CN204097978U - 一种利用射流诱鱼的装置 - Google Patents

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夏庆福
郑铁刚
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吕强
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Abstract

本实用新型涉及一种利用射流诱鱼的装置,包括:设置在鱼道进口上游的拦鱼射流管,拦鱼射流管沿管的长方向一字排列设置多个拦鱼射流孔,拦鱼射流孔的出口射流线与河道成α拦鱼角。鱼道进口的下游沿河道布置多根诱鱼射流管,各诱鱼射流管沿管的长方向一字排列设置多个诱鱼射流孔,诱鱼射流孔的出口射流线与河道成γ诱鱼角。本实用新型采用水流本身的流动产生拦鱼射流和诱鱼射流,利用拦鱼射流阻挡鱼类越过鱼道进口,并利用诱鱼射流引导鱼类进入鱼道,避免鱼类失去方向。相对于传统补水诱鱼方式,拦鱼射流、诱鱼射流的耗水量显著减小,节省了大量的水利能源,并且工程施工简单,运行操作方便,适用于各种水工工程。

Description

一种利用射流诱鱼的装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种利用射流诱鱼的装置,是一种环保装置,是一种保护鱼类生态的水工设施。
背景技术
[0002] 在水利枢纽的布置格局中,鱼道工程由于其几何尺寸较小,其宽度通常仅为2〜5m,与数百米甚至数公里的整个河宽相比所占份额很小,被称之为“针眼”工程,加之鱼道工程过流流量甚小,鱼类从河流下游逆水流方向上溯的过程中,不易感应到鱼道进口的水流流向,造成大量鱼类不易发现鱼道进口,从而严重影响鱼道的过鱼效率。因此,如何提高鱼道进口的集鱼效果是鱼道工程设计的关键技术之一。
[0003]目前,国内外提出通过补水方式、灯光诱鱼等措施诱使鱼类游入鱼道。例如授权公告号为CN202705996U的专利中介绍了一种鱼道进口分段式补水系统,此诱鱼措施存在以下不足:1、树状结构的补水管网中,各支管流量分配不均,容易出现多处漩涡,使鱼类方向感迷失;2、管网中存在多个阀门、传感器、信号器等,系统繁杂,较难运行与管理。授权公告号为CN2444417Y的专利中提出一种诱鱼灯具,利用灯光诱鱼,此诱鱼措施的不足之处在于:1、河流水中含有漂浮物、悬浮物、泥沙、水草等,水质浑浊度较高,因此光线传播路程较短,诱鱼范围较小;2、电缆浸泡在河水中,容易发生水电事故。
实用新型内容
[0004] 为了克服现有技术的问题,本实用新型提出了一种利用射流诱鱼的装置。所述的装置在水中设立射流,利用水流流动速度的变化既引导鱼类的游动方向,又阻挡鱼类运动方向,使鱼类可以迅速的找到鱼道的进口。
[0005] 本实用新型的目的是这样实现的:一种利用射流诱鱼的装置,包括:设置在鱼道进口上游的拦鱼射流管,所述的鱼道设置在河流沿岸并与河岸成小于40度的角度,所述的拦鱼射流管由水面向水下延伸设置,拦鱼射流管沿管的长方向一字排列设置多个拦鱼射流孔,所述拦鱼射流孔的出口射流线与河道成α拦鱼角;所述鱼道进口的下游沿河道布置多根诱鱼射流管,各个诱鱼射流管由水面向水底延伸,各诱鱼射流管沿管的长方向一字排列设置多个诱鱼射流孔,所述诱鱼射流孔的出口射流线与河道成Y诱鱼角。
[0006] 进一步的,所述的拦鱼射流管、诱鱼射流管通过各自的带有调节阀门的支管与总管连接,所述的总管通向水坝上游。
[0007] 进一步的,所述的拦鱼射流孔的出口射流线与河道水流成60-90度角。
