CN112523158A - 基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法及装置，所述装置包括船体、绝缘底座、电源、计算机、测距仪、流速仪、溶解气体含量测量仪、诱鱼驱鱼器以及绳索收放组件；船体的外侧壁上均匀分布有若干螺旋桨，绝缘底座位于船体内腔并安装在船体底壁上，所述电源、计算机、绳索收放组件、流速仪的主体部分以及溶解气体含量测量仪的主体部分位于船体内腔的绝缘底座上，所述测距仪、流速仪探头、溶解气体含量测量仪的探头以及诱鱼驱鱼器位于船体外部。本发明可帮助鱼类利用干支流交汇区的溶解气体低饱和度区域来躲避溶解气体过饱和的胁迫，降低上游泄水建筑物泄水对下游干支流交汇区的鱼类资源造成的不利影响。

Description

基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法 及装置

技术领域

本发明属于水体溶解气体过饱和对生态环境影响技术领域，涉及一种基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法及装置。

背景技术

水电开发不仅给社会经济带来了跨越式的发展，也对生态环境，尤其是对水生生物的生存环境造成了严重的影响。国内外高坝泄水建筑都广泛采用掺气减蚀技术，即在高水头泄水建筑物的过流表面上设置掺气设施，当水流经过掺气设施时产生分离，在其下游形成掺气空腔，在高速水流的紊动作用下，迫使大量空气掺入水流中，形成可压缩性的水气混合体，从而减轻或避免高速水流产生的空蚀破坏。由此可知，高水头大坝的泄水过程会使水体中溶解气体的浓度处于过饱和状态，而溶解气体过饱和会导致鱼类患气泡病，甚至死亡。

干支流交汇区的鱼类资源相对丰富，若干支流交汇区的上游存在泄水建筑物，特别是高坝泄水建筑物，那么在泄水建筑物泄水期间及泄水后的一段时间，河道中水体溶解气体过饱和会给该区域鱼类的健康和生存带来威胁。如何避免泄水建筑物泄水造成的溶解气体过饱对干支流交汇区鱼类的不利影响，是本领域有待解决的问题之一。

水电开发通常在水资源量丰富的江河干流进行，而汇入干流的支流一般不会进行大规模的水电开发，因此，支流的入汇会使得干支流交汇区出现一个溶解气体低饱和度区域，理论上该区域可在泄水建筑物泄水期间及泄水后的一段时间用于鱼类躲避水体溶解气体过饱和胁迫。但由于干流河道较宽，鱼类较难感知到溶解气体低饱和度区域的存在，因而鱼类难以自发地利用该区域来躲避溶解气体过饱和的胁迫。而目前尚未见对干支流交汇形成的溶解气体低饱和度区域进行测量和监测的方法的报道，也未见相关促使鱼类躲避过饱和胁迫的方法的报道。若能实时监测干支流交汇区不同区域的水体溶解气体的含量，找到干支流交汇区中的溶解气体低饱和度区域，并以此为基础开发出促使鱼类利用溶解气体低饱和区域躲避过饱和胁迫的方法，对鱼类资源的保护具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法及装置，以帮助鱼类利用干支流交汇区的溶解气体低饱和度区域来躲避溶解气体过饱和的胁迫，降低上游泄水建筑物泄水对下游干支流交汇区的鱼类资源造成的不利影响，更好地保护鱼类资源。

本发明的提出是基于本申请的发明人在研究过程中发现，当干流的上游具有泄水建筑物时，在泄水建筑物下游的干支流交汇区的支流汇入侧会出现一个总溶解气体低饱和度区域(如图1所示)，本发明以该溶解气体低饱和度区域作为干支流交汇区鱼类躲避区，用来躲避水体溶解气体过饱和胁迫，更具体地，本发明设计了一种可自动测量识别该溶解气体低饱和度区域并能促使鱼类进入该区域的装置，以该装置为基础，本发明还提供了一种促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，包括船体、绝缘底座、电源、计算机、测距仪、流速仪、溶解气体含量测量仪、诱鱼驱鱼器以及绳索收放组件；

