CN114508082A - 一种无动力助力式洄游装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无动力助力式洄游装置，其设置在具有水位差的水体之间，该装置包括若干倾斜串接的水槽；水槽的一侧设有进水口，水槽的另外一侧设有出水口，较高位置的水槽的出水口连接相邻低位水槽的进水口；水槽的中部设有涡轮，涡轮在水流的作用下自由转动，涡轮外围形成洄游通道。本发明通过水流势能和机械能之间的转化，减小鱼类洄游所收到的阻力和重力，节约鱼类洄游的体力，提升鱼类洄游的成功率，降低水利工程建筑对生态系统的破坏。

Description

一种无动力助力式洄游装置
技术领域
本发明涉及生态保护装置领域，具体涉及一种无动力助力洄游装置。
背景技术
部分鱼类具有洄游的习性，随着水流区域水利设施的建设，部分流道区域的洄游受阻，如此将影响该区域鱼类的正常洄游，长期可能严重影响鱼类的生存，对生态系统产生难以修复的破坏。
现有的洄游辅助装置大多为阶梯式洄游装置，为鱼类等水生生物的洄游构建人工通道，但是该类洄游装置存在流速均匀的问题，不能满足不同鱼类的极限游速，且通道可能较长，鱼类通过该通道时无法停留，需要不断游动，体力消耗较大，即使通过通道也难以继续生存、繁殖。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无动力助力式洄游装置，降低鱼类洄游的难度，满足多种鱼类洄游需求。
本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：
一种无动力助力式洄游装置，其设置在具有水位差的水体之间，该装置包括若干倾斜串接的水槽；水槽的一侧设有进水口，水槽的另外一侧设有出水口，较高位置的水槽的出水口连接相邻的低位水槽的进水口；水槽的中部设有涡轮，涡轮在水流的作用下自由转动，涡轮外围形成洄游通道。
进一步地，水槽的底部还设有降低水槽内水体流速的阻流底板，涡轮安装在阻流底板的上方。
进一步地，阻流底板表面设有若干凸起和凹槽。
进一步地，水槽的槽底靠近进水口的位置还设有驻波槽，驻波槽相对阻流底板下凹。
进一步地，涡轮的外部还设有防止异物进入的防护罩，防护罩上设有用以水流通过的孔。
进一步地，水槽串接的倾斜坡度为1:12。
进一步地，出水口的位置还设有洄游指示灯。
进一步地，水槽包括槽体、支撑在槽体底部的支撑座，槽体侧壁呈圆弧状，通过圆弧状的侧壁协同涡轮对流经水槽的水流产生作用，增大涡轮对水流的影响。
进一步地，凸起和凹槽交替设置，凸起和凹槽以涡轮为中心呈放射状分布。
进一步地，相邻水槽的水位差和驻波槽的深度之间的比值为1:1.2。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明充分考虑鱼类洄游习性和流体力学，通过水流势能和机械能之间的转化，减小鱼类洄游所收到的阻力和重力，节约鱼类洄游的体力，提升鱼类洄游的成功率，降低水利工程建筑对生态系统的破坏。
2、本发明无需借助额外的动力源装置，借助水流自身对涡轮进行驱动，又通过涡轮对水流产生影响，一方面降低了对资源的浪费，另外还可以降低对环境的污染。
3、本发明的涡轮还可以配合安装发电机，通过水流驱动发电机工作，发电机产生的电能还可以供应到洄游指示灯，充分利用自然资源。
附图说明
图1是本发明中的无动力助力式洄游装置俯视图。
图2是本发明中的无动力助力式洄游装置三维结构示意图。
图3是本发明中的无动力助力式洄游装置侧面示意图。
图4是本发明中的水槽局部放大图。
图5是本发明中的涡轮结构示意图。
图6是本发明中驻波区水体涡流示意图。
图中，1、坝体；2、进水口；3、出水口；4、出水槽；5、涡轮；6、洄游指示灯；7、槽体；8、柱基；9、柱体；10、阻流底板；11、驻波槽；12、防护罩。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步描述：
