CN111395279B - 一种适用于产粘性卵鱼类上溯的生态调度系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于产粘性卵鱼类上溯的生态调度系统，包括大坝；在干流的大坝上游沿岸有仿库湾墙围于支流出口将干流和支流隔离，支流出口位置有鱼道连通于支流和大坝下游；仿库湾墙的一侧面为多段呈纵向条状的弧面以横向排列而成的波纹结构。本发明借助仿库湾墙将库区缓流水体和受上游支流调控的流水水体分隔开来，其中在仿库湾墙一侧设置吸引喜缓流鱼类产卵繁殖的生境条件及集转运鱼系统，可通过上游支流拦河坝与干流大坝的联合调度，提高干流过鱼目标——主要为喜流水产粘沉性卵鱼类和喜缓流产粘沉性卵鱼类——的成活率和繁殖效率，达到提升水利水电工程鱼类过坝生境适宜性和保护效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于产粘性卵鱼类上溯的生态调度系统。
背景技术
我国水电工程发展迅速，无论在装机规模上还是核心技术上都处于世界领先地位。截至2017年底，我国水电装机容量达到3.41亿千瓦，占全球水电总装机容量的26.9％，连续15年稳居世界首位。目前，世界最大的水电站、世界最高的拱坝、世界最大的水轮机均由我国设计、建设和制造。
大型水电工程的实施，一方面带动了社会经济快速发展，另一方面，工程对鱼类栖息天然生境的改变而产生的不利生态影响也逐渐显现。以我国长江流域为例，金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江等水电基地已建成规模庞大的水电工程群，对以产粘性卵习性为主的珍稀保护或重要经济鱼类(如达氏鲟、白鲟、胭脂鱼、岩原鲤、华鲮)而言，不利影响主要表现以下几方面：一是洄游通道受阻，大坝上下游之间的鱼类物种交流减弱，鱼类生物多样性降低；二是天然产卵底质被库区淹没，鱼类种群结构随之改变；三是虽然已有一定数量的水利水电工程建设过鱼设施力求解决鱼类洄游受阻问题，但喜流水鱼类过坝后不适应库区缓流生境、以至于鱼类过坝成活率不高的问题逐渐突显。近年来，关于水利水电工程建设背景下产粘性卵鱼类资源的保护研究日益受到政府部门、业界学者的关注。
近年来，为破解水利水电工程对产粘性卵鱼类洄游过坝及栖息适宜性问题，相关研究展开并深入。
如申请号为CN201610808570.2的发明专利公开了一种面向产粘沉性卵鱼类繁殖需求的梯级水库调控系统及方法，通过水温气象智能监测平台、系统运行支持平台和梯级水库生态调度决策平台，综合调控水温和末级水库流量的系统调控技术，为产粘沉性卵鱼类繁殖提供适宜的水温和流量条件。
又如申请号为CN200920113798.5的实用新型专利公开了一种大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构，达到灵活控制下泄水温的目的。
产粘沉性卵鱼类在生态习性上又分为喜缓流水体产粘沉性卵鱼类和喜流水性产粘沉性卵卵鱼类，上述系统及方法主要从水温和流量条件角度改善产粘沉性卵鱼类产卵场产卵条件，未考虑喜流水产粘性卵鱼类上溯过坝后不适应库区缓流生境的现实问题，鱼类过坝后上溯至流水河滩产卵场的效率较低，制约了产粘沉性卵鱼类保护研究的发展。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于产粘性卵鱼类上溯的生态调度系统，该系统适用于产粘性卵鱼类上溯的生态调度系统通过仿库湾墙的设置，充分考虑喜流水产粘沉性卵鱼类和喜缓流产粘沉性卵鱼类的生态特性，能有效提升鱼类过坝生境适宜性和保护效率。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种适用于产粘性卵鱼类上溯的生态调度系统，包括大坝；在干流的大坝上游沿岸有仿库湾墙围于支流出口将干流和支流隔离，支流出口位置有鱼道连通于支流和大坝下游；仿库湾墙的一侧面为多段呈纵向条状的弧面以横向排列而成的波纹结构。