所述船体呈上下两端封闭的圆筒结构，船体的外侧壁上均匀分布有若干螺旋桨，螺旋桨包括桨体和桨体驱动电机，桨体与桨体驱动电机的输出轴连接，桨体驱动电机通过信号线缆与计算机连接，用于接收计算机发出的信号驱动桨体工作；所述绳索收放组件包括滑轮和滑轮驱动电机，滑轮与滑轮驱动电机的输出轴连接，滑轮驱动电机通过信号线缆与计算机连接，用于接收计算机发出的信号驱动滑轮工作；螺旋桨驱动电机和滑轮驱动电机均通过电缆与电源连接；

所述绝缘底座位于船体内腔并安装在船体底壁上，所述电源、计算机、绳索收放组件、流速仪的主体部分以及溶解气体含量测量仪的主体部分位于船体内腔的绝缘底座上，所述测距仪、流速仪探头、溶解气体含量测量仪的探头以及诱鱼驱鱼器位于船体外部；

所述计算机通过线缆与电源连接，所述测距仪安装于船体的顶壁上，测距仪通过信号线缆与计算机连接，用于将测距结果传输至计算机；所述流速仪探头位于船体底壁下方，流速仪探头通过信号线缆与流速仪的主体部分连接，流速仪的主体部分通过信号线缆与计算机连接，用于将流速测定结果传输至计算机；所述溶解气体含量测量仪的探头通过信号线缆与溶解气体含量测量仪的主体部分连接，溶解气体含量测量仪的主体部分通过信号线缆与计算机连接，用于将溶解气体含量测定结果传输至计算机；诱鱼驱鱼器通过信号线缆与计算机连接，用于接收计算机发出的信号进行驱鱼或诱鱼；连接溶解气体含量测量仪的探头与溶解气体含量测量仪的主体部分的信号线缆，以及连接诱鱼驱鱼器与计算机的信号线缆，均缠绕于滑轮上，滑轮转动可带动溶解气体含量测量仪的探头和诱鱼驱鱼器进入不同深度的水体。

上述装置的技术方案中，为了减轻或避免船体受水流的影响而出现随意转动的现象，最好是在船体底壁外表面上设置整流板，用于规整水流。进一步地，根据船体的大小，可在船体底壁外表面上设置3～5块整流板，各整流板相互平行且垂直于船体底壁。在装置工作过程中，整流板的方向与水流方向基本一致。相邻整流板之间的间距最好相等。更进一步地，整流板的厚度不超过1cm，整流板垂直于船体轴线方向的高度至少为5cm且通常不超过50cm，流速仪探头应位于整流板的下方，以确保水流速度监测的精确性。

上述装置的技术方案中，为使装置能长时间续航自动运行，所述电源优选为可充蓄太阳能电池，配合太阳能电池板使用，太阳能电池板位于船体顶壁外表面上，太阳能电池板通过线缆与电源连接，在条件允许时向电源不间断充能。

上述装置的技术方案中，为避免外界误认、误捞该装置，最好是在船体顶壁上设置警示灯，该警示灯可安装于船体顶壁的任意位置，例如警示灯可安装于测距仪的顶部。进一步地，警示灯可通过线缆与计算机连接，根据计算机的指令可可长时间或间歇性地发出灯光。

上述装置的技术方案中，为了方便回收、减小风浪影响和避免影响河流航运，所述船体的直径最好不超过120cm，船体的直径通常至少为50cm。为了避免进水影响带电设备正常工作，船体整体封闭，进一步地，船体采用铝合金材料制作，具有一定的重量及结构强度，以抵御风浪，同时，船体根据实际需要应进行一定的配重，以获得最小吃水深度，以保证螺旋桨正常工作。

上述装置的技术方案中，可采用自带可充电蓄电池的测距仪、流速仪、溶解气体含量测量仪以及诱鱼驱鱼器，为了延长装置的使用时间，所述测距仪、流速仪、溶解气体含量测量仪、诱鱼驱鱼器可分别通过电缆与电源连接。类似地，警示灯可采用自带可充电蓄电池的警示灯，也可将警示灯通过线缆与电源连接进行供电。

