CN106468055B - 一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可用于船闸或升船机的程控循环射流、程控循环明灭变化灯光诱鱼的系统，包括下游引航道边墙内壁、船闸闸室或升船机盛船箱边墙内侧壁、上游引航道一定范围的边墙内壁设置的程控循环射流诱鱼装置、程控循环明灭变化诱鱼灯光，由主管路、增压泵、程控电磁阀射流管（管口外周布置LED灯光，程控循环明灭控制）几部分组成。在现有通航建筑物的基础上，通过新建或改造布设该系统装置，达到通航设施正常使用过程中兼顾鱼类自下游至上游过坝的效果，保护了河流鱼类生态、减少了过鱼的水量消耗和能耗，实现减少工程投资、降低运行成本、兼顾工程与生态环境效益的目的。

Description

一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统
技术领域
本发明涉及船闸或升船机的附加装置，具体涉及一种利用鱼类对逆向水流的应激特征和趋光特性，营造出循环向上游移动的小范围诱鱼射流及光线变化的动态小环境，实现通航设施（船闸、升船机）过鱼的装置，属于水利水电工程环境保护领域。
背景技术
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。我国目前的主要“救鱼”措施是人工增殖流放，实践证明有一定效果，但该区域内鱼类会出现种群多样性下降等伴随问题。
船闸或升船机是通航河道必须修建的水工建筑物，其通过内置充泄水通道改变闸室内水位高程，交替开关上下游闸门来实现船只过坝。目前船闸设计只考虑了过船需求，船闸自然通过的鱼类数量很少。
发明内容
本发明公开了一种可用于船闸或升船机的程控循环射流、程控灯光循环明灭变化诱鱼的系统装置，在现有通航设施的基础上通过布设本装置，在不影响正常通航的情况下，增大过鱼量，减少能耗和水量消耗，实现通航设施与过鱼设施的合二为一，节约成本、提高效率，兼顾了工程与生态环境效益。
针对以上目标，本发明提供一种可用于船闸或升船机的程控循环射流、程控灯光循环明灭变化诱鱼的系统装置，在通航设施的下游引航道边墙内壁、船闸闸室边墩或升船机盛船箱边墙内侧壁、上游引航道边墙内壁的一侧或两侧布设程控循环射流、程控灯光循环明灭变化诱鱼的系统装置，来诱导鱼类在通航设施使用过程中顺便自下游往上游过坝。
程控循环射流、程控灯光循环明灭变化诱鱼的系统装置由主管路、增压泵、程控电磁阀射流管组成，程控电磁阀射流管管口外周布置一圈LED，与电磁阀一并被程控，循环明灭变化。
下游引航道程控循环射流、程控灯光循环明灭变化诱鱼的系统装置，包括下游管路的取水管、下游管路压力射流主管、下游引航道程控电磁阀射流管，水压直接取自上游水库，程控电磁阀射流管均匀间隔布置，从下游引航道边壁以偏向下游的角度伸出，在程控电磁阀的时差、开度控制下，自下游而上游依次交替循环向下游方向射流，在下游引航道靠边壁局部范围内营造出往上游逐步移动的喷向下游的动态射流小环境，各管口的LED灯光也一并自下游至上游依次交替循环明灭，此射流和灯光小环境反复从下游往上游循环移动，诱使河道下游鱼类通过引航道逐步游向船闸的下闸首人字门外。
船闸闸室及上游引航道共用一套压力水管系统。系统自上游引航道取水，经过闸室及上游管路增压泵、闸室及上游管路压力射流主管，分别进入上游引航道程控电磁阀射流管、闸室程控电磁阀射流管，在程控电磁阀的时差、开度控制下，自下游而上游依次交替循环向下游方向射流，诱导鱼类自下闸首人字门外进入船闸闸室并继续向上闸首人字门处诱导，最终诱出闸室进入上游引航道。
船闸闸室内的程控电磁阀射流管，自下游至上游依次抬高高程布置，以适应闸室水位变动及鱼类诱导的过程特征。
所有所述的程控循环射流、程控灯光循环明灭变化诱鱼的系统装置里的程控电磁阀射流管的安装高程，根据各部位水位的变动可在一定高度范围内上下浮动，以适应工程水位的波动特性和不同类鱼的生物特性。
