CN113068639A

CN113068639A - 一种鱼类上溯能力研究装置

Info

Publication number: CN113068639A
Application number: CN202110271517.4A
Authority: CN
Inventors: 蔡露; 侯轶群; 朱正强; 韩德举; 陈小娟; 陶江平; 胡望斌
Original assignee: Institute Of Water Engineering Ecology Chinese Academy Of Sciences
Current assignee: Institute Of Water Engineering Ecology Chinese Academy Of Sciences
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2041-03-12
Also published as: CN113068639B

Abstract

一种鱼类上溯能力研究装置，包括鱼道，所述的鱼道包括上游段和下游段，上游段一端与下游段一端之间通过中游段连接并形成“U”形的鱼道，上游段、下游段以及中游段的倾斜角度相同；所述的上游段远离中游段的一端侧壁上设有进水管，所述的下游段远离中游段的一端侧壁上设有出水管，进水管与出水管连接至同一台送水泵上；所述的鱼道上方设有运鱼轨道，运鱼轨道设置在上游段和下游段远离中游段的一端上方，且运鱼轨道由上游段向下游段方向倾斜向下设置；所述的运鱼轨道上设有移动装置，移动装置下方吊设有运鱼箱。本发明专利采用上述结构，可实现鱼类上溯能力的研究，并实现自动化的鱼类转运，保证鱼类上溯能力研究工作的连续性。

Description

一种鱼类上溯能力研究装置

技术领域

本发明涉及生物实验装置领域，具体的是一种鱼类上溯能力研究装置。

背景技术

上溯运动作为鱼类逃逸、洄游、繁殖、捕食等行为实现的主要方式，对鱼类存活、生长及繁衍提供了基本保证，具有重要的生态学意义。近年来，大量的水利工程建设阻断了鱼类原有的洄游通道，改变了河流原有的水流状况，对多种鱼类的生存和繁殖造成严重影响。在此背景下，水利工程项目开展时鱼道（或称过鱼设施）的建设显得尤为重要，并越来越受到国家的重视。

鱼类上溯能力的相关研究对于鱼道设计至关重要，可为鱼类物种资源保护和开发利用提供重要的基础资料和参考依据。目前的鱼类游泳能力设备一般是先通过鱼类游泳能力测试，然后为鱼道流速设计提供支撑。但是，鱼类在众多游泳能力设备中运动后的对地距离几乎为0，而鱼类在鱼道中是需要上溯前进的。因此，设计一种不仅能让鱼类逆流而动持续上溯（即鱼类可上溯距离较大），又占地面积较小，则十分迫切。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种鱼类上溯能力研究装置，可实现鱼类上溯能力的研究，并实现自动化的鱼类转运，保证鱼类上溯能力研究工作的连续性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种鱼类上溯能力研究装置，包括鱼道，所述的鱼道包括上游段和下游段，上游段一端与下游段一端之间通过中游段连接并形成“U”形的鱼道，上游段、下游段以及中游段的倾斜角度相同；

所述的上游段远离中游段的一端侧壁上设有进水管，所述的下游段远离中游段的一端侧壁上设有出水管，进水管与出水管连接至同一台送水泵上；

所述的鱼道上方设有运鱼轨道，运鱼轨道设置在上游段和下游段远离中游段的一端上方，且运鱼轨道由上游段向下游段方向倾斜向下设置；

所述的运鱼轨道上设有移动装置，移动装置下方吊设有运鱼箱。

优选的方案中，所述的上游段远离中游段的一端内设有第一阻挡网板，第一阻挡网板通过设置在上游段内侧壁上的第一网板插槽插设固定；

所述的下游段远离中游段的一端内设有第二阻挡网板，第二阻挡网板通过设置在下游段内侧壁上的第二网板插槽插设固定。

优选的方案中，所述的鱼道通过其底部的鱼道支撑柱支撑固定。

优选的方案中，所述的运鱼轨道两端设有水平的延伸板，延伸板上设有轨道支撑柱，运鱼轨道通过轨道支撑柱支撑固定。

优选的方案中，所述的运鱼轨道主体为矩形框架结构，在运鱼轨道的两个内侧壁下沿上分别设有一条轨道齿，移动装置上设有两组行进齿轮，单组行进齿轮包括两个行进齿轮，两个行进齿轮之间通过轮轴连接，单组行进齿轮中的两个行进齿轮分别设置在两条轨道齿上并与轨道齿之间啮合；