所述支流中有支流调度拦河坝。
所述仿库湾墙为混凝土材质，按照防洪标准建造。
所述仿库湾墙中有垂直的提升轨道，提升轨道中装有可升降的集运鱼箱，集运鱼箱底部有附着产卵基质，仿库湾墙的波纹结构朝向干流。
所述集运鱼箱装在升降机平台中，在仿库湾墙靠支流一面的侧壁有开口连通升降机平台和支流，仿库湾墙靠支流一面的侧壁顶部有启闭机控制该开口的开闭。
所述仿库湾墙靠支流一面的侧壁上装有升降机，升降机带动集运鱼箱升降。
所述仿库湾墙整体呈弧状向干流凸出。
所述支流调度拦河坝的上、下游有支流过鱼设施连通。
本发明的有益效果在于：借助仿库湾墙将库区缓流水体和受上游支流调控的流水水体分隔开来，其中在仿库湾墙一侧设置吸引喜缓流鱼类产卵繁殖的生境条件及集转运鱼系统，可通过上游支流拦河坝与干流大坝的联合调度，提高干流过鱼目标——主要为喜流水产粘沉性卵鱼类和喜缓流产粘沉性卵鱼类——的成活率和繁殖效率，达到提升水利水电工程鱼类过坝生境适宜性和保护效率的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中4的侧面结构示意图；
图3是图1中4的局部俯视结构示意图；
图中：1-大坝，2-鱼道，3-鱼道出口，4-仿库湾墙，5-附着产卵基质，6-升降机平台，7-升降机，8-启闭机，9-集运鱼箱，10-提升轨道，11-支流调度拦河坝，12-支流过鱼设施，13-水文气象监测系统。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图3所示的一种适用于产粘性卵鱼类上溯的生态调度系统，包括大坝1；在干流的大坝1上游沿岸有仿库湾墙4围于支流出口将干流和支流隔离，支流出口位置有鱼道2连通于支流和大坝1下游；仿库湾墙4的一侧面为多段呈纵向条状的弧面以横向排列而成的波纹结构。
支流中有支流调度拦河坝11。
仿库湾墙4为混凝土材质，按照防洪标准建造。
仿库湾墙4中有垂直的提升轨道10，提升轨道10中装有可升降的集运鱼箱9，集运鱼箱9底部有附着产卵基质5，仿库湾墙4的波纹结构朝向干流。
集运鱼箱9装在升降机平台6中，在仿库湾墙4靠支流一面的侧壁有开口连通升降机平台6和支流，仿库湾墙4靠支流一面的侧壁顶部有启闭机8控制该开口的开闭。
仿库湾墙4靠支流一面的侧壁上装有升降机7，升降机7带动集运鱼箱9升降。
仿库湾墙4整体呈弧状向干流凸出。
支流调度拦河坝11的上、下游有支流过鱼设施12连通。
升降机7和启闭机8通信连接于水文气象监测系统13。
根据相关研究文献综述，喜流水类产粘性卵鱼类喜好在水深较浅的河漫滩产卵繁殖，产卵繁殖主要影响因子是水深、流量、流速、河宽、宽深比及过水面积，不同鱼类相关因子的具体数值不同。
大坝为建于干流的水利水电工程，鱼道沿大坝一侧从下游至上游布置，鱼道出口位于大坝上游沿岸一侧。
靠鱼道出口一侧水体与靠大坝库区水体被仿库湾墙隔离开来，仿库湾墙按照防洪标准建造。靠鱼道出口一侧水体与支流水体相连，形成水文水动力条件受支流来水控制的流水生境，水深、水面宽、水体体积均小于干流库区。仿库湾墙为混凝土结构，设置成多个仿库湾弧形结构，在干流大坝库区营造仿库湾的缓流生境，吸引喜缓流鱼类栖息繁殖。仿库湾墙将干流大坝库区水体与靠鱼道出口一侧流水水体分隔开来，因此不存在库区低温水对流水水体水温结构的影响。