上述装置的技术方案中，为保证装置的正常使用及延长使用寿命，位于船体外部的所有部件，包括警示灯、测距仪、太阳能电池板、流速仪探头、溶解气体含量测量仪的探头、诱鱼驱鱼器的表面均自带防水防腐绝缘材料。该装置中的各种信号线缆、电缆、线缆的表面均自带防水防腐绝缘材料。

上述装置的技术方案中，为便于对装置的航行方向进行有效地控制，各螺旋桨均匀分布于船体外侧壁的同一高度上，螺旋桨的数量通常为8～16个且螺旋桨的数量为偶数。

上述装置的技术方案中，所述绳索收放组件的数量可以为一组，也可以为两组，优选采用两组，一组用于收放溶解气体含量测量仪的探头，另一组用于收放诱鱼驱鱼器，从而使溶解气体含量测量仪、诱鱼驱鱼器的收放更容易控制。

上述装置的技术方案中，诱鱼驱鱼器为可以发出诱鱼信号以及驱鱼信号的设备，对其具体的诱鱼驱鱼方式并没有特殊的限制，可利用鱼类对声、光、电信号的感知来实现诱鱼或驱鱼。例如，可采用声波诱鱼驱鱼设备，利用声波信号来引诱或驱赶鱼类，比如常用的声波驱鱼器，也可采用灯光诱鱼驱鱼设备，利用灯光信号来引诱或驱赶鱼类，比如常用的水下诱鱼灯、水下聚鱼灯，显然本发明并不限于采用声波或灯光进行诱鱼驱鱼。诱鱼驱鱼器可以购买，也可以根据实际情况自制，例如可将诱鱼设备与驱鱼设备组装在一起，实现诱鱼或驱鱼。

上述装置的技术方案中，测距仪最好是安装于船体顶壁的中心部位，以增强装置整体的平衡性并保证装置与岸边距离测量的精确性。同样，为了增强装置整体的平衡性，绝缘底座应覆盖整个船体底壁，电源最好是安装于绝缘底座的中心部位，计算机安装在电源证上方并与电源固定连接，计算机的顶部与船体顶壁固定连接。

以上述基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置为基础，本发明还提供了基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法，该方法使用上述装置，步骤如下：

①选定干支流交汇区作为目标区域，该目标区域的干流上游具有泄水建筑物，将目标区域的干流有支流汇入的一侧记作汇入侧，将目标区域的干流无支流汇入的一侧记作基准侧；

②泄水建筑物的泄水过程会造成下游水体出现总溶解气体过饱和现象，从泄水建筑物开始泄水时，监测目标区域内水体的总溶解气体含量，当目标区域内水体的总溶解气体含量超过设定阈值时，按照步骤③～③的操作采用上述装置进行诱鱼或驱鱼促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫；

③在目标区域设置若干预设行驶路线，各预设行驶路线垂直于目标区域的干流河岸，将所述装置由基准侧放入目标区域水体的各预设行驶路线上，使整流板的方向与水流方向平行，对应各装置的预设行驶路线分别在汇入侧和基准侧的岸边安装测距仪信号收发器，汇入侧和基准侧的岸边安装的测距仪信号收发器与预设行驶路线位于同一直线上，将处于同一预设行驶路线上的两个测距仪信号收发器之间的距离记作D；

④通过计算机控制各装置的滑轮驱动电机驱动滑轮转动将溶解气体含量测量仪的探头和诱鱼驱鱼器下放至水下某一设定深度，用流速仪实时监测流速并传送给计算机，计算机根据流速控制相应的桨叶驱动电机驱动桨叶工作使各装置按预设行驶路线向对岸行驶；装置行驶过程中，采用测距仪实时测量装置与汇入侧及基准侧设置的测距仪信号收发器的距离d1及d2并传送给计算机，通过计算机判断装置距离对岸的测距仪信号收发器的距离，当装置距离对岸的测距仪信号收发器的距离达到设定距离时，根据流速控制相应的桨叶驱动电机工作使装置转变行驶方向并按预设路线返回对岸；

装置行驶过程中，通过溶解气体含量测量仪实时测量水体的总溶解气体含量并传送给计算机，根据总溶解气体含量控制诱鱼驱鱼器发出诱鱼信号或驱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域；所述总溶解气体低饱和度区域是指总溶解气体含量低于设定阈值的区域；