其中一根所述的轮轴上设有从动齿轮，移动装置上设有第一电机，第一电机的电机轴上设有与从动齿轮啮合的主动齿轮。

优选的方案中，所述的轮轴通过轮轴固定件固定设置在移动装置顶面上。

优选的方案中，所述的主动齿轮与从动齿轮之间还设有中间齿轮，中间齿轮与主动齿轮及从动齿轮啮合连接。

优选的方案中，两组所述的行进齿轮所对应的两根轮轴上分别第一冠齿轮和第二冠齿轮，第一冠齿轮和第二冠齿轮之间通过两端设有齿轮的齿轮杆传动，齿轮杆两端的两个齿轮分别与第一冠齿轮、第二冠齿轮啮合，第一冠齿轮和第二冠齿轮以齿轮杆中轴对称设置在齿轮杆两端不同侧上。

优选的方案中，所述的移动装置底部靠近两端的位置上分别设有吊绳固定柱和第二电机，吊绳固定柱上固定有吊绳，运鱼箱顶面两端分别设有导向轮和导向筒，吊绳一端固定在吊绳固定柱上，另一端穿过导向轮和导向筒后与第二电机连接。

优选的方案中，所述的运鱼箱底面为网格底板，靠近导向筒的运鱼箱一端为开口，开口处设有翻转端板，翻转端板下端通过销轴固定，翻转端板上端设有环形件，穿过导向筒的吊绳绕过环形件后与第二电机连接。

本发明所提供的一种鱼类上溯能力研究装置，通过采用上述结构,具有以下有益效果：

（1）可实现连续性的鱼类上溯运动，在鱼类游至鱼道上游位置时，将鱼类转移到下游位置后继续进行上溯，实现了鱼类上溯距离的研究目的；

（2）设计了带有中游段的鱼道结构，一方面可模拟野外真实鱼道中的转弯段结构从而可研究鱼类在转弯段的上溯行为，另一方面可保证水流持续由上游向下游流动。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的鱼道结构示意图。

图3为本发明的运鱼轨道结构示意图。

图4为本发明的移动装置结构示意图。

图5为本发明的运鱼箱结构示意图。

图中：鱼道1，上游段101，下游段102，中游段103，运鱼轨道2，移动装置3，运鱼箱4，网格底板401，翻转端板402，第一阻挡网板5，第一网板插槽6，吊绳固定柱7，导向轮8，导向筒9，第二阻挡网板10，第二网板插槽11，进水管12，出水管13，送水泵14，鱼道支撑柱15，轨道齿16，延伸板17，轨道支撑柱18，吊绳19，行进齿轮20，轮轴21，轮轴固定件22，从动齿轮23，中间齿轮24，第一电机25，主动齿轮26，第一冠齿轮27，第二冠齿轮28，齿轮杆29，环形件30，第二电机31。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2中，一种鱼类上溯能力研究装置，包括鱼道1，所述的鱼道1包括上游段101和下游段102，上游段101一端与下游段102一端之间通过中游段103连接并形成“U”形的鱼道1，上游段101、下游段102以及中游段103的倾斜角度相同；

所述的上游段101远离中游段103的一端侧壁上设有进水管12，所述的下游段102远离中游段103的一端侧壁上设有出水管13，进水管12与出水管13连接至同一台送水泵14上；

所述的鱼道1上方设有运鱼轨道2，运鱼轨道2设置在上游段101和下游段102远离中游段103的一端上方，且运鱼轨道2由上游段101向下游段102方向倾斜向下设置；

所述的运鱼轨道2上设有移动装置3，移动装置3下方吊设有运鱼箱4。

本例中，水流从上游段101经中游段102流向下游段103的时候，水流每运动5-10cm，水流距离地面的高度下降1 cm （即鱼道1坡度控制在1：5 至 1：10），具体坡度可根据实际试验需求进行调整，或先采用小坡度（1:5）进行一次实验后，再采用大坡度（1:10）进行二次实验，以研究不同坡度下鱼类的上溯能力。

