CN109452235A - 控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法 - Google Patents

Abstract

一种控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法，涉及升鱼机捕鱼系统领域，尤其涉及一种控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法。本发明包括以下步骤：（1）测量水电站尾水区域水流流速分布情况；（2）捕鱼系统布置；（3）设置水流流速调整结构。本发明的一种捕诱鱼通道及其使用方法，既能充分利用电站尾水，分流控制流速捕诱鱼，又能有效控制捕诱鱼通道内水流流速形成针对主要过鱼对象的不同诱鱼水流，较好地解决了水电站鱼类保护措施——升鱼机捕鱼系统设计难题。

Description

控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法

技术领域

本发明涉及升鱼机捕鱼系统领域，尤其涉及一种控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法。

背景技术

表征鱼类游泳能力的指标主要有趋流特性和克流能力，趋流特性指鱼类对水流的趋向性以及感应的敏感程度；克流能力则是鱼类克服一定流速水流的能力。这两个游泳能力指标通常是过鱼设施设计中的重要参考数据，具体而言，鱼类的趋流特性主要用于洄游路线中出现的最小流速设计；鱼类的克流速度则主要用于过鱼设施控制流速设计；也就是说，捕诱鱼通道内水流流速应大于鱼类的趋流特性流速，而小于鱼类的克流速度流速。

通常情况下，水电站尾水区域为鱼类集中区域，根据尾水出口区域水力模型试验测得水流流速分布情况，结合鱼类习性研究，确定满足保护鱼类的水流流速、流速梯度条件的区域，初步确定捕鱼系统的布置位置；再通过引流、分流、控制等结构设计形成诱鱼水流，最终确定捕鱼系统。

目前水电站尾水通过引流、分流后，在捕诱鱼通道内水流流速过高或者过低，流速难以控制，不利于利用水电站尾水进行捕鱼。

因此，如何有效控制和利用电站尾水水流以形成适合于相应江河保护鱼类所需的捕鱼系统已成为捕鱼行业中广泛受到关注的一个项目。

发明内容

本发明所要解决的就是目前水电站尾水通过引流、分流后，在捕诱鱼通道内水流流速过高或者过低，流速难以控制问题，提供一种控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法。

本发明的控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法，其特征在于该捕鱼的方法包括以下步骤：

（1）测量水电站尾水区域水流流速分布情况：

河流上修建的水电站尾水出口流速根据发电机组工作流量和出口体形尺寸计算得到，水流经尾水出口后逐步过渡至天然河道流速，通过水工水力学模型试验采用流速仪测定电站尾水区域流速分布；

（2）捕鱼系统布置：确定过鱼对象，根据过鱼对象的习性和游泳能力的研究成果，确定过鱼对象的分布区域，确定升鱼机捕诱鱼通道的布置位置；

（3）设置水流流速调整结构，在捕诱鱼通道上游设置闸门，闸门下游一侧设置补水泵，通过闸门和补水泵对捕诱鱼通道内水流流速进行适应性调整。

所述的步骤（2）中过鱼对象包括以下鱼类：

（1）施工工程上游和下游均有分布，工程运行后有分布的鱼类；

（2）施工工程上游或下游存在其重要生境的鱼类；

（3）洄游或迁徙路线经过施工工程断面的鱼类；

以下鱼类优先考虑:

（1）具有洄游及江湖洄游特性的鱼类；

（2）受到保护的鱼类；

（3）珍稀、特有及土著、易危鱼类；

（4）具有经济价值的鱼类；

（5）具有迁徙特征的鱼类。

所述的步骤（2）中过鱼对象的游泳能力包含持续游泳速度、耐久游泳速度和爆发游泳速度三种，具体计算方法如下：

（1）持续游泳速度：鱼类在持续游泳模式下可以保持相当长的时间，以不感到疲劳为准，其持续时间>200min，测定该时间段内的游泳速度得到；

（2）耐久游泳速度：鱼类的耐久游泳速度是处于持续游泳速度和突进游泳速度之间的一类，能够维持20s~200min，以疲劳结束，最大耐久游泳速度称之为临界游泳速度；

（3）爆发游泳速度：爆发游泳速度是鱼类所能达到的最大速度，维持时间<20s；

布置升鱼机捕诱鱼通道时，其进口位置的流速，以耐久游泳速度设计，不超过爆发游泳速度。

所述的步骤（3）中水流流速调整，通过闸门和补水泵调整升鱼机诱鱼通道内水流流速，通过流速仪测量到捕诱鱼通道内流速大小，流速较大时，关闭闸门，降低流速；流速较小时，开启闸门，增加水流流量，提高流速；当闸门开启到最大位置，流速依然不能满足要求时，开启补水泵，增加升鱼机诱鱼通道内的水流流量，进一步增大流速，满足过鱼对象对流速的要求。