③通过计算机控制滑轮驱动电机驱动滑轮转动将溶解气体含量测量仪的探头和诱鱼驱鱼器下放至水下其他设定深度，重复步骤④的操作，直至目标区域的总溶解气体过饱和现象消失为止。

上述方法的步骤④中，同一预设行驶路线上的两个测距仪信号收发器之间的距离为D，装置与汇入侧设置的测距仪信号收发器的距离为d1，装置与基准侧设置的测距仪信号收发器的距离为d2，当d1+d2>D时，说明该装置开始偏离预设行驶路线，此时需要对装置的行驶方向进行修正以防止装置偏离预设行驶路线过多，具体如下：步骤④在装置行驶过程中，实时计算d1+d2的值，当d1+d2-0.2m>D时，通过计算机控制相应的螺旋桨驱动电机工作对装置的行驶方向进行修正，使d1+d2的值与D的差值变小，当0≤d1+d2-D≤0.2m时，说明装置基本沿预设行驶路线行驶，此时可不再进行修正。

上述方法的步骤④中，在目标区域设置的预设行驶路线的数量，以及相邻预设行驶路线之间的距离，可根据目标区域的大小，以及装置的诱鱼驱鱼器的驱鱼、诱鱼信号强弱确定，原则上驱鱼、诱鱼信号应该覆盖干支流交汇区，相邻预设行驶路线之间的距离应不大于2km，通常，相邻预设行驶路线之间的距离为0.1～2km。

上述方法的步骤④中，所述根据总溶解气体含量控制诱鱼驱鱼器发出诱鱼信号或驱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域是指，当总溶解气体含量低于设定阈值时，计算机控制诱鱼驱鱼器发出诱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域，当溶解气体含量大于等于设定阈值时，计算机控制诱鱼驱鱼器发出驱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域。

上述方法的步骤④中，所述当装置距离对岸的测距仪信号收发器的距离达到设定距离时中的“设定距离”，应确保装置在到达对岸岸边前转变行驶方向，通常，该设定距离应确保装置在距离对岸岸边1.5～2.5m时转变行驶方向，具体的设定距离与测距仪信号收发器的安装位置距离岸边的距离有关。

上述方法的步骤①中，所述干支流交汇区是指从干支流交汇口所在断面开始直到干支流交汇口下游干支流掺混均匀的断面截止，干支流掺混均匀的断面可以通过监测干支流交汇口下游断面不同部位的溶解气体水平进行比较确定，若某一干流断面的不同部位(比如左侧、右侧和中部)的溶解气体水平基本相等，即可认为干支流掺混均匀。

上述方法的步骤②中，所述目标区域水体的总溶解气体含量超过设定阈值时中的“设定阈值”，是指时总溶解气体含量的设定阈值，该设定阈值根据干支流交汇区的具体鱼类构成，以及这些鱼类对总溶解气体含量的耐受能力进行确定。

上述方法中，从泄水建筑物开始泄水时，持续监测目标区域水体的总溶解气体含量，直至目标区域的总溶解气体过饱和现象消失为止。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案产生了以下有益的技术效果：

1.本发明提供了基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，包括船体、绝缘底座、电源、计算机、测距仪、流速仪、溶解气体含量测量仪、诱鱼驱鱼器以及绳索收放组件，该装置可实现对水体中的总溶解气体含量的实时监测，并划定总溶解气体低饱和度区域，同时可根据总溶解气体含量控制诱鱼驱鱼器发出诱鱼信号或驱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域，从而躲避溶解气体过饱和胁迫，避免干支流交汇区的鱼类受溶解气体过饱和的影响而患气泡病或死亡，有效缓解了泄水建筑物泄水，特别是高坝泄水造成的溶解气体过饱和对鱼类的不利影响，更好地保护鱼类资源。

2.本发明提供的基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，由计算机按设定程序控制各部件运行，通过设置太阳能板和可充蓄太阳能电池，使本装置可以在河流交汇区长时间续航并自动运行，减少了人力负担，具有良好的可靠性和安全性。