[0008] 进一步的,所述的拦鱼射流管的截面形状为正方形,所述正方形的边长为鱼道宽度的0.15-0.25倍;所述的拦鱼射流孔为圆型,两孔之间的距离为鱼道宽度的0.05-0.10倍,拦鱼射流孔的直径为鱼道宽度的0.15-0.25倍;所述拦鱼射流孔的单孔流量为鱼道流量的 0.35-1.00 倍。
[0009] 进一步的,所述的诱鱼射流孔的出口射流线与河道水流成10-30度角。
[0010] 进一步的,所述的诱鱼射流管之间的间距及其距鱼道进口下游边墙的间距为鱼道宽度的1.5-2.5倍;所述的诱鱼射流管的截面形状为正方形,所述正方形的长为鱼道宽度的0.05-0.10倍;所述的诱鱼射流孔为圆形,孔间距与孔直径均为鱼道宽度的0.05-0.10倍;所述的诱鱼射流孔单孔流量为鱼道流量的0.02-0.10倍。
[0011] 本实用新型产生的有益效果是:本实用新型采用水流本身的流动一方面产生拦鱼射流,一方面产生诱鱼射流,利用拦鱼射流阻挡鱼类越过鱼道进口,并利用诱鱼射流弓I导鱼类进入鱼道,避免鱼类失去方向。射流可以利用水流的自然落差产生,无需任何动力,也无需太多的维护。通过拦鱼射流管、诱鱼射流管与鱼道进口的组合方式,有效诱使大量上溯鱼类游入鱼道,提高了鱼道过鱼效率。相对于传统补水诱鱼方式,拦鱼射流、诱鱼射流的耗水量显著减小,节省了大量的水利能源,并且工程施工简单,运行操作方便,适用于各种水工工程。
附图说明
[0012] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0013] 图1是本实用新型的实施例一所述方法的原理示意图;
[0014] 图2是本实用新型的实施例五所述系统的结构示意图;
[0015] 图3是本实用新型的实施例七所述拦鱼射流管的示意图,是图2中A点的放大图;
[0016] 图4是本实用新型的实施例八所述拦鱼射流管上的拦鱼射流孔的示意图,是图3中的B向视图;
[0017] 图5是本实用新型的实施例九所述的诱鱼射流管的示意图,是图2中C点的放大图;
[0018] 图6是本实用新型的实施例十所述诱鱼射流管上的诱鱼射流孔的示意图,是图5中的D向视图。
具体实施方式
[0019] 实施例一:
[0020] 本实施例是一种利用射流诱鱼的方法,如图1所示。本实施例在与河道沿岸I成小于40度角的鱼道进口 2上游边墙3附近设置多股与河道流向4成α拦鱼角的拦鱼射流5,所述多股拦鱼射流自水面向水下排列直至水底,所述拦鱼射流的主流区流速大于洄游鱼类6的极限流速,使鱼类无法穿越拦鱼射流带游至河道上游,从而聚集于鱼道进口区附近。在鱼道进口下游沿河道布置多股流速低于洄游鱼类朔游速度的诱鱼射流7,诱鱼射流的流向与河道流向成Y诱鱼角,从而在上游拦鱼射流的高流速带与河岸之间的鱼道进口区内形成适宜的流速场8,使沿河岸上溯的洄游鱼类容易游入,并逆水流流向游至鱼道进口区内。鱼类进入鱼道进口区后,在鱼道进口出流的诱导下,能够发现并游入鱼道进口。
[0021] 本实施例所述的诱鱼方式主要是针对一种沿河岸布置的,并与河岸有一定角度的鱼道,通常这种鱼道与河岸的角度应当小于40度,即与河道成40度角倾斜的鱼道进口,这种鱼道更适应于沿河岸游动的鱼类。
[0022] 所述射流诱鱼方法的原理为:在鱼道进口上游边墙附近设置一股流速相对较高的射流,这股射流是由从水面到水下一排喷射流组成,使其在河流的水流中形成一条拦截河流水流的高流速带。这条高速流带在河岸附近的时候,由于流速较高,因此基本上可以保持喷射水流的方向,即将河道中的水流冲开,形成拦河道水流的“水墙”,但到远离河岸时,由于射流的能量减少,射流水流与河道水流方向逐渐合一,最终形成与河道水流一致的方向,如图1所示。这条高流速带的主流区流速大于洄游鱼类的极限流速,使鱼类无法穿越该流速带而错过鱼道进口游至河道上游,从而促使鱼类聚集于鱼道进口区附近。
