CN219604297U - 适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，所述集诱鱼装置布置于水电站尾水渠中的回流区，所述集诱鱼装置包括固定在回流区岸坡上的集鱼槽，集鱼槽的一端连接喇叭式进鱼口，喇叭式进鱼口的开口朝向尾水渠下游，集鱼槽另一端的侧壁上开设有进鱼口，集鱼槽上靠近中部的位置设置集鱼箱，集鱼箱的两侧向进鱼口和喇叭式进鱼口的方向均为集鱼通道，两个集鱼通道上均设置倒须。本实用新型提出的集诱鱼装置布置在尾水渠特定位置，利用尾水渠内发电尾水在集诱鱼装置内和进鱼口附近形成诱鱼水流，不消耗电能和水量，运行成本更低。

Description

适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置

技术领域

本实用新型涉及水电站鱼类保护技术领域，具体涉及适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置。

背景技术

水电站阻隔了河流上下游鱼类迁徙，影响鱼类洄游行为和基因交流，因而水电站常设置集运鱼系统和升鱼机，人工在大坝上下游转运鱼类，以促进鱼类种群交流，维持水生生态平衡。集运鱼系统和升鱼机都包含集诱鱼装置，集诱鱼装置是集运鱼系统和升鱼机的重要部件，决定了整个系统的有效性，只有集诱鱼装置诱捕到足够数量的鱼，升鱼和转运装置才能发挥作用。集诱鱼的方法有多种，如光线、食物、水流条件等，工程中，营造适宜鱼类的水流条件是装置设计的基础，洄游鱼类有逆流而上的行为特征，因而集诱鱼装置常根据过鱼对象的习性营造特定流速流态的诱鱼水流，必要时采用诱鱼灯等辅助装置。

国内已有专利公开了若干种集诱鱼装置，公开号为CN 112400819A的发明专利公开了一种升鱼机工程中适用于山地河流的诱捕鱼系统及方法，主要技术特征在于使用赶鱼栅机械装置，通过赶鱼栅动作将鱼类集中在集鱼斗，使用过程中操作复杂，内部机械装置需要运动；公开号为CN 112796286A的发明专利公开了一种种适用于水坝集运鱼系统的集鱼装置，主要技术特征在于包含垂直升降井和可升降的集鱼箱，使用诱鱼灯和投饲器作为主要诱鱼手段，但忽略了水流效果，水流诱鱼对洄游鱼类吸引作用不强，特异性较差；公开号为CN 113026687A的发明专利公开了一种适用于水坝的集运鱼系统及其集运鱼方法，主要技术特征在于洄游通道井、集鱼箱和暂养池有效集成，忽略了水流的作用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置。本实用新型提出的集诱鱼装置布置在尾水渠特定位置，利用尾水渠内发电尾水在集诱鱼装置内和进鱼口附近形成诱鱼水流，不消耗电能和水量，运行成本更低。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：所述集诱鱼装置布置于水电站尾水渠中的回流区，所述集诱鱼装置包括固定在回流区岸坡上的集鱼槽，集鱼槽的一端连接喇叭式进鱼口，喇叭式进鱼口的开口朝向尾水渠下游，集鱼槽另一端的侧壁上开设有竖缝式进鱼口，集鱼槽上靠近中部的位置设置集鱼箱，所述集鱼槽内由竖缝式进鱼口和喇叭式进鱼口向集鱼箱均设置为集鱼通道，两个集鱼通道上均设置倒须。

进一步的：所述喇叭式进鱼口与岸坡接触的这一侧面的边墙使用扭面平滑过渡，而相对侧的边墙采用直立的平面造型，所述喇叭式进鱼口底面坡度倾向下游设置。

进一步的：与竖缝式进鱼口连接的第一集鱼通道和与喇叭式进鱼口连接的第二集鱼通道上均设置多道倒须，第一集鱼通道和第二集鱼通道上的多道倒须均间隔布置，且越靠近竖缝式进鱼口或喇叭式进鱼口的方向，相邻两道倒须之间的间距越大。

进一步的：所述倒须为V型设置，与竖缝式进鱼口连接的第一集鱼通道上的倒须开口朝向竖缝式进鱼口方向设置，与喇叭式进鱼口连接的第二集鱼通道上的倒须开口朝向喇叭式进鱼口方向设置；所述倒须在中部的折角处设置有供鱼类经过的竖缝，两端与集鱼槽的槽壁相连接。