实施例2：

如图2中，在实施例1的基础上，所述的上游段101远离中游段103的一端内设有第一阻挡网板5，第一阻挡网板5通过设置在上游段101内侧壁上的第一网板插槽6插设固定；

所述的下游段102远离中游段103的一端内设有第二阻挡网板10，第二阻挡网板10通过设置在下游段102内侧壁上的第二网板插槽11插设固定。

优选的方案中，所述的鱼道1通过其底部的鱼道支撑柱15支撑固定。

优选的方案中，所述的运鱼轨道2两端设有水平的延伸板17，延伸板17上设有轨道支撑柱18，运鱼轨道2通过轨道支撑柱18支撑固定。

实施例3：

如图3、4中，在实施例1的基础上，所述的运鱼轨道2主体为矩形框架结构，在运鱼轨道2的两个内侧壁下沿上分别设有一条轨道齿16，移动装置3上设有两组行进齿轮20，单组行进齿轮20包括两个行进齿轮20，两个行进齿轮20之间通过轮轴21连接，单组行进齿轮20中的两个行进齿轮20分别设置在两条轨道齿16上并与轨道齿16之间啮合；

其中一根所述的轮轴21上设有从动齿轮23，移动装置3上设有第一电机25，第一电机25的电机轴上设有与从动齿轮23啮合的主动齿轮26。

优选的方案中，所述的轮轴21通过轮轴固定件22固定设置在移动装置3顶面上。

优选的方案中，所述的主动齿轮26与从动齿轮23之间还设有中间齿轮24，中间齿轮24与主动齿轮26及从动齿轮23啮合连接。

优选的方案中，两组所述的行进齿轮20所对应的两根轮轴21上分别第一冠齿轮27和第二冠齿轮28，第一冠齿轮27和第二冠齿轮28之间通过两端设有齿轮的齿轮杆29传动，齿轮杆29两端的两个齿轮分别与第一冠齿轮27、第二冠齿轮28啮合，第一冠齿轮27和第二冠齿轮28以齿轮杆29中轴对称设置在齿轮杆29两端不同侧上。

实施例4：

如图5中，在实施例1的基础上，所述的移动装置3底部靠近两端的位置上分别设有吊绳固定柱7和第二电机31，吊绳固定柱7上固定有吊绳19，运鱼箱4顶面两端分别设有导向轮8和导向筒9，吊绳19一端固定在吊绳固定柱7上，另一端穿过导向轮8和导向筒9后与第二电机31连接。

优选的方案中，所述的运鱼箱4底面为网格底板401，靠近导向筒9的运鱼箱4一端为开口，开口处设有翻转端板402，翻转端板402下端通过销轴固定，翻转端板402上端设有环形件30，穿过导向筒9的吊绳19绕过环形件30后与第二电机31连接。

在本例中，可在运鱼箱4内设计超声波传感器，当鱼类进入运鱼箱4内时，超声波信号被反射回来，可作为鱼类是否进入运鱼箱4中的检测手段，感应到鱼类进入运鱼箱4后，第二电机31启动，实现运鱼箱4的提升以及鱼类转运动作。

实施例5：

在上述实施例的基础上，采用以下方法进行鱼类上溯能力研究工作：

1）启动送水泵14，实现鱼道1内的水流循环；

2）将待检测鱼类放置进鱼道1中的下游段102内；

3）观察鱼类上溯距离；

4）当鱼类到达预先放置在上游段101端部的运鱼箱4中时，第二电机31启动；

5）第二电机31带动吊绳19收起，运鱼箱4一端的翻转端板402翻起并限制鱼类活动空间；

6）持续收起的吊绳19将运鱼箱4提起并由离开鱼道1；

7）第一电机25启动，使移动装置3在运鱼轨道2移动并向下游段102一端移动；

8）移动至下游段102上方时，第二电机31放绳，使运鱼箱4落至下游段102中；

9）持续放绳至运鱼箱4一端的翻转端板402放下，鱼类由开启的翻转端板402游出；

10）重复步骤3）-9）进行鱼类上溯能力研究工作。

Claims

1.一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：包括鱼道（1），所述的鱼道（1）包括上游段（101）和下游段（102），上游段（101）一端与下游段（102）一端之间通过中游段（103）连接并形成“U”形的鱼道（1），上游段（101）、下游段（102）以及中游段（103）的倾斜角度相同；

