CN112144466A - 利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置及其方法，属于水利水电工程环境技术领域。装置包括增氧机、若干个增氧单元及计算机控制器；若干个增氧单元等距离间隔设置于鱼道内壁；增氧单元包括增氧管道、插入式自动开关一体阀及排气管；增氧管道与排气管通过插入式自动开关一体阀连接；增氧机的输出端与增氧管道的输入端连接；排气管的输出端连接气泡石；计算机控制器与增氧机和插入式自动开关一体阀相连，控制增氧机的氧气输出量和插入式自动开关一体阀。本发明既可以直接使用现有成品增氧装置诱鱼，又可以满足鱼道小底坡长距离的要求，间接延长增氧装置在水中的增氧范围，达到保护鱼类资源的目的。
Description
技术领域
本发明具体涉及利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置及其方法，属于水利水电工程环境技术领域。
背景技术
随着公众环保意识的提高，鱼道作为减缓鱼类受水利工程阻隔影响的生态补偿措施越来越受到社会各界及环保行政部门的关注。目前所建设的鱼道，注意力主要集中在水流诱鱼方面，基本原理是通过改变鱼道几何结构，产生鱼类喜好的水流条件，吸引鱼类通过。还有利用鱼类趋光性特征吸引鱼类上溯，通过集鱼灯等装置改善过鱼效果。但实践研究发现，此类鱼道产生的水流条件和光照条件，往往对鱼类吸引作用有限，鱼被诱引后往往向前游行一段时间就停滞不前或返回原处，导致鱼道过鱼能力不甚理想，并且过鱼种类有限，达不到预期效果。因此鱼道设计者需要拓展诱鱼的手段，改进鱼道的设计。
鱼类生活在水中，靠溶解氧维持生命循环，中科院水生所水化专家孙兴湘先生曾说：溶解氧是鱼类摄食的限制性因素。邢乐仁在“鱼类趋氧性假说”（垂钓，2001（09）：38-39）中说到：哪里有条件（包括有充足的氧气）吃食，鱼儿就游向哪里，这是鱼儿的天性。所以只要溶解氧在一个合理的范围内，就可以成功地大量诱鱼。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置及其方法，既可以直接使用现有成品增氧装置诱鱼，又可以满足鱼道小底坡长距离的要求，间接延长增氧装置在水中的增氧范围，达到保护鱼类资源的目的。
本发明为实现上述发明目的，采取的技术方案如下：
利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置，包括增氧机、若干个增氧单元及计算机控制器；所述若干个增氧单元等距离间隔设置于鱼道内壁；所述增氧单元包括增氧管道、插入式自动开关一体阀及排气管；所述增氧管道与排气管通过插入式自动开关一体阀连接；所述增氧机的输出端与增氧管道的输入端连接；所述排气管的输出端连接气泡石；所述计算机控制器与所述增氧机和所述插入式自动开关一体阀相连，控制所述增氧机的氧气输出量和所述插入式自动开关一体阀。
进一步的作为本发明的优选技术方案，还包括荧光法溶解氧传感器；所述荧光法溶解氧传感器设置于鱼道内侧壁且位于两个相连接的增氧单元之间，用于监测水中的溶解氧含量并将测量信号传输到计算机控制器。
进一步的作为本发明的优选技术方案，当所述增氧单元为若干个时，若干个增氧单元采用串联、并联或者分叉连接。
进一步的作为本发明的优选技术方案，所述增氧管道外置在鱼道两侧内壁或者内嵌于鱼道两侧内壁。
进一步的作为本发明的优选技术方案，所述增氧机采用罗茨鼓风机。
进一步的作为本发明的优选技术方案，所述增氧管道为PE热熔管材质的多通孔分流管道，所述排气管为硅胶牛筋材质的透明软管。
基于所述的装置改善鱼道过鱼效果的方法，包括如下步骤：
计算机控制器控制增氧机的开启，增氧一段时间，氧气通过增氧管道和排气管进入水体，待鱼类聚集在鱼道入口附近后，计算机控制器关闭其他增氧单元仅开启第一个增氧单元，聚集在鱼道入口附近的鱼类，在第一个增氧单元充足的氧气条件吸引下，游动聚集在第一个增氧单元附近，随后计算机控制器关闭第一个增氧单元并开启第二个增氧单元，鱼类继续被引至第二个增氧单元附近，依此类推重复上述步骤，则鱼在氧气的吸引下，不断在相邻的各个增氧单元间单向移动，直至到达最终目的地。
进一步的作为本发明的优选技术方案，设置于鱼道内侧壁且位于两个相邻的增氧单元之间的荧光法溶解氧传感器监测水中的溶解氧含量，产生测量信号，并将测量信号传输到计算机控制器，计算机控制器接收水体溶解氧含量的信号，调整增氧机的氧气输出量。