本发明的一种捕诱鱼通道及其使用方法，既能充分利用电站尾水，分流控制流速捕诱鱼，又能有效控制捕诱鱼通道内水流流速形成针对主要过鱼对象的不同诱鱼水流，较好地解决了水电站鱼类保护措施——升鱼机捕鱼系统设计难题。

具体实施方式

实施例1：一种控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法，应用于黄登水电站，其具体捕鱼方法包括以下步骤：

（1）测量水电站尾水区域水流流速分布情况：

河流上修建的水电站尾水出口流速根据发电机组工作流量和出口体形尺寸计算得到，水流经尾水出口后逐步过渡至天然河道流速，通过水工水力学模型试验采用流速仪测定电站尾水区域流速分布，黄登水电站尾水出口附近50m范围内，水流相对下游河道紊乱，且受到不同机组过流的影响，主流流带有一定长度的摆动，存在一定范围和强度的回流；尾水出口150m范围内的水流流速、方向和水深受河道淤积影响较大，而淤积情况和上游泄洪流量、方式有关，出现较大洪水时对该区域的鱼类生境影响较大；尾水出口180m~250m附近的河岸岸边存在明显的水流流速，实测顺河向主流流速约0.1m/s~2.5m/s，且流速大小、方向稳定，下游水位1474m~1477m的变幅对该区域的流速影响不大，适合布置捕诱鱼通道建筑物；

（2）捕鱼系统布置：确定过鱼对象，根据过鱼对象的习性和游泳能力的研究成果，确定过鱼对象的分布区域，确定升鱼机捕诱鱼通道的布置位置；

澜沧江干流渔获物以光唇裂腹鱼为主，支流中以张氏爬鳅、德钦纹胸鮡、扁头鮡等中小型鱼类和幼鱼为主；过鱼设施设计时根据主要过鱼对象的特点及生态习性进行选择设计，综合考虑黄登工程鱼类的过鱼需求、过鱼有效性、过鱼价值，并结合鱼类资源量现状，优化和确定工程的主要过鱼对象；

根据工程所处河道主要鱼类资源情况，按照选择主要过鱼对象的依据进行综合打分筛选评价，确定的主要过鱼对象见下表：

由此确定黄登工程主要过鱼对象为：（1）澜沧裂腹鱼，（2）光唇裂腹鱼，（3）后背鲈鲤，（4）兰坪鮡，（5）无斑褶鮡等五种鱼类。

在确定主要过鱼对象后，对主要过鱼对象的生态习性、食性、繁殖习性、分布、资源量等进行了调查研究，在确定的过鱼对象中，需综合考虑鱼类资源状况、生态习性、保护地位、可获得性等因素，优先选取代表性鱼类进行游泳能力测试，具体计算方法如下：

（1）持续游泳速度：鱼类在持续游泳模式下可以保持相当长的时间，以不感到疲劳为准，其持续时间>200min，测定该时间段内的游泳速度得到；

（2）耐久游泳速度：鱼类的耐久游泳速度是处于持续游泳速度和突进游泳速度之间的一类，能够维持20s~200min，以疲劳结束，最大耐久游泳速度称之为临界游泳速度；

（3）爆发游泳速度：爆发游泳速度是鱼类所能达到的最大速度，维持时间<20s；

布置升鱼机捕诱鱼通道时，其进口位置的流速，以耐久游泳速度设计，不超过爆发游泳速度；

本工程选取的测试鱼类为光唇裂腹鱼、后背鲈鲤、兰坪鮡及多鳞荷马条鳅，其游泳能力情况列表如下：

根据步骤（1）中所测得的流速分布，尾水出口180m～250m附近的河岸岸边存在明显的水流流速，实测顺河向主流流速约0.1m/s～2.5m/s，且流速大小、方向稳定，下游水位1474m～1477m的变幅对该区域的流速影响不大；结合主要过鱼对象鱼类习性研究成果，要求捕诱鱼通道内水流流速宜控制在0.12 m/s～1.5m/s之间，根据水力学条件、枢纽布置和运行条件，经综合比较选择将捕诱鱼通道建筑物布置在尾水出口180m～250m附近的河道左岸。

根据水力学模型试验研究成果，黄登升鱼机捕诱鱼通道建成后，试验成果表明，在试验要求的各工况下捕诱鱼通道内及其下游均存在满足工艺设计所要求的0.83 m/s ~1.11m/s流速分布，基本满足主要过鱼对象对捕诱鱼通道的流速需要；由于主要的五种过鱼对象对流速要求不尽相同，需对捕诱鱼通道内流速进行有效控制，为此在捕诱鱼通道上游设置流量控制闸门，闸门下游侧设置补水泵。