一种无动力助力式洄游装置，如图1-5所示，将该装置设置在具有水位差的水体之间，用以下游水体的鱼类向上游水体洄游，本实施例中将该装置设置在坝体1靠近低水位的一侧，结构包括若干倾斜串接的水槽，本实施例中水槽串接的倾斜坡度为1:12。在水槽的一侧设有进水口2，水槽的另外一侧设有出水口3；较高位置的水槽的出水口3连接相邻的低位水槽的进水口2，以9个水槽为例，靠近坝体1的第一个水槽的进水口2承接坝体1上开设的出水槽4，高水位的水从出水槽4越过坝体1进入第一个水槽，第一个水槽的出水口3连接与之相邻的第二个水槽的进水口2，第二个水槽的出水口3连接与之相邻的第三个水槽的进水口2，依次类推，第八个水槽的出水口3连接与之相邻的第九个水槽的进水口2，第九个水槽的出水口3连接到低水位。在每个水槽的中心分别设有一个涡轮5，涡轮5在水流的作用下自由转动，在涡轮的外围形成洄游通道。夜间为了引导鱼类通过该洄游装置洄游，在出水口3的位置还安装有洄游指示灯6。
具体地，水槽包括槽体7、支撑在槽体底部的支撑座，槽体7的侧壁呈圆弧状；本实施例中支撑座由柱基8和柱体9两部分组成，柱基8预埋在坝体1一侧的低水位水体中，将柱体9固定在柱基8上，柱体9和柱基8可以是分体安装的也可以是一体式的，槽体7固定在柱体9的上端。
为了降低水槽中的水体流速，在水槽的底部还安装有阻流底板10，涡轮5安装在阻流底板10的上方位置，具体地，在阻流底板10表面还可以设置若干凸起和凹槽，在凸起和凹槽的作用下水流的流速得以减缓，本实施例中，凸起和凹槽交替设置，凸起和凹槽以涡轮为中心呈放射状分布。
为了辅助鱼类洄游，在水槽的槽底靠近进水口2的位置还设有驻波槽11，驻波槽11相对阻流底板10下凹，驻波槽11的设计，使得上游的水流冲击到驻波槽11内后形成局部涡流，如图6所示，借助局部涡流有助于鱼类跳跃至高位的水槽中，作为优选，相邻水槽的水位差和驻波槽的深度之间的比值为1:1.2。
在水槽的底部安装有涡轮基座，将涡轮5安装在涡轮基座上，涡轮包括叶片和轴承，涡轮通过轴承安装在涡轮基座上，水流冲击叶片驱动涡轮旋转，在涡轮的两侧，一侧水流方向与涡轮旋转方向相同，另外一侧水流方向与涡轮旋转方向相反，导致涡轮两侧的水流流速产生差异，满足不同鱼类洄游的要求，且较低流速的区域可以为鱼类提供洄游休息空间，便于鱼类积蓄体力。为了避免有杂物、鱼类等阻碍涡轮5旋转，在涡轮5的外部还罩有防护罩12，防护罩12上设有用以水流通过的孔本实施例中的防护罩采用格栅式的防护罩。
作为进一步地方案，在涡轮下方还可以安装发电机，水流驱动发电机转动，将机械能转化为电能发电机通过导线连接到洄游指示灯，无需另外为洄游指示灯供电；当然，洄游指示灯也可以选用夜光材料或者另外配备电源。
本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种无动力助力式洄游装置，其设置在具有水位差的水体之间，其特征在于，该装置包括若干倾斜串接的水槽；所述水槽的一侧设有进水口，所述水槽的另外一侧设有出水口，较高位置的水槽的出水口连接相邻的低位水槽的进水口；所述水槽的中部设有涡轮，所述涡轮在水流的作用下自由转动，所述涡轮外围形成洄游通道。
2.根据权利要求1所述的一种无动力助力式洄游装置，其特征在于，所述水槽的底部还设有降低水槽内水体流速的阻流底板，所述涡轮安装在阻流底板的上方。
3.根据权利要求2所述的一种无动力助力式洄游装置，其特征在于，所述阻流底板表面设有若干凸起和凹槽。
4.根据权利要求2所述的一种无动力助力式洄游装置，其特征在于，所述水槽的槽底靠近进水口的位置还设有驻波槽，驻波槽相对阻流底板下凹。
5.根据权利要求1所述的一种无动力助力式洄游装置，其特征在于，所述涡轮的外部还设有防止异物进入的防护罩，所述防护罩上设有用以水流通过的孔。
6.根据权利要求1所述的一种无动力助力式洄游装置，其特征在于，所述水槽串接的倾斜坡度为1:12。
7.根据权利要求1所述的一种无动力助力式洄游装置，其特征在于，所述出水口的位置还设有洄游指示灯。
8.根据权利要求1所述的一种无动力助力式洄游装置，其特征在于，所述水槽包括槽体、支撑在槽体底部的支撑座，所述槽体侧壁呈圆弧状。
9.根据权利要求3所述的一种无动力助力式洄游装置，其特征在于，所述凸起和凹槽交替设置，所述凸起和凹槽以涡轮为中心呈放射状分布。
10.根据权利要求4所述的一种无动力助力式洄游装置，其特征在于，相邻水槽的水位差和驻波槽的深度之间的比值为1:1.2。
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