3.本发明提供的基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，通过测速仪测量水流速度，测距仪测量装置距离两岸距离，再由计算机根据水流速度和两岸距离控制相应的螺旋桨工作，即可保证装置自动按预设行驶路线行驶，设置简单，运行高效。

4.以上述装置为基础，本发明还提供了基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法，可根据驱鱼、诱鱼信号强弱等因素在干支流交汇区布置若干预设行驶路线，相应地在各预设行驶路线上投放该装置，根据测定的总溶解气体含量值划定处溶解气体低饱和度区域，装置在总溶解气体低饱和度区域之内时装置发出诱鱼信号，在总溶解气体低饱和度区域之外时发出驱鱼信号，由此促使鱼类进入溶解气体低饱和度区域躲避溶解气体过饱和胁迫，可操作性强，易于实现，值得进行推广应用。

附图说明

图1是干支流交汇区形成总溶解气体低饱和度区域的示意图，图中，箭头方向表示水流方向。

图2是本发明基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置剖视图；

图3是本发明基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置仰视图；

图4是实施例2中干支流交汇处行驶路线分布图；

图5是实施例2中螺旋桨工作示意图；

图6是实施例2中行驶路线修正示意图。

附图标记说明：1、船体；2、绝缘底座；3、电源；3-1、太阳能电池板；4、计算机；5、测距仪；6-1、流速仪的主体部分；6-2、流速仪探头；7-1、溶解气体含量测量仪的探头；7-2、溶解气体含量测量仪的主体部分；8、诱鱼驱鱼器；9、螺旋桨；9-1、桨体；9-2、桨体驱动电机；10-1、滑轮；10-2、滑轮驱动电机；11、整流板；12、警示灯；V0’、水流流速；V0、与水流流速V0’大小相等、方向相反的速度；V1、V2、V3分别为V1、V2、V3所示位置处的螺旋桨转动提供的分速度；V、垂直于河岸和水流方向的合速度。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

本实施例中，一种基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置如图2-3所示，该装置包括船体1、绝缘底座2、电源3、计算机4、测距仪5、流速仪、溶解气体含量测量仪、诱鱼驱鱼器8以及绳索收放组件。

船体1为整体封闭，呈上下两端封闭的圆筒结构。船体1直径d为120cm，采用铝合金材料制备而成，并进行一定的配重，从而获得最小吃水深度。船体1的外侧壁上有八个螺旋桨9。螺旋桨9包括桨体9-1和桨体驱动电机9-2，桨体9-1与桨体驱动电机9-2，桨体驱动电机9-2通过信号线缆与计算机4连接，用于接收计算机4发出的信号驱动桨体9-1工作。各螺旋桨9均匀分布于船体1外侧壁的同一高度上。

绳索收放组件包括滑轮10-1和滑轮驱动电机10-2，滑轮10-1与滑轮驱动电机10-2的输出轴连接，滑轮驱动电机10-2通过信号线缆与计算机4连接，用于接收计算机4发出的信号驱动滑轮10-1工作；螺旋桨驱动电机1-2和滑轮驱动电机10-2均通过电缆与电源3连接。

绝缘底座2呈圆柱结构，其直径与船体1内腔直径相等。绝缘底座2位于船体1内腔底部并安装在船体1的底壁上，覆盖整个船体1底壁。电源3、计算机4、绳索收放组件、流速仪的主体部分6-1以及溶解气体含量测量仪的主体部分7-2位于船体内腔的绝缘底座2上，测距仪5、流速仪探头6-2、溶解气体含量测量仪的探头7-1以及诱鱼驱鱼器8位于船体外部。电源3安装于绝缘底座2上并位于绝缘底座2的中心部位。电源3为可充蓄太阳能电池，配合太阳能电池板3-1使用，太阳能电池板3-1位于船体1顶壁外表面上，太阳能电池板3-1通过线缆与电源3连接，在条件允许时向电源3不间断充能。计算机4的底部与电源3固定连接且位于电源3的正上方，计算机4的顶部与船体1顶壁固定连接。绳索收放组件共有两组，一组用于收放溶解气体含量测量仪的探头7-1，另一组用于收放诱鱼驱鱼器8。绳索收放组件包括滑轮10-1和滑轮驱动电机10-2安装于绝缘底座2上并靠近船体1头部。