[0023] 在鱼道进口下游布置多股流速相对较低的射流,称为诱鱼射流,从而在上游高流速带与河岸之间的鱼道进口区内形成适宜的流速场,使沿河岸上溯的洄游鱼类容易游入这个流速场,并逆水流流向游至鱼道进口区内。鱼类进入鱼道进口区后,在鱼道进口出流的诱导下,能够较易发现并游入鱼道进口。
[0024] 诱鱼射流的可以排列成矩阵型,即沿河岸平面布置一些喷射水流,同时向水下布置一些喷射水流,形成一个诱鱼射流的“面”,以提高诱鱼的效果。
[0025] 实施例二:
[0026] 本实施例是实施例一的改进,是实施例一关于拦鱼角的细化,本实施例所述的a拦鱼角为60-90度。
[0027] 拦鱼角为拦鱼水流与河道中的水流之间的夹角,可以在60至90度之间选择,如果是90度则喷射水流与河道中的水流成垂直状态,拦鱼范围较大;拦鱼角越小,拦鱼范围越小。
[0028] 拦鱼角可根据洄游鱼类靠近岸边游动区域大小进行设置。
[0029] 实施例三:
[0030] 本实施例是上述实施例的改进,是上述实施例关于诱鱼射流的细化,本实施例所述的诱鱼射流为沿河岸排列并向水下延伸的多点矩阵排列的射流。
[0031] 由于射流通常可以沿河岸设置,以吸引鱼类,可以布置在水面、水中或水底。本实施例则将喷射流布置为矩阵的“面”形提高诱鱼效率。
[0032] 诱鱼射流的布置主要考虑鱼类的种类,特性,以及周围环境等因素。
[0033] 实施例四:
[0034] 本实施例是上述实施例的改进,是上述实施例关于诱鱼角的细化,本实施例所述的Y诱鱼角为10-30度。
[0035] 诱鱼角的大小设置也是根据鱼类,及周围环境而确定。
[0036] 实施例五:
[0037] 本实施例是一种根据上述实施例所述方法而设置的利用射流诱鱼的系统,如图2所示。本实施例包括:设置在鱼道进口上游的拦鱼射流管9,图2中的拦鱼射流管是竖直向下的(与纸面垂直),因此,在图2中是一个方块。
[0038] 拦鱼射流管可以设置为垂直向水下延伸,也可以是倾斜的向水下延伸,视河岸环境而定。
[0039] 鱼道设置在河流沿岸并与河岸成小于40度的角度,所述的拦鱼射流管由水面向水下延伸设置,拦鱼射流管沿管的长方向一字排列设置多个拦鱼射流孔,应当说明的是射流孔不是在管的端面上,而是在管的侧面,沿管的长轴方向,成排的设置拦鱼射流孔。由于有多个拦鱼射流孔,拦鱼射流有由水面到水下的多条射流组成,可以有效的产生一堵“水墙”阻挡鱼类越过水墙向前游动。
[0040] 本实施所述鱼道的进口设置在水坝11的下游,拦鱼射流孔的出口射流线与河道成α拦鱼角,拦鱼角可以在60-90度之间选择,如果是90度,则拦射流孔的出口射流线与河道垂直。本实施例所述的拦鱼射流孔的出口射流线是指水流从拦鱼射流孔中射出时所指向的方向。
[0041 ] 本实施例在所述鱼道进口的下游沿河道布置多根诱鱼射流管10,各个诱鱼射流管由水面向水底延伸,各诱鱼射流管的沿管的长方向一字排列设置多个诱鱼射流孔,所述诱鱼射流孔的出口射流线与河道成Y诱鱼角。如同拦鱼射流管一样,在图2中由于射流管也是由一个方块表不。
[0042] 所述的有压水源有多种方式可以选择。为使拦鱼射流管和诱鱼射流管获得具有一定压力的水流,可以将拦鱼射流管和诱鱼射流管连接带有流量调节的水泵,利用水泵产生有压水源。
[0043] 或者更加简单的,将拦鱼射流管和诱鱼射流管连在一个与水坝上游水位联通的管子上,利用上游水位的压力,并在连接各个拦鱼射流管和诱鱼射流管的支管上设置流量调节阀门,这样可以在不用任何动力的情况下利用自然力,就可以不断的提供有压水流,即节省能源又免于设备的维护,减小的使用和建造成本。
[0044] 实施例六:
[0045] 本实施例是实施例五的改进,是实施例五关于有压水源的细化。本实施例所述的有压水源是上游的水头。所述的拦鱼射流管、诱鱼射流管通过各自的带有调节阀门12的支管13与总管14连接,所述的总管与水坝上游水头连接。
[0046] 水坝的上下游之间有一定的水头,在连接水坝上下游的水管中可以产生一定的水压,本实施例正是利用了这样原理,在一条连通水坝上下游的干管中产生有压水流,并将这个有压水流通过支管引导到拦鱼射流管和诱鱼射流管中,产生拦鱼射流和诱鱼射流。
[0047] 由于干管中的流量是基本相同的,因此,要在各个支管上设置流量调节阀门,利用流量调节阀门对各个射流管中的流量进行调节,形成拦鱼射流管射出的大于洄游鱼类的极限流速,同时通过设置在连接诱鱼射流管的支管上的流量调节阀门产生低于洄游鱼类朔游速度的诱鱼射流。
[0048] 实施例七:
[0049] 本实施例是实施例六的细化,是实施例六关于拦鱼射流孔的细化。本实施例所述的拦鱼射流孔的出口射流线15与河道水流成60-90度角,如图3。
[0050] 本实施例所述的拦鱼射流孔的出口射流线与河道水流即为前述的拦鱼角α。产生的拦鱼射流垂直或与河流水流方向成较大锐角,以产生“水墙”。
[0051] 实施例八:
[0052] 本实施例是实施例六的细化,是实施例六关于拦鱼射流管的细化。本实施例所述的拦鱼射流管的截面形状为正方形,如图3所示,所述正方形的边长P为鱼道宽度的0.15-0.25倍。拦鱼射流孔9-1为圆型,两孔之间的距离L为鱼道宽度的0.05-0.10倍,拦鱼射流孔的直径D为鱼道宽度的0.15-0.25倍。拦鱼射流孔的单孔流量为鱼道流量的0.35-1.00倍,如图4所示。
[0053] 实施例九:
[0054] 本实施例是实施例六的细化,是实施例六关于诱鱼射流管的细化。本实施例所述的诱鱼射流孔的出口射流线16与河道水流之间的角度Y成10-30度角,如图5所示。
[0055] 实施例十:
[0056] 本实施例是实施例九的细化,是实施例九关于诱鱼射流管的细化。本实施例所述的诱鱼射流管之间的间距L1及其距鱼道进口下游边墙的间距为鱼道宽度的1.5-2.5倍。诱鱼射流管的截面形状为正方形,正方形的长P1为鱼道宽度的0.05-0.10倍。诱鱼射流孔为圆形,两孔之间的距离L2与孔的直径D1均为鱼道宽度的0.05-0.10倍,如图6所示,诱鱼射流孔单孔流量为鱼道流量的0.02-0.10倍。
[0057] 设计实例:
[0058] 如图2所示,鱼道宽度为2.0m,鱼道进口中轴线与左河岸线的最小夹角为30°。如图3所示,拦鱼角ο为60°。
[0059] 如图3所示,拦鱼射流管采用截面为正方形的管子,截面边长P为0.5m,拦鱼射流管竖直放置。拦鱼射流管上设置5个拦鱼射流孔,拦鱼射流孔的出口射流线方向指向河流下游方向,并与河道水流形成60°拦鱼角。最上端拦鱼射流孔的上缘与水面齐平,最下端拦鱼射流孔的下缘与河底齐平,拦鱼射流孔的直径D为0.3m,间距L为0.125m。
[0060] 如图5所示,在鱼道进口下游边墙的下游,距离为3.0m处设置3根诱鱼射流管,诱鱼射流管之间的间距L1为3.0m,诱鱼角r为10°。
[0061] 如图5所示,诱鱼射流管采用截面为正方形的管子,正方形的边长P1为0.2m。各个诱鱼射流管竖直放置,每个诱鱼射流管上设置6个诱鱼射流孔,最上端诱鱼射流孔的上缘与水面齐平,最下端诱鱼射流孔的下缘与河底齐平。诱鱼射流孔的出口射流线与河道水流方向成10。角度,其直径D1为0.15m,间距L1为0.22m。
[0062] 如图1所示,拦鱼支管与诱鱼支管均焊接到总管上,总管的管径为1.0m,总管穿过水坝通向上游水库。
[0063] 如图2所示,拦鱼支管、诱鱼支管、总管上均安装调节阀,总管的流量调节为1.3m3/s,拦鱼支管10的流量调节为1.0m3/s,诱鱼支管的流量调节为0.lm3/s。