进一步的：所述倒须包括设置为V型的刚性支撑件，刚性支撑件上对应设置两片网，两片网同样呈V型布置，两片网之间设置允许鱼类通过的所述竖缝。

进一步的：所述第一集鱼通道上的多道倒须，向竖缝式进鱼口的方向，竖缝宽度逐渐增大；所述第二集鱼通道上的多道倒须，向喇叭式进鱼口的方向，竖缝宽度逐渐增大。

进一步的：所述竖缝式进鱼口设置多个，且在集鱼槽的侧壁上间隔布置，多个竖缝式进鱼口的宽度均为目标鱼类宽度的3倍。

进一步的：所述喇叭式进鱼口的开口面积大于多个竖缝式进鱼口的总开口面积；喇叭式进鱼口的开口面积与多个竖缝式进鱼口的总开口面积之比小于鱼类冲刺游泳速度与回流区流速之比，且大于鱼类感应流速与回流区流速之比。

进一步的：所述集鱼箱的底部连接集鱼斗，集鱼斗的底部开设放鱼口；所述集鱼箱的两侧设置透水闸门。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型提出的集诱鱼装置布置在尾水渠特定位置，利用尾水渠内发电尾水在集诱鱼装置内和进鱼口附近形成诱鱼水流，不消耗电能和水量，运行成本更低。

本实用新型设置的竖缝式进鱼口处水流速度大于喇叭式进鱼口出水流速度，喇叭式进鱼口和竖缝式进鱼口的组合汇聚了水流能量，增强了对喜流水鱼类的刺激。本实用新型在集鱼通道上设置倒须结构，倒须结构的开口方向与鱼类运动方向一致，实现鱼类容易进入而难以退出的效果。

附图说明

图1为本实用新型提供的集诱鱼装置三维整体图；

图2为本实用新型集诱鱼装置的平面布置图；

图3为本实用新型集诱鱼装置的侧视图；

图4为本实用新型集诱鱼装置中水流流向和大小示意图；

图5为本实用新型诱鱼装置的布置图。

附图标记：1-集鱼槽，2-集鱼箱，3-竖缝式进鱼口，4-喇叭式进鱼口，5-倒须，6-第一集鱼通道，7-第二集鱼通道，8-喇叭式进鱼口底面，9-集鱼斗，10-喷头，11-集水池，12-竖缝，13-透水闸门。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

如图1至5所示，适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，所述集诱鱼装置布置于水电站尾水渠中的回流区，与水力发电机组协调运行，所述协调运行指的是集诱鱼装置在水力发电机组和尾水水位满足一定条件时进行集诱鱼作业，其他时段停止运行；所述集诱鱼装置包括固定在回流区岸坡上的集鱼槽1，集鱼槽1的一端连接喇叭式进鱼口4，喇叭式进鱼口4的开口朝向尾水渠下游，集鱼槽1另一端的侧壁上开设有竖缝式进鱼口3，集鱼槽1上靠近中部的位置设置集鱼箱2，所述集鱼槽1内由竖缝式进鱼口3和喇叭式进鱼口4向集鱼箱2均设置为集鱼通道，两个集鱼通道上均设置倒须5，所述集鱼箱2的两侧设置透水闸门13。回流区水流从喇叭式进鱼口4流入，流经集鱼通道和集鱼箱2，由竖缝式进鱼口3流出。

所述回流区根据实地测量或数值模拟等尾水渠流场分析成果确定，该区域的特征为水流从下游流向上游，一般位于尾水渠渠首水面附近。具体地，尾水渠水流向下游流动，但受到尾水渠转弯或底部逆坡影响，局部水流从下游流向上游，因而被称为“回流区”。本装置利用回流区的水流特征，在集鱼槽1和鱼类入口处形成诱鱼水流。

所述喇叭式进鱼口4与岸坡接触的这一侧面的边墙使用扭面平滑过渡，而相对侧的边墙采用直立的平面造型，所述喇叭式进鱼口4底面坡度倾向下游设置，喇叭式进鱼口长度5m，底坡1:5。喇叭式进鱼口4将集鱼通道横断面从2m宽×3m高扩大到4.75m宽(平均)×4m高，面积扩大约3倍多。所述喇叭式进鱼口4的造型设置能够汇聚回流区的水流，在集鱼槽1内部形成稳定的流速，实现了喇叭式进鱼口4贴合尾水渠岸坡且水流平顺的效果。

集鱼槽1补水设计利用尾水渠机组发电尾水形成的水流，在集鱼槽1的水流入口处设置喇叭式进鱼口4，增强补水效果，在集鱼槽1内形成适宜鱼类游动的流速，在鱼类进口附近形成明显的、能够引诱鱼类进入的射流，射流流速大于过鱼目标的感应游速，小于冲刺游速，喜流水鱼类在竖缝式进鱼口3附近可感受到水流刺激，激发逆流而上的生理特性，从而进入集鱼槽1。