计算机4通过线缆与电源3连接，测距仪5安装于船体1顶壁上的中心位置，测距仪5通过信号线缆与计算机4连接，用于将测距结果传输至计算机4。流速仪探头6-2位于船体1底壁下方，流速仪探头6-2通过信号线缆与流速仪的主体部分6-1连接，流速仪的主体部分6-1通过信号线缆与计算机4连接，用于将流速测定结果传输至计算机4。溶解气体含量测量仪的探头7-1位于船体1底壁下方，溶解气体含量测量仪的探头7-1通过信号线缆与溶解气体含量测量仪的主体部分7-2连接，溶解气体含量测量仪的主体部分7-2通过信号线缆与计算机4连接，用于将溶解气体含量测定结果传输至计算机4。诱鱼驱鱼器8位于船体1底壁下方，诱鱼驱鱼器8通过信号线缆与计算机4连接，用于接收计算机4发出的信号进行驱鱼或诱鱼。连接溶解气体含量测量仪的探头7-1与溶解气体含量测量仪的主体部分7-2的信号线缆，以及连接诱鱼驱鱼器8与计算机4的信号线缆，均缠绕于滑轮10-1上，滑轮10-1转动可带动溶解气体含量测量仪的探头7-1和诱鱼驱鱼器8进入不同深度的水体。

船体1底壁外表面上设置3块整流板11，各整流板11相互平行且垂直于船体1底壁。整流板11厚度为1cm，其凸出船体1本身的长度为5cm。流速仪探头6-2凸出船体1底壁的高度应高于整流板11的高度。船体1顶壁上还设置警示灯12，警示灯12安装于测距仪5的顶部，并通过线缆与计算机4连接。警示灯12根据计算机4的指令可长时间或间歇性发出灯光。位于船体1外部的各组件，包括警示灯12、测距仪5、太阳能电池板3-1、流速仪探头6-2、溶解气体含量测量仪的探头7-1、诱鱼驱鱼器8的表面均自带防水防腐绝缘材料。该装置中的各种信号线缆、电缆、线缆的表面均自带防水防腐绝缘材料。

实施例2

一种基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法，该方法使用实施例1所提供的基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，具体包括以下步骤：

①选定干支流交汇区作为目标区域，该目标区域的干流上游具有泄水建筑物，将目标区域的干流有支流汇入的一侧记作汇入侧，将目标区域的干流无支流汇入的一侧记作基准侧。

②泄水建筑物的泄水过程会造成下游水体出现总溶解气体过饱和现象，从泄水建筑物开始泄水时，监测目标区域内水体的总溶解气体含量，当目标区域水体内的总溶解气体含量超过设定阈值时，按照步骤③～③的操作采用上述装置进行诱鱼或驱鱼促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫。

③如图4所示，在目标区域设置若干预设行驶路线，各预设行驶路线垂直于目标区域的干流河岸，相邻预设行驶路线之间的距离为2km，将所述装置由基准侧放入各预设行驶路线上，使整流板的方向与水流方向平行，对应于各装置的预设行驶路线分别在汇入侧和基准侧的岸边安装测距仪信号收发器，汇入侧和基准侧的岸边安装的测距仪信号收发器与预设行驶路线位于同一直线上，将处于同一预设行驶路线上的两个测距仪信号收发器之间的距离记作D。

④通过计算机控制各装置的滑轮驱动电机驱动滑轮转动将溶解气体含量测量仪的探头和诱鱼驱鱼器下放至水下0.5m的深度，如图5所示，用流速仪实时监测到的水流流速V0’并传送给计算机，计算机根据流速控制相应的桨叶驱动电机驱动桨叶工作提供与水流流速V0’大小相等、方向相反的速度V0，同时提供垂直于河岸和水流方向的合速度V使各装置按预设行驶路线向对岸行驶；如图6所示，装置行驶过程中，采用测距仪实时测量装置与汇入侧及基准侧设置的测距仪信号收发器的距离d1及d2并传送给计算机，计算实时计算d1+d2的值，当d1+d2-0.2m>D时，通过计算机控制相应的螺旋桨驱动电机工作对装置的行驶方向进行修正，使d1+d2的值与D的差值变小，当0≤d1+d2-D≤0.2m时，说明装置基本沿预设行驶路线行驶，此时可不再进行修正。同时通过计算机判断装置距离对岸的测距仪信号收发器的距离，当装置距离对岸岸边的距离为1.5～2.5m时，根据流速控制相应的桨叶驱动电机工作使装置转变行驶方向并按预设路线返回对岸；

