[發明專利]誘導草魚的魚道進口系統和設計方法及誘魚流速率定裝置

有效

• 申請號: 201610392125.2
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN106049377B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 穆祥鵬;白音包力皋;吳一紅;萬毅;劉慧;李想;龔麗
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: E02B8/08
• 分類號: E02B8/08;E02B1/00
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司11001
• 代理人: 李桂玲,李富華

技術領域

本發明涉及一種誘導草魚的魚道進口系統和設計方法及誘魚流速率定裝置，是一種水利開發工程的配套設施和方法及裝置，是一種用于生態環境保護和生物繁殖的設施和方法及裝置。

背景技術

據統計，目前全世界可有效過魚的魚道不足50%。許多現場觀測表明，魚類無法通過魚道工程，是因為魚類難以快速發現并順利進入魚道進口，魚道進口的水力設計是影響魚道過魚成敗的一個關鍵因素。在實際工程中，魚道的進口布置受到地形及整個水利樞紐工程布置的影響，有研究學者發現：魚類接近魚道進口，卻不進入，多是因為魚道內流量少、魚道進口流速小，無法對魚類產生有效的吸引；再者，主河道的流量進一步弱化了魚道水流對魚類的引導。盡管人們現在已經意識到魚道進口水流對于誘魚、集魚具有重要作用，但研究成果多為經驗性成果。事實上，不同的魚種對于水流的響應有很大的差異。對于特定的目標魚種，魚道進口下泄的最佳流速是多少、如何補水誘導魚類、誘魚的水流怎么布置、誘魚水流的流速怎么確定，都是魚道進口設計的重要內容，但是目前還缺乏一種定量的、實際有效的可以確定上述4大問題的魚道進口水流誘魚方法，以指導魚道進口的水力設計。

發明內容

為了克服現有技術的問題，本發明提出了一種誘導草魚的魚道進口系統和設計方法及誘魚流速率定裝置。所述的魚道進口和方法根據實驗室真魚洄游試驗成果，利用草魚對水流流態和水流流速的生態行為響應特性，提出一種誘導草魚快速發現魚道進口并順利進入魚道的水流誘魚方法，可以在魚道進口附近制造出最佳誘魚水流，能直接用于以四大家魚為保護目標的魚道進口的水力設計，可以顯著提高草魚進入魚道的成功率，對于提高魚道過魚效率、保護野生草魚種群具有重要作用。

本發明的目的是這樣實現的：一種誘導草魚進入魚道的魚道進口系統，包括：沿河流水流方向設置的魚道及其魚道進口，所述魚道和魚道進口一側緊挨河流的一側河岸，另一側設置與所述魚道和魚道進口方向相同的誘魚水流通道和誘魚水流通道出水口。

進一步的，所述的誘魚水流通道設有調流閥門。

進一步的，所述的誘魚水流通道出水口的出水流速是所述魚道出水流速的2.3倍。

進一步的，所述的魚道進口的流速是針對草魚的最佳吸引流速，為0.3米/秒。

一種涉及上述魚道進口系統的設計方法，所述方法的步驟如下：

率定魚道口流速的步驟：用于通過誘魚流速率定裝置建立魚道進口流速與草魚進入魚道概率的關系方程：

P=-202.5V⁴+388.5V³-267.275V²+76.285V-6.99

式中：P為草魚接入魚道概率，V為魚道口水流的流速；

計算最佳流速的步驟：根據魚道口流速與草魚進入魚道概率的關系方程計算魚道出口最佳流速V_best；

確定魚道進口所在池室的級差的步驟：用于通過V_best計算確定魚道進口所在池室的級差Δh：

式中：Δh為魚道池室級差，V_best為魚道進口最佳流速，g為重力加速度；

計算魚道進口所在池室的底坡的步驟：用于根據所得魚道進口所在池室的級差求得魚道進口所在池室的底坡i：

式中：i為魚道池室底坡，L為魚道池室順水流方向的長度；

計算魚道流量的步驟：用于設定魚道水深在1.5~2.5m范圍內，魚道流量：

Q=V_best h B

式中：Q為魚道流量，h為魚道池室水深，B為魚道池室寬度；

率定誘魚水流流速比率的步驟：用于通過誘魚流速率定裝置建立誘魚水流通道的水流流速與魚道口流速之間比率和魚道進魚概率的關系方程：

P=-0.762α⁴+4.231α³-7.876α²+5.711α-0.817