通过流速仪测量到捕诱鱼通道内流速较大，超过特定捕诱鱼类的上溯流速而影响捕诱鱼效果时，通过适当关闭闸门开度，控制进入捕诱鱼通道内的流量，降低捕诱鱼通道内流速；当升鱼机诱鱼通道内流速较小，不满足特定捕诱鱼类的感应流速而影响捕诱鱼效果时，通过开启闸门增加捕诱鱼通道内的水流流量，增大捕诱鱼通道内流速，如闸门全开仍然不满足捕诱鱼流速时，打开补水泵进行流道补水，增加捕诱鱼通道内的水流流量，进一步增大捕诱鱼通道内水流流速，以满足诱鱼要求。由于闸门的开度和补水泵的补水流量是可以控制的，因此捕诱鱼通道内流速可以满足不同过鱼对象对流速的要求。

过鱼设施的过鱼数量通常以坝下聚集上溯的鱼类个体数量为基础，根据国外最小封闭种群的研究结果，维持500尾的群体数量是种群遗传多样性不至于快速丧失的最低要求；鱼类每年的繁殖群体中包含有补充个体；补充个体是指初次性成熟参与繁殖的个体，其携带的遗传基因是对现有繁殖群体遗传基因库的新补充，按照补充群体占繁殖群体大小10%-20%的比例计算，繁殖群体每年的新补充数量是50-100尾。

黄登下游大华桥库区的鱼产力来为17.333吨，由于本区域内鱼类主要为短距离迁徙的种类，有过坝需求的可能只是部分性成熟的个体，而且还要保证大华桥库区内有一定的亲鱼进行自然繁殖，黄登升鱼机的过坝数据为大华桥库区渔产力的20%，这样既可以达到坝址上下鱼类基因交流的目的，也可以维持大华桥库区鱼类种群自身的繁衍；据此可以计算，黄登升鱼机每年的过鱼量大约在3.466吨左右较为合适。

Claims (4)

1.一种控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法，其特征在于该捕鱼的方法包括以下步骤：

（1）测量水电站尾水区域水流流速分布情况：河流上修建的水电站尾水出口流速根据发电机组工作流量和出口体形尺寸计算得到，水流经尾水出口后逐步过渡至天然河道流速，通过水工水力学模型试验采用流速仪测定电站尾水区域流速分布；

（2）捕鱼系统布置：确定过鱼对象，根据过鱼对象的习性和游泳能力的研究成果，确定过鱼对象的分布区域，确定升鱼机捕诱鱼通道的布置位置；

（3）设置水流流速调整结构，在捕诱鱼通道上游设置闸门，闸门下游一侧设置补水泵，通过闸门和补水泵对捕诱鱼通道内水流流速进行适应性调整。

2.如权利要求1所述的控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法，其特征在于所述的步骤（2）中过鱼对象包括以下鱼类：

（1）施工工程上游和下游均有分布，工程运行后有分布的鱼类；

（2）施工工程上游或下游存在其重要生境的鱼类；

（3）洄游或迁徙路线经过施工工程断面的鱼类；

以下鱼类优先考虑:

（1）具有洄游及江湖洄游特性的鱼类；

（2）受到保护的鱼类；

（3）珍稀、特有及土著、易危鱼类；

（4）具有经济价值的鱼类；

（5）具有迁徙特征的鱼类。

3.如权利要求1所述的控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法，其特征在于所述的步骤（2）中过鱼对象的游泳能力包含持续游泳速度、耐久游泳速度和爆发游泳速度三种，具体计算方法如下：

（1）持续游泳速度：鱼类在持续游泳模式下可以保持相当长的时间，以不感到疲劳为准，其持续时间>200min，测定该时间段内的游泳速度得到；

（2）耐久游泳速度：鱼类的耐久游泳速度是处于持续游泳速度和突进游泳速度之间的一类，能够维持20s~200min，以疲劳结束，最大耐久游泳速度称之为临界游泳速度；

（3）爆发游泳速度：爆发游泳速度是鱼类所能达到的最大速度，维持时间<20s；

布置升鱼机捕诱鱼通道时，其进口位置的流速，以耐久游泳速度设计，不超过爆发游泳速度。

4.如权利要求1所述的控制捕诱鱼通道内流速进行捕鱼的方法，其特征在于所述的步骤（3）中水流流速调整，通过闸门和补水泵调整升鱼机诱鱼通道内水流流速，通过流速仪测量到捕诱鱼通道内流速大小，流速较大时，关闭闸门，降低流速；流速较小时，开启闸门，增加水流流量，提高流速；当闸门开启到最大位置，流速依然不能满足要求时，开启补水泵，增加升鱼机诱鱼通道内的水流流量，进一步增大流速，满足过鱼对象对流速的要求。