附着产卵基质为水草或芦苇等当地材料，用于吸引喜缓流鱼类产卵繁殖。附着产卵基质置于升降机平台，由相应升降机控制，升降机紧靠仿库湾墙体内侧呈弧形布置：当鱼类受吸引围绕产卵基质繁殖时，升降机启闭机打开，升降机平台呈开放状态，鱼群进入集运鱼箱中进行产卵繁殖活动；当鱼类产卵孵化结束，升降机启闭机关闭，升降机平台呈关闭状态，升降机将集运鱼箱沿提升轨道向上提升至仿库湾墙体顶部，将鱼类放流至干流大坝水库库区，附着产卵基质应相应进行清理或更换，避免基质变质腐烂影响水质。
支流设置调度拦河坝，用于调控支流来流，制造适宜于喜流水产粘性卵鱼类的水文水动力学条件。
生态调度系统由水文气象监测系统、数据传输系统、数据接收系统、分析决策系统组成。其中水文气象监测系统由水文监测系统和气象共享系统组成，水文监测系统分别设置在干流大坝断面和支流调度拦河坝断面，气象共享系统为流域干支流气象站；数据传输系统分别设置在干流大坝断面和支流调度拦河坝断面，数据接收系统设置在干流大坝断面；分析决策系统设置在干流大坝断面，由干流大坝调度系统统一操控。
水文监测系统用于自动、连续获取干支流水域的水深、流量、流速、河宽、宽深比、过水面积及水位信息，气象共享系统用于与干支流水文气象站共享气象信息、气象预报信息。数据传输系统通过布设通信线路将监测数据传输至数据接收系统，数据接收系统具有储存数据的功能。分析决策系统用于在喜流水产粘性卵鱼类上溯繁殖期，结合鱼类产卵具体需求，提供干支流生态调度的决策方案，营造适宜鱼类上溯产卵繁殖的水深、流量、流速、河宽、宽深比、过水面积条件。
支流的拦河坝为用于调节支流来水条件设立的生态低水坝，并相应配套设计过鱼设施。
Claims (2)
1.一种适用于产粘性卵鱼类上溯的生态调度系统，包括大坝(1)，其特征在于：在干流的大坝(1)上游沿岸有仿库湾墙(4)围于支流出口将干流和支流隔离，支流出口位置有鱼道(2)连通于支流和大坝(1)下游；仿库湾墙(4)的一侧面为多段呈纵向条状的弧面以横向排列而成的波纹结构；所述仿库湾墙(4)中有垂直的提升轨道(10)，提升轨道(10)中装有可升降的集运鱼箱(9)，集运鱼箱(9)底部有附着产卵基质(5)，仿库湾墙(4)的波纹结构朝向干流；所述集运鱼箱(9)装在升降机平台(6)中，在仿库湾墙(4)靠支流一面的侧壁有开口连通升降机平台(6)和支流，仿库湾墙(4)靠支流一面的侧壁顶部有启闭机(8)控制该开口的开闭；所述仿库湾墙(4)靠支流一面的侧壁上装有升降机(7)，升降机(7)带动集运鱼箱(9)升降；所述支流中有支流调度拦河坝(11)；所述仿库湾墙(4)整体呈弧状向干流凸出；所述支流调度拦河坝(11)的上、下游有支流过鱼设施(12)连通；
还包括水文气象监测系统、数据传输系统、数据接收系统、分析决策系统，其中水文气象监测系统由水文监测系统和气象共享系统组成，水文监测系统分别设置在干流大坝断面和支流调度拦河坝断面，气象共享系统为流域干支流气象站；数据传输系统分别设置在干流大坝断面和支流调度拦河坝断面，数据接收系统设置在干流大坝断面；分析决策系统设置在干流大坝断面，由干流大坝调度系统统一操控；
水文监测系统用于自动、连续获取干支流水域的水深、流量、流速、河宽、宽深比、过水面积及水位信息，气象共享系统用于与干支流水文气象站共享气象信息、气象预报信息；数据传输系统通过布设通信线路将监测数据传输至数据接收系统，数据接收系统具有储存数据的功能；分析决策系统用于在喜流水产粘性卵鱼类上溯繁殖期，结合鱼类产卵具体需求，提供干支流生态调度的决策方案，营造适宜鱼类上溯产卵繁殖的水深、流量、流速、河宽、宽深比、过水面积条件。
2.如权利要求1所述的适用于产粘性卵鱼类上溯的生态调度系统，其特征在于：所述仿库湾墙(4)为混凝土材质，按照防洪标准建造。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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