喇叭式进鱼口4的开口面积大于多个竖缝式进鱼口3的总开口面积；喇叭式进鱼口的开口面积与多个竖缝式进鱼口的总开口面积之比小于鱼类冲刺游泳速度与回流区流速之比，且大于鱼类感应流速与回流区流速之比。使得回流区水流，经喇叭式进鱼口流入，在竖缝式进鱼口流出的流速位于鱼类感应流速和冲刺游泳速度之间。

通过水动力数值模拟发现，竖缝式进鱼口3处水流速度大于喇叭式进鱼口4出水流速度，喇叭式进鱼口4和竖缝式进鱼口3的组合汇聚了水流能量，增强了对喜流水鱼类的刺激。

与竖缝式进鱼口3连接的第一集鱼通道6和与喇叭式进鱼口4连接的第二集鱼通道7上均设置多道倒须5，第一集鱼通道6和第二集鱼通道7上的多道倒须5均间隔布置，且越靠近竖缝式进鱼口3或喇叭式进鱼口4的方向，相邻两道倒须5之间的间距越大。

所述倒须5为V型设置，与竖缝式进鱼口3连接的第一集鱼通道6上的倒须5开口朝向竖缝式进鱼口3方向设置，与喇叭式进鱼口4连接的第二集鱼通道7上的倒须5开口朝向喇叭式进鱼口4方向设置，开口方向与鱼类运动方向一致，实现鱼类容易进入而难以退出的效果；所述倒须5在中部的折角处设置有供鱼类经过的竖缝12，两端与集鱼槽1的槽壁相连接，所述倒须5与集鱼槽1的侧壁的夹角在30°～45°之间。

所述倒须4包括设置为V型的刚性支撑件，刚性支撑件上对应设置两片网，两片网同样呈V型布置，两片网之间设置允许鱼类通过的所述竖缝12。

所述第一集鱼通道6上的多道倒须5，向竖缝式进鱼口3的方向，竖缝12宽度逐渐增大；所述第二集鱼通道7上的多道倒须5，向喇叭式进鱼口4的方向，竖缝12宽度逐渐增大。

所述竖缝式进鱼口3设置多个，且在集鱼槽1的侧壁上间隔布置，多个竖缝式进鱼口3的宽度均为目标鱼类宽度的3倍。

本实施例中，如图2所示，在厂房下游尾水渠左岸护坡上置集鱼槽1总长24.6m，宽度2.0～5.5m，高3.0m，底坡0m，底板高程371.0～372.0m。集鱼槽1共布置4个进鱼口，其中集鱼槽1的一端具有3个竖缝式进鱼口宽0.3m，另一端具有1个喇叭式进鱼口宽5.5m。第一集鱼通道6和第二集鱼通道7内各设置3道倒须，由竖缝式进鱼口3或喇叭式进鱼口4依次布置至集鱼箱2，第一道倒须竖缝的宽度为0.3m，第二道倒须竖缝的宽度为0.25m，第三道倒须竖缝的宽度为0.2m。集鱼箱2内设置的集鱼斗9净尺寸(长×宽×高)3.5m×2.0m×1.0m，底高程371.0m，底部设0.6m高的存水区，集鱼斗9底部设有直径0.4m的放鱼口，以便与滑鱼槽对接后，将鱼滑至运鱼箱内。通过鱼类观测系统，根据集鱼箱2内集鱼情况，适时关闭透水闸门13，集鱼斗9通过布置在岸边的斜轨进行提升、转运、放鱼(滑鱼槽、鱼类观测系统图中未展示)。

所述岸坡上设置诱鱼装置，诱鱼装置包括固定在岸坡上的集水池11，集水池11内设置排水管，排水管的端部连接喷头10，所述喷头10喷水流方向对向竖缝式进鱼口3方向。

所述集鱼箱2的底部连接集鱼斗9，集鱼斗9的底部开设放鱼口。如图4所示，在376.50m马道上设置所述集水池11。

所述诱鱼装置利用发电厂房主变压器冷却水进行温水及水流诱鱼增强诱鱼效果，主变压器冷却水从岸边由集水池和喷头等装置喷入集鱼槽。具体地，水库建成后在部分鱼类的产卵季节出现低温水下泄的现象，尾水渠和下游河道水温低于天然状况，本实用新型利用主变压器冷却水补偿集诱鱼设施内水温，以诱导鱼类进入，并为鱼类提供更接近天然条件的暂养环境，喷头产生的水流可增强集鱼槽水面处水-气掺混，吸引喜流水鱼类。