[0064] 如图1所示,鱼类沿左河岸从下游逆水流方向上溯,自然进入诱鱼射流管射流所形成的诱鱼流场,并逆水流流向游至鱼道进口附近,拦鱼射流管射流形成高流速带,其内的流速大于鱼类的克流流速,且在河流横向上的影响范围较大,因此可使大量上溯鱼类不能通过高流速带而停留在鱼道进口附近。鱼道进口的射流在其附近形成了诱鱼流速场,停留的鱼类容易感应到流速场的水流流向,并逆水流流向游入鱼道进口并通过鱼道,有效地提高了鱼道过鱼效率。
[0065] 本实例采用的所有参数均经过数值模拟计算与试验研究优化所得,并通过过鱼试验验证了水流流态的合理性与优越性。
[0066] 最后应说明的是,以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案(比如射流管的直径、流量、入射角等)进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种利用射流诱鱼的装置,其特征在于,包括:设置在鱼道进口上游的拦鱼射流管,所述的鱼道设置在河流沿岸并与河岸成小于40度的角度,所述的拦鱼射流管由水面向水下延伸设置,拦鱼射流管沿管的长方向一字排列设置多个拦鱼射流孔,所述拦鱼射流孔的出口射流线与河道成α拦鱼角;所述鱼道进口的下游沿河道布置多根诱鱼射流管,各个诱鱼射流管由水面向水底延伸,各诱鱼射流管沿管的长方向一字排列设置多个诱鱼射流孔,所述诱鱼射流孔的出口射流线与河道成Y诱鱼角。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述的拦鱼射流管、诱鱼射流管通过各自的带有调节阀门的支管与总管连接,所述的总管通向水坝上游。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述的拦鱼射流孔的出口射流线与河道水流成60-90度角。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述的拦鱼射流管的截面形状为正方形,所述正方形的边长为鱼道宽度的0.15-0.25倍;所述的拦鱼射流孔为圆型,两孔之间的距离为鱼道宽度的0.05-0.10倍,拦鱼射流孔的直径为鱼道宽度的0.15-0.25倍;所述拦鱼射流孔的单孔流量为鱼道流量的0.35-1.00倍。
5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述的诱鱼射流孔的出口射流线与河道水流成10-30度角。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述的诱鱼射流管之间的间距及其距鱼道进口下游边墙的间距为鱼道宽度的1.5-2.5倍;所述的诱鱼射流管的截面形状为正方形,所述正方形的长为鱼道宽度的0.05-0.10倍;所述的诱鱼射流孔为圆形,孔间距与孔直径均为鱼道宽度的0.05-0.10倍;所述的诱鱼射流孔单孔流量为鱼道流量的0.02-0.10倍。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104863100A (zh) * 2015-05-22 2015-08-26 三峡大学 一种履带式鱼类连续下行过坝装置
CN108221886A (zh) * 2018-01-25 2018-06-29 浙江水利水电学院 具有诱鱼功能的流线变截面反冲消能鱼道

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Granted publication date: 20150114

Effective date of abandoning: 20160504