进一步的作为本发明的优选技术方案，计算机控制器通过控制插入式自动开关一体阀进行开启或关闭增氧单元。
本发明所述的利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置及其方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明提供的利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置及其方法，包括多个增氧单元，每个增氧单元均设置增氧管道及排气管，使氧气错峰通入水体，间接扩展了氧气溶解范围，使该装置可以应用于不同深度和面积的水域；本发明的增氧机为罗茨鼓风机，相比于其他增氧机，它放置在陆地处，可以减少对鱼的惊扰；本发明的荧光法溶解氧传感器监测水中溶解氧的含量，计算机控制器根据所得数据调整增氧机的运行，保证鱼道具有良好的环境适应性；本发明根据实际工程情况，将鱼道设计成串联、并联或者分叉形式的复杂鱼道，诱引鱼类到达不同的水流区域，以满足特殊鱼类的特殊需要；同时，本发明的增氧单元可以后期外置在鱼道内壁上或预先内嵌在鱼道内壁，施工布设简单，也便于对已有传统鱼道进行改造升级，硬件成本低廉。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的实施例示意图一；
图3为本发明的实施例示意图二；
附图中，1-增氧机；2-增氧单元；3-增氧管道；4-排气管；5-气泡石；6-溶解氧传感器；7-计算机控制器；8-鱼道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示，本发明提供利用鱼类趋氧特征改善鱼道过鱼效果的装置，包括增氧机1、若干个增氧单元2和计算机控制器7，若干个增氧单元2等距离间隔设置于鱼道8内壁，增氧单元2包括增氧管道3、插入式自动开关一体阀及排气管4；增氧管道2与排气管4通过插入式自动开关一体阀连接；增氧机1与增氧管道3相连，增氧管道3连接排气管4，排气管4上连接气泡石5，增氧单元2每个单元含有一个排气管4，将接有气泡石5的排气管放入水体中，打开增氧机1即可将氧气通入水体，计算机控制器7与增氧机1和插入式自动开关一体阀相连，控制增氧机1的氧气输出量和插入式自动开关一体阀。
该实施例的装置还包括荧光法溶解氧传感器6，荧光法溶解氧传感器6监测水中的溶解氧含量并传输到计算机控制器7，计算机控制器7控制增氧机1的氧气输出量。
增氧单元2在鱼道8每侧等距离间隔开设，两侧的增氧单元2形成错峰,当增氧单元2为多个时，增氧单元可以采用串联、并联或者分叉连接形式，增氧单元2的组合形式多样性可以增加鱼道的适应性，增强鱼道的过鱼能力。
增氧管道3为PE热熔管材质的多通孔分流管道，排气管4为硅胶牛筋材质的透明软管，以上管道材料均性能优质，适合室外使用，可以减少维护工作。
这样通过排气管4溶解在水体中的氧气便可以引导有上溯习性的鱼类顺利穿过鱼道8，到达鱼类的繁殖地。虽然鱼类具有趋氧性特征，但溶解氧过多对鱼有生命危害，且管道低于水面时氧气容易逆流，因此在构建该鱼类引导装置时，可以将增氧管道3外置于鱼道8两侧内壁且应当合理设置该改善鱼道过鱼效果装置的各部件，使得增氧管道3不发生逆流现象，让鱼有良好的溯游环境。
此外，为了减少对鱼类的惊扰，可以选取罗茨鼓风机为增氧机1，该增氧机1安装在陆地处，在合理安装的情况下，使用年限长于其他增氧机且维护更加简单。
装置改善鱼道过鱼效果的方法为：计算机控制器7控制增氧机1的开启，增氧一段时间，氧气通过增氧管道3和排气管4进入水体，待鱼类聚集在鱼道8入口附近后，计算机控制器7关闭其他增氧单元2仅开启第一个增氧单元2，聚集在鱼道8入口附近的鱼类，在第一个增氧单元2充足的氧气条件吸引下，游动聚集在第一个增氧单元2附近，随后计算机控制器7关闭第一个增氧单元2并开启第二个增氧单元2，鱼类继续被引至第二个增氧单元2附近，依此类推重复上述步骤，则鱼在氧气的吸引下，不断在相邻的各个增氧单元2单向移动，直至到达最终目的地。如图2和图3所示。