装置行驶过程中，通过溶解气体含量测量仪实时测量水体的总溶解气体含量并传送给计算机，根据总溶解气体含量控制诱鱼驱鱼器发出诱鱼信号或驱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域；所述总溶解气体低饱和度区域是指总溶解气体含量低于设定阈值的区域。

③通过计算机控制滑轮驱动电机驱动滑轮转动将溶解气体含量测量仪的探头和诱鱼驱鱼器下放至水下5m、10m和20m的深度，重复步骤④的操作，直至目标区域的总溶解气体过饱和现象消失为止。

装置行驶过程中，太阳能电池板在条件允许时向电源不间断充能；警示灯向外界发出间歇性的灯光。

Claims (10)

1.基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，其特征在于，该装置包括船体(1)、绝缘底座(2)、电源(3)、计算机(4)、测距仪(5)、流速仪、溶解气体含量测量仪、诱鱼驱鱼器(8)以及绳索收放组件；

所述船体(1)呈上下两端封闭的圆筒结构，船体(1)的外侧壁上均匀分布有若干螺旋桨(9)，螺旋桨包括桨体(9-1)和桨体驱动电机(9-2)，桨体(9-1)与桨体驱动电机(9-2)的输出轴连接，桨体驱动电机(9-2)通过信号线缆与计算机(4)连接，用于接收计算机(4)发出的信号驱动桨体(9-1)工作；所述绳索收放组件包括滑轮(10-1)和滑轮驱动电机(10-2)，滑轮(10-1)与滑轮驱动电机(10-2)的输出轴连接，滑轮驱动电机(10-2)通过信号线缆与计算机(4)连接，用于接收计算机(4)发出的信号驱动滑轮(10-1)工作；螺旋桨驱动电机(1-2)和滑轮驱动电机(10-2)均通过电缆与电源(3)连接；

所述绝缘底座(2)位于船体(1)内腔并安装在船体(1)底壁上，所述电源(3)、计算机(4)、绳索收放组件、流速仪的主体部分(6-1)以及溶解气体含量测量仪的主体部分(7-2)位于船体内腔的绝缘底座(2)上，所述测距仪(5)、流速仪探头(6-2)、溶解气体含量测量仪的探头(7-1)以及诱鱼驱鱼器(8)位于船体(1)外部；

所述计算机(4)通过线缆与电源(3)连接，所述测距仪(5)安装于船体(1)的顶壁上，测距仪(5)通过信号线缆与计算机(4)连接，用于将测距结果传输至计算机(4)；所述流速仪探头(6-2)位于船体(1)底壁下方，流速仪探头(6-2)通过信号线缆与流速仪的主体部分(6-1)连接，流速仪的主体部分(6-1)通过信号线缆与计算机连接，用于将流速测定结果传输至计算机(4)；所述溶解气体含量测量仪的探头(7-1)通过信号线缆与溶解气体含量测量仪的主体部分(7-2)连接，溶解气体含量测量仪的主体部分(7-2)通过信号线缆与计算机(4)连接，用于将溶解气体含量测定结果传输至计算机(4)；诱鱼驱鱼器(8)通过信号线缆与计算机(4)连接，用于接收计算机(4)发出的信号进行驱鱼或诱鱼；连接溶解气体含量测量仪的探头(7-1)与溶解气体含量测量仪的主体部分(7-2)的信号线缆，以及连接诱鱼驱鱼器(8)与计算机(4)的信号线缆，均缠绕于滑轮(10-1)上，滑轮(10-1)转动可带动溶解气体含量测量仪的探头(7-1)和诱鱼驱鱼器(8)进入不同深度的水体。

2.根据权利要求1所述基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，其特征在于，船体底壁外表面上设有3～5块整流板(11)，各整流板相互平行且垂直于船体底壁。