所述的上游段（101）远离中游段（103）的一端侧壁上设有进水管（12），所述的下游段（102）远离中游段（103）的一端侧壁上设有出水管（13），进水管（12）与出水管（13）连接至同一台送水泵（14）上；

所述的鱼道（1）上方设有运鱼轨道（2），运鱼轨道（2）设置在上游段（101）和下游段（102）远离中游段（103）的一端上方，且运鱼轨道（2）由上游段（101）向下游段（102）方向倾斜向下设置；

所述的运鱼轨道（2）上设有移动装置（3），移动装置（3）下方吊设有运鱼箱（4）。

2.根据权利要求1所述的一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：所述的上游段（101）远离中游段（103）的一端内设有第一阻挡网板（5），第一阻挡网板（5）通过设置在上游段（101）内侧壁上的第一网板插槽（6）插设固定；

所述的下游段（102）远离中游段（103）的一端内设有第二阻挡网板（10），第二阻挡网板（10）通过设置在下游段（102）内侧壁上的第二网板插槽（11）插设固定。

3.根据权利要求1所述的一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：所述的鱼道（1）通过其底部的鱼道支撑柱（15）支撑固定。

4.根据权利要求1所述的一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：所述的运鱼轨道（2）两端设有水平的延伸板（17），延伸板（17）上设有轨道支撑柱（18），运鱼轨道（2）通过轨道支撑柱（18）支撑固定。

5.根据权利要求1所述的一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：所述的运鱼轨道（2）主体为矩形框架结构，在运鱼轨道（2）的两个内侧壁下沿上分别设有一条轨道齿（16），移动装置（3）上设有两组行进齿轮（20），单组行进齿轮（20）包括两个行进齿轮（20），两个行进齿轮（20）之间通过轮轴（21）连接，单组行进齿轮（20）中的两个行进齿轮（20）分别设置在两条轨道齿（16）上并与轨道齿（16）之间啮合；

其中一根所述的轮轴（21）上设有从动齿轮（23），移动装置（3）上设有第一电机（25），第一电机（25）的电机轴上设有与从动齿轮（23）啮合的主动齿轮（26）。

6.根据权利要求5所述的一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：所述的轮轴（21）通过轮轴固定件（22）固定设置在移动装置（3）顶面上。

7.根据权利要求5所述的一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：所述的主动齿轮（26）与从动齿轮（23）之间还设有中间齿轮（24），中间齿轮（24）与主动齿轮（26）及从动齿轮（23）啮合连接。

8.根据权利要求5所述的一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：两组所述的行进齿轮（20）所对应的两根轮轴（21）上分别第一冠齿轮（27）和第二冠齿轮（28），第一冠齿轮（27）和第二冠齿轮（28）之间通过两端设有齿轮的齿轮杆（29）传动，齿轮杆（29）两端的两个齿轮分别与第一冠齿轮（27）、第二冠齿轮（28）啮合，第一冠齿轮（27）和第二冠齿轮（28）以齿轮杆（29）中轴对称设置在齿轮杆（29）两端不同侧上。

9.根据权利要求1所述的一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：所述的移动装置（3）底部靠近两端的位置上分别设有吊绳固定柱（7）和第二电机（31），吊绳固定柱（7）上固定有吊绳（19），运鱼箱（4）顶面两端分别设有导向轮（8）和导向筒（9），吊绳（19）一端固定在吊绳固定柱（7）上，另一端穿过导向轮（8）和导向筒（9）后与第二电机（31）连接。

10.根据权利要求9所述的一种鱼类上溯能力研究装置，其特征在于：所述的运鱼箱（4）底面为网格底板（401），靠近导向筒（9）的运鱼箱（4）一端为开口，开口处设有翻转端板（402），翻转端板（402）下端通过销轴固定，翻转端板（402）上端设有环形件（30），穿过导向筒（9）的吊绳（19）绕过环形件（30）后与第二电机（31）连接。