鱼道8侧壁中间上采用投入式安装法装有荧光法溶解氧传感器6，荧光法溶解氧传感器6利用光学原理工作，无需更换膜头，因此可以减少维护工作。荧光法溶解氧传感器6监测水中的溶解氧含量，产生测量信号，并将测量信号传输到计算机控制器7，计算机控制器7接收水体溶解氧含量的信号，调整增氧机1的氧气输出量，保证鱼道具有良好的环境适应性。计算机控制器7通过控制插入式自动开关一体阀进行开启或关闭增氧单元2。
实施例2
本实施例提供的利用鱼类趋氧特征改善鱼道过鱼效果的装置，其结构示意图与实施例1基本相同，不同点为：增氧管道3内嵌在鱼道8的两侧内壁，能够直接使用目前市场上的管道，不需要另外制造，施工布设简单，也便于对已有传统鱼道进行改造升级。
本实施例装置的工作方法与实施例1相同。
以上所述的具体实施方案，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方案而已，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置，其特征在于，包括增氧机（1）、若干个增氧单元（2）及计算机控制器（7）；所述若干个增氧单元（2）等距离间隔设置于鱼道（8）内壁；所述增氧单元（2）包括增氧管道（3）、插入式自动开关一体阀及排气管（4）；所述增氧管道（3）与排气管（4）通过插入式自动开关一体阀连接；所述增氧机（1）的输出端与增氧管道（3）的输入端连接；所述排气管（4）的输出端连接气泡石（5）；所述计算机控制器（7）与所述增氧机（1）和所述插入式自动开关一体阀相连，控制所述增氧机（1）的氧气输出量和所述插入式自动开关一体阀。
2.根据权利要求1所述的利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置，其特征在于，还包括荧光法溶解氧传感器（6）；所述荧光法溶解氧传感器（6）设置于鱼道（8）内侧壁且位于两个相连接的增氧单元（2）之间，用于监测水中的溶解氧含量并将测量信号传输到计算机控制器（7）。
3.根据权利要求2所述的利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置，其特征在于，当所述增氧单元（2）为若干个时，若干个增氧单元（2）采用串联、并联或者分叉连接。
4.根据权利要求1所述的利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置，其特征在于，所述增氧管道（3）外置在鱼道（8）两侧内壁或者内嵌于鱼道（8）两侧内壁。
5.根据权利要求1所述的利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置，其特征在于，所述增氧机（1）采用罗茨鼓风机。
6.根据权利要求1所述的利用鱼类趋氧性特征改善鱼道过鱼效果的装置，其特征在于，所述增氧管道（3）为PE热熔管材质的多通孔分流管道，所述排气管（4）为硅胶牛筋材质的透明软管。
7.基于权利要求1所述的装置改善鱼道过鱼效果的方法，其特征在于，包括如下步骤：
计算机控制器（7）控制增氧机（1）的开启，增氧一段时间，氧气通过增氧管道（3）和排气管（4）进入水体，待鱼类聚集在鱼道（8）入口附近后，计算机控制器（7）关闭其他增氧单元（2）仅开启第一个增氧单元（2），聚集在鱼道（8）入口附近的鱼类，在第一个增氧单元（2）充足的氧气条件吸引下，游动聚集在第一个增氧单元（2）附近，随后计算机控制器（7）关闭第一个增氧单元（2）并开启第二个增氧单元（2），鱼类继续被引至第二个增氧单元（2）附近，依此类推重复上述步骤，则鱼在氧气的吸引下，不断在相邻的各个增氧单元（2）间单向移动，直至到达最终目的地。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，设置于鱼道（8）内侧壁且位于两个相邻的增氧单元（2）之间的荧光法溶解氧传感器（6）监测水中的溶解氧含量，产生测量信号，并将测量信号传输到计算机控制器（7），计算机控制器（7）接收水体溶解氧含量的信号，调整增氧机（1）的氧气输出量。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述计算机控制器（7）通过控制插入式自动开关一体阀进行开启或关闭增氧单元（2）。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201229 |