鱼道隔板(2)设置于所述鱼道主体(1)内；所述观察室拦鱼栅(15)为纵向格栅，所述观察室拦鱼栅(15)设置于二个所述鱼道隔板(2)之间，且位于所述鱼道观察窗(16)对面；所述拦鱼格栅(9)为纵向格栅。
6.根据权利要求5所述的对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：所述采集池(3)底板呈倾斜状，且向一侧或中间倾斜；所述集鱼渠(10)为横向倾斜水渠，有排水孔(20)设置于所述集鱼渠(10)一端。
7.根据权利要求6所述的对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：所述防逃格栅(8)为喇叭形格栅。
8.根据权利要求7所述的对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：所述提升箱(13)为可垂直提升箱体，且所述提升箱(13)箱体底部呈倾斜状。
9.对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：关闭上游进水渠闸门(6)和下游进鱼渠闸门(7)，此时鱼道主体(1)正常运行，鱼类自下游向上游正常上溯；
步骤2：当鱼类通过鱼道观察窗(16)侧方由观察室拦鱼栅(15)束窄的狭窄水域时，根据光线明暗程度开启照明设施(25)，开始观测，并开启摄像装置(18)，记录视频并由计算机及监视器(19)进行图像分析和计数；
步骤3：开启上游进水渠闸门(6)和下游进鱼渠闸门(7)，并关闭上、下游鱼道主体闸门，此时鱼道主体(1)中的水流由进水渠(4)通过拦鱼格栅(9)进入采集池(3)，并由进鱼渠(5)返回鱼道主体(1)中，此时上溯鱼类由进鱼渠(5)上溯进入采集池(3)并被拦鱼格栅(9)和防逃格栅(8)阻拦在采集池(3)之中；
步骤4：通过采集池观察窗(14)及摄像装置(18)观察，收集到鱼类之后，关闭上游进水渠闸门(6)和下游进鱼渠闸门(7)，并开启上、下游鱼道主体闸门，此时鱼道主体(1)正常运行；
步骤5：开启位于集鱼渠(10)上的排水孔(20)，将采集池(3)中的水排空，此时采集池(3)中收集的鱼类将汇聚于集鱼渠(10)中；
步骤6：开启提升闸室闸门(11)，集鱼渠(10)中的水和鱼类沿倾斜的集鱼渠(10)的渠底流入提升闸室(12)的提升箱(13)中；
步骤7：关闭提升闸室闸门(11)；
步骤8：通过提升电机(21)将提升箱(13)提升至接近提升闸室(12)顶端，此时完成鱼类采集。
10.根据权利要求9所述的对鱼道中洄游鱼类进行观察采集的系统，其特征在于：所述提升闸室(12)工作时，保持所述提升闸室(12)中有0.1m以上的水深，并保持未工作的所述提升箱(13)位于所述提升闸室(12)底部。
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