在本实施例中，计算集诱鱼装置内的三维流场。计算结果显示，4台机组满发，下游某航电正常蓄水位时，集鱼通道内流速约0.25m/s，鱼类进口流速约0.5m/s；靠近左岸1台机组满发，下游某航电正常蓄水位时，集鱼通道内流速约0.2m/s，鱼类进口流速约0.4m/s。两种典型工况均满足主要过鱼目标的特征流速要求。

4台机组满发时，纵剖面上最大流速约为0.187m/s，右侧水流入口(喇叭式进鱼口4)流速平均约为0.05m/s；左侧1台机组满发时，纵剖面上最大流速约为0.168m/s，右侧水流入口(喇叭式进鱼口4)流速平均约为0.04m/s。沿着垂直方向1.4m高度处，4台机组满发时，左侧三个竖缝式进鱼口3流速相近，约为0.5m/s，集鱼槽1中段平均流速约0.25m/s；左岸1台机组满发时，竖缝式进鱼口3流速约为0.4m/s，集鱼槽1中段平均流速约为0.2m/s。集鱼槽1大部分区域流态平顺，中段运鱼斗斜轨处存在小范围旋涡区，如图3所示。

由上述流态、流速分析可知，在给定的尾水池流速条件下，4台机组满发和左侧一台机组满发对应的竖缝式进鱼口3流速分别为约0.5m/s和约0.4m/s，均大于过鱼目标的感应流速，小于冲刺流速，可形成诱鱼流态。4台机组满发和左侧一台机组满发对应的集鱼槽1主体部分平均流速分别为约0.25m/s和约0.2m/s，小于过鱼目标持续游速，配合倒须结构，鱼类可容易地逆流而上，从进鱼口游至集鱼斗9。

依据本实用新型的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本实用新型的适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：所述集诱鱼装置布置于水电站尾水渠中的回流区，与水力发电机组协调运行，所述集诱鱼装置包括固定在回流区岸坡上的集鱼槽，集鱼槽的一端连接喇叭式进鱼口，喇叭式进鱼口的开口朝向尾水渠下游，集鱼槽另一端的侧壁上开设有竖缝式进鱼口，集鱼槽上靠近中部的位置设置集鱼箱，所述集鱼槽内由竖缝式进鱼口和喇叭式进鱼口向集鱼箱均设置为集鱼通道，两个集鱼通道上均设置倒须。

2.根据权利要求1所述的适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：所述喇叭式进鱼口与岸坡接触的这一侧面的边墙使用扭面平滑过渡，而相对侧的边墙采用直立的平面造型，所述喇叭式进鱼口底面坡度倾向下游设置。

3.根据权利要求1所述的适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：与竖缝式进鱼口连接的第一集鱼通道和与喇叭式进鱼口连接的第二集鱼通道上均设置多道倒须，第一集鱼通道和第二集鱼通道上的多道倒须均间隔布置，且越靠近竖缝式进鱼口或喇叭式进鱼口的方向，相邻两道倒须之间的间距越大。

4.根据权利要求1所述的适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：所述倒须为V型设置，与竖缝式进鱼口连接的第一集鱼通道上的倒须开口朝向竖缝式进鱼口方向设置，与喇叭式进鱼口连接的第二集鱼通道上的倒须开口朝向喇叭式进鱼口方向设置；所述倒须在中部的折角处设置有供鱼类经过的竖缝，两端与集鱼槽的槽壁相连接。

5.根据权利要求4所述的适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：所述倒须包括设置为V型的刚性支撑件，刚性支撑件上对应设置两片网，两片网同样呈V型布置，两片网之间设置允许鱼类通过的所述竖缝。

6.根据权利要求4所述的适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：所述第一集鱼通道上的多道倒须，向竖缝式进鱼口的方向，竖缝宽度逐渐增大；所述第二集鱼通道上的多道倒须，向喇叭式进鱼口的方向，竖缝宽度逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：所述竖缝式进鱼口设置多个，且在集鱼槽的侧壁上间隔布置，多个竖缝式进鱼口的宽度均为目标鱼类宽度的3倍。

8.根据权利要求7所述的适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：所述喇叭式进鱼口的开口面积大于多个竖缝式进鱼口的总开口面积；喇叭式进鱼口的开口面积与多个竖缝式进鱼口的总开口面积之比小于鱼类冲刺游泳速度与回流区流速之比，且大于鱼类感应流速与回流区流速之比。

9.根据权利要求1所述的适用于水电站尾水渠的集诱鱼装置，其特征在于：所述集鱼箱的底部连接集鱼斗，集鱼斗的底部开设放鱼口；所述集鱼箱的两侧设置透水闸门。