所述的程控循环射流、程控灯光循环明灭变化诱鱼的系统装置，程控电磁阀射流管动态调节电磁阀的开度、时差，对喷射水流的速度、流量、喷射时间、LED灯光强度及明灭周期等进行控制。根据主要过坝鱼类的相关生理学特性，程控装置的功能特性设置自动调整，包括水流的流速及流量、LED灯光的相关调整等，通过特定水流和光线对鱼类产生诱导，使其向射流诱鱼装置次第聚集，形成自下游而上游的逐步诱导。
所述的船闸为多级时，上游引航道与上游第一级闸室内的结构设置不变，下游引航道的结构设置不变，其他级闸室的装置类同下游引航道的结构，利用水库天然落差压力即可。所述的通航建筑为升船机时，上游引航道、下游引航道的装置结构不变，盛船箱内相关装置类同船闸闸室。
所述的电磁阀、射流管、管道、增压泵、程控单片机等可根据需要在市场上采购。
具体到某河流或大坝附近的鱼类，根据当地鱼类的相关生理特性，结合鱼类基础实验数据，更精确的设置程控射流和光线变换的相关参数，达到最佳诱鱼过坝效果。
采用上述的装置进行过鱼的步骤：
步骤一：开启下游引航道侧壁的程控循环射流、程控灯光循环明灭变化诱鱼的系统装置，通过交替循环射流及光线明灭，源源不断地将下游河道鱼类诱导至船闸下闸首人字门外。
步骤二：当船闸闸室水位与下游水位平齐时，开启船闸的下闸首人字门，船只进出闸室，同时开启船闸闸室及上游引航道共用的射流与光线诱鱼装置，诱导鱼类进入闸室；船只进出闸室完毕后，关闭下闸首人字门，随着闸室水位上升，继续诱导鱼类向上闸首人字门处游动聚集。
步骤三：当船闸闸室水位与上游水位平齐时，开启船闸的上闸首人字门，船只进出闸室的时候，继续诱导鱼类通过上闸首人字门进入上游引航道；船只进出闸室完毕后，关闭上闸首人字门，完成一轮诱鱼过坝的过程，进入下一轮循环。
当船闸多于一级时，重复上述步骤，下一级船闸的上游闸门打开相当于上一级船闸的下游闸门打开，一直到最上游闸门关闭时，完成一个诱鱼过坝过程。
本发明的优点在于，利用一套程控射流与光线变化装置，与通航设施的运作系统协调匹配，在通航设施系统边壁的有限范围形成交替循环递进向上游的诱鱼水、光环境，在通航设施正常运行的同时，顺便完成鱼类过坝。一方面，靠近边壁局部范围内的点状递进射流流态，不影响船只通航，为过鱼而耗费的水量、能耗也极其有限；另一方面，程控系统可以根据不同季节、不同鱼类生物特性来动态调节射流和光线参数，以达到更好的诱鱼效果。整套系统原理、结构简单，能适应不同水位变化，可节约专门建设过鱼设施的工程投资和运营成本，同时维护了河流的生态平衡。
附图说明
图1为本发明的程控循环射流、程控循环明灭变化灯光诱鱼系统的平面结构示意图。
图2为本发明的程控循环射流、程控循环明灭变化灯光诱鱼系统的纵剖视图。
图中1-下游引航道，2-下闸首人字门，3-船闸闸室，4-上闸首人字门，5-上游引航道，6-下游管路的取水管，7-下游管路压力射流主管，8-下游引航道程控电磁阀射流管，9-闸室及上游管路增压泵，10-闸室及上游管路压力射流主管，11-上游引航道程控电磁阀射流管，12-闸室程控电磁阀射流管。
具体实施方式
下面结合附图及实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1：
如图1、图2所示，船闸工程包括下游引航道、下闸首人字门、船闸闸室、上闸首人字门、上游引航道，新建船闸时，在船闸系统的边墙（边墩）内壁的单侧或两侧设置程控循环射流、程控灯光循环明灭变化诱鱼的系统装置，构成程控射流与光线诱鱼船闸。
实施例2：
对于已建成的船闸，可以根据具体情况进行适应性改造，考虑到过闸船只可能对本系统设施造成碰撞等安全威胁，可以将管路安置于船闸系统的底部，喷射管设置于船闸吃水深度以下，确保航行安全和本系统的安全。
实施例3：
所述的船闸为多级时，上游引航道（5）与上游第一级闸室内的结构设置不变，下游引航道(1)的结构设置不变，其他级闸室的装置类同下游引航道(1)的结构，利用水库天然落差压力即可。所述的通航建筑为升船机时，上游引航道（5）、下游引航道(1)的装置结构不变，盛船箱内相关装置类同船闸闸室（3）