3.根据权利要求1所述基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，其特征在于，所述电源(3)为可充蓄太阳能电池，船体顶壁外表面上设有太阳能电池板(3-1)，太阳能电池板通过线缆与电源连接。

4.根据权利要求1至3之一所述基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，其特征在于，船体顶壁上设有警示灯(12)。

5.根据权利要求1至3之一所述基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，其特征在于，所述船体(1)的直径不超过120cm。

6.根据权利要求1至3之一所述基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的装置，其特征在于，所述测距仪(5)、流速仪、溶解气体含量测量仪、诱鱼驱鱼器(8)分别通过电缆与电源(3)连接。

7.基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法，其特征在于，该方法使用权利要求1至6中任一权利要求所述装置，步骤如下：

①选定干支流交汇区作为目标区域，该目标区域的干流上游具有泄水建筑物，将目标区域的干流有支流汇入的一侧记作汇入侧，将目标区域的干流无支流汇入的一侧记作基准侧；

②泄水建筑物的泄水过程会造成下游水体出现总溶解气体过饱和现象，从泄水建筑物开始泄水时，监测目标区域内水体的总溶解气体含量，当目标区域内水体的总溶解气体含量超过设定阈值时，按照步骤③～⑤的操作采用权利要求1至6之一所述装置进行诱鱼或驱鱼促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫；

③在目标区域设置若干预设行驶路线，各预设行驶路线垂直于目标区域的干流河岸，将所述装置由基准侧放入各预设行驶路线上，使整流板的方向与水流方向平行，对应于各装置的预设行驶路线分别在汇入侧和基准侧的岸边安装测距仪信号收发器，汇入侧和基准侧的岸边安装的测距仪信号收发器与预设行驶路线位于同一直线上，将处于同一预设行驶路线上的两个测距仪信号收发器之间的距离记作D；

④通过计算机控制各装置的滑轮驱动电机驱动滑轮转动将溶解气体含量测量仪的探头和诱鱼驱鱼器下放至水下某一设定深度，用流速仪实时监测流速并传送给计算机，计算机根据流速控制相应的桨叶驱动电机驱动桨叶工作使各装置按预设行驶路线向对岸行驶；装置行驶过程中，采用测距仪实时测量装置与汇入侧及基准侧设置的测距仪信号收发器的距离d1及d2并传送给计算机，通过计算机判断装置距离对岸的测距仪信号收发器的距离，当装置距离对岸的测距仪信号收发器的距离达到设定距离时，根据流速控制相应的桨叶驱动电机工作使装置转变行驶方向并按预设路线返回对岸；

装置行驶过程中，通过溶解气体含量测量仪实时测量水体的总溶解气体含量并传送给计算机，根据总溶解气体含量控制诱鱼驱鱼器发出诱鱼信号或驱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域；所述总溶解气体低饱和度区域是指总溶解气体含量低于设定阈值的区域；

⑤通过计算机控制滑轮驱动电机驱动滑轮转动将溶解气体含量测量仪的探头和诱鱼驱鱼器下放至水下其他设定深度，重复步骤④的操作，直至目标区域的总溶解气体过饱和现象消失为止。

8.根据权利要求7所述基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法，其特征在于，步骤④中，在装置行驶过程中，实时计算d1+d2的值，当d1+d2-0.2m>D时，通过计算机控制相应的螺旋桨驱动电机工作对装置的行驶方向进行修正，使d1+d2的值与D的差值变小，当0≤d1+d2-D≤0.2m时，即可停止对装置的行驶方向修正。

9.根据权利要求7或8所述基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法，其特征在于，步骤④中，相邻预设行驶路线之间的距离为0.1～2km。

10.根据权利要求7或8所述基于干支流交汇的促使鱼类躲避溶解气体过饱和胁迫的方法，其特征在于，步骤④中，所述根据总溶解气体含量控制诱鱼驱鱼器发出诱鱼信号或驱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域是指，当总溶解气体含量低于设定阈值时，计算机控制诱鱼驱鱼器发出诱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域，当溶解气体含量大于等于设定阈值时，计算机控制诱鱼驱鱼器发出驱鱼信号促使鱼类进入总溶解气体低饱和度区域。

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