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统，其特征在于：在通航建筑的下游引航道（1）边墙内壁、船闸闸室（3）边墩或升船机盛船箱侧墙内侧壁、上游引航道（5）边墙内壁的一侧或两侧设置程控循环射流与循环灯光诱鱼装置；所述的程控循环射流与循环灯光诱鱼装置由下游管路的取水管（6）、下游管路压力射流主管（7）、闸室及上游管路压力射流主管（10）、闸室及上游管路增压泵（9）、下游引航道程控电磁阀射流管（8）、上游引航道程控电磁阀射流管（11）和闸室程控电磁阀射流管（12）组成；所述的下游引航道程控电磁阀射流管（8）、上游引航道程控电磁阀射流管（11）和闸室程控电磁阀射流管（12）的管口外周布置一圈LED，与电磁阀一并被程控，循环明灭变化。
2.根据权利要求1所述的一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统，其特征在于：下游引航道程控循环射流与循环灯光诱鱼装置，包括下游管路的取水管（6）、下游管路压力射流主管（7）、下游引航道程控电磁阀射流管（8），水压直接取自上游水库，下游引航道程控电磁阀射流管（8）均匀间隔布置，从下游引航道（1）边壁以偏向下游的角度伸出，在程控电磁阀的时差、开度控制下，自下游至上游依次交替循环形成向下游方向的射流，在下游引航道（1）靠边壁局部范围内营造出向上游循环移动的射流小环境，各管口的LED灯光也一并自下游至上游依次交替循环明灭，诱使河道下游鱼类通过下游引航道（1）逐步游向船闸的下闸首人字门（2）。
3.根据权利要求1所述的一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统，其特征在于：船闸闸室（3）及上游引航道（5）共用一套压力水管系统，系统自上游引航道（5）取水，经过闸室及上游管路增压泵（9）、闸室及上游管路压力射流主管（10），分别进入上游引航道程控电磁阀射流管（11）、闸室程控电磁阀射流管（12），在程控电磁阀的时差、开度控制下，自下游至上游依次交替循环向下游方向射流并灯光明灭，诱导下闸首人字门（2）处的鱼类进入船闸闸室（3）并继续向上闸首人字门（4）处诱导，最终诱出船闸闸室（3）进入上游引航道（5）。
4.根据权利要求1所述的一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统，其特征在于：船闸闸室（3）内的闸室程控电磁阀射流管（12），自下游至上游依次抬高高程布置。
5.根据权利要求1所述的一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统，其特征在于：所有所述的程控循环射流与循环灯光诱鱼装置里的下游引航道程控电磁阀射流管（8）、上游引航道程控电磁阀射流管（11）和闸室程控电磁阀射流管（12）的安装高程，根据各部位水位的变动可在一定高度范围内上下浮动。
6.根据权利要求1所述的一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统，其特征在于：下游引航道程控电磁阀射流管（8）、上游引航道程控电磁阀射流管（11）和闸室程控电磁阀射流管（12）根据鱼类的不同特性、河流的不同季节，程控动态调节电磁阀的开度、时差，对喷射水流的速度、流量、喷射时间、LED灯光强度及明灭周期进行控制。
7.根据权利要求1所述的一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统，其特征在于：所述的船闸为多级时，上游引航道（5）与上游第一级闸室内的结构设置不变，下游引航道(1)的结构设置不变，其他级闸室的装置类同下游引航道(1)的结构，利用天然水落差压力。
8.根据权利要求1所述的一种用于船闸或升船机的程控循环射流与灯光诱鱼系统，其特征在于：所述的通航建筑为升船机时，上游引航道（5）、下游引航道(1)的装置结构不变，盛船箱内相关装置类同船闸闸室（3）。
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