适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道制造技术

本发明专利技术公开了一种适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，涉及过鱼建筑物和水利水电工程生态领域。本发明专利技术的仿自然鱼道包括鱼道外翼墙、鱼道底板和若干个鱼道单元。鱼道外翼墙与鱼道内翼墙之间形成流速较小的鱼类上溯的外过道，同一个鱼道单元的鱼道内翼墙之间形成流速较大的鱼类上溯的内过道，外过道与内过道相结合，构成多种水动力条件，满足不同游泳能力鱼类上溯的需要。鱼道单元内设有根据流量大小和水深变化自动调整开度大小的偏转板，使得过鱼竖缝处易于形成过鱼的适宜流速。本发明专利技术公开的适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道与传统鱼道相比，能够形成多样化的水流条件，增强鱼类上溯的环境适宜性，提高不同游泳能力鱼类的洄游效率。

Imitation natural fish adapted to different swimming ability fishes

The invention discloses an imitation natural fish passage suitable for different swimming ability fish, which relates to the fish and water conservancy and Hydropower Engineering ecological field. The imitated natural fish way of the invention comprises a fish path outer wing wall, a fish path bottom plate and a plurality of fish passage units. Between the outer wing wall of the fish path and the inner wing wall of the fish path, the outer aisle is traced back by the fishes with smaller velocity, and the inner aisles of the larger fishes are traced back between the inner wing walls of the fish passage of the same fish passage unit, and the outer aisles are combined with the inner aisles to form a variety of hydrodynamic conditions to meet the needs of the fish with different swimming ability. In the fish path unit, a deflection plate is automatically adjusted according to the size of the flow and the change of the water depth, so that the suitable flow rate of the fish is easy to form at the vertical joint of the fish. Compared with the traditional fish path, the natural fish way adapted to the different swimming ability fish can form a variety of flow conditions, enhance the environmental suitability of the fish, and improve the migration efficiency of different swimming ability fishes.

【技术实现步骤摘要】
适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道
本专利技术属于过鱼建筑物和水利水电工程生态环境
，具体涉及一种适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道。
技术介绍
在世界各地的河流中，人类为了防洪、发电、灌溉、航运和供水等目的在河流上修建了众多的闸、坝和堰等水工建筑物。据统计，目前我国已建大约有9.8万多座水库大坝，闸、堰等其他水利设施更是达到无可计量的程度。这些挡水建筑物直接阻断了河道水流的连通性，破坏了原有河道的地形、地貌，阻碍鱼类上溯，使得鱼、虾等水生生物的生境发生变化，水生生物的数量和物种种类逐年减少，导致河流生态系统的多样性和稳定性遭到破坏。鱼道作为恢复河道连通性且帮助鱼类完成上溯洄游的生态型水利工程在全球被广泛应用。鱼道一般以槽式、竖缝式为主，但淡水鱼类游泳能力一般较弱且游泳能力不同，由于缺乏对鱼道的结构、水流流态和洄游鱼类的习性和行为的深入了解，使得大部分鱼道结构单一，不能同时满足不同游泳能力的鱼类需求，鱼类进入鱼道后难以选择最适用的水流条件完成上溯。槽式、竖缝式为主的鱼道，内部水流的紊动性较大，过鱼口或过鱼竖缝难以根据流量大小和水深变化而自动调整流速大小，不能形成多样化的水流条件，导致过鱼效果不理想。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，解决现有鱼道结构单一、过鱼口或过鱼竖缝难以根据流量大小而自动调节的难题，以满足不同游泳能力的鱼类洄游上溯的需要，辅助洄游鱼类低体能消耗及时过坝，提高鱼道的过鱼效果，保护天然渔业资源，保障水生生态系统的连续性和多样性。技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术的一种适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，包括鱼道外翼墙、鱼道底板和若干个鱼道单元。所述鱼道外翼墙垂直固定于所述的鱼道底板沿长度方向的两侧，所述的鱼道外翼墙内壁随机布置着若干块人造卵石。所述鱼道单元位于两堵鱼道外翼墙之间，每个鱼道单元包括两堵鱼道内翼墙、两块偏转板、两个气囊和一块挡板，鱼道内翼墙沿水流方向布置，鱼道内翼墙上设有多个过水孔，偏转板靠近鱼道单元进水口处布置，挡板靠近鱼道单元出水口处布置，两块偏转板对称安装在两堵鱼道内翼墙的内侧，偏转板与鱼道内翼墙之间通过阻尼铰链相连接，偏转板内部设有气囊和伸缩板，气囊与偏转板和伸缩板相连接，伸缩板能够在气囊膨胀时伸出偏转板外部、气囊收缩时缩回偏转板内部，挡板垂直水流方向布置在两堵鱼道内翼墙之间，挡板和鱼道内翼墙均垂直固定于鱼道底板。在本专利技术中，所述鱼道底板内部设有主通道和支通道，主通道沿水流方向布置于鱼道底板内，支通道垂直连通于主通道并位于偏转板的正下方，主通道和支通道内布设有充气管，支通道内的充气管末端与气囊相连通，主通道内的充气管与气泵相连。在本专利技术中，所述鱼道内翼墙形状为侧立、拉伸的马鞍面，同一个鱼道单元的鱼道内翼墙之间形成鱼类上溯的内过道，鱼道内翼墙与鱼道外翼墙之间形成鱼类上溯的外过道。相邻鱼道单元的鱼道内翼墙之间形成导流口。在本专利技术中，所述过水孔设在鱼道内翼墙，过水孔由鱼道内翼墙的内侧向外侧的下游倾斜。在本专利技术中，所述偏转板底部与鱼道底板相贴合，偏转板顶部隆起。鱼道单元内对称分布的两块偏转板之间形成过鱼竖缝，过鱼竖缝的宽度能够随着两块偏转板之间的开度变化而改变，两块偏转板之间的开度自动适应流量大小和水深变化。在本专利技术中，所述伸缩板位于偏转板内，伸缩板的上部和底部均与鱼道底板平行，伸缩板的外缘与偏转板的外缘齐平，伸缩板的顶部和底部均通过滑轨与偏转板内部相接触，伸缩板内缘中部设有环扣。气囊左右各设有一个环扣，气囊的一个环扣与伸缩板的环扣相连接、另一个环扣与偏转板内部相连接；气囊为乳胶折叠囊，具有良好的伸缩性。在本专利技术中，所述挡板的上半部有交错布置的楔型结构，挡板的下半部设有排沙孔，在排沙孔之间的挡板迎水面一侧布设有棱台形的导流墙。在本专利技术中，所述排沙孔的形状为圆形，排沙孔设有四个能够飘动的弧形片，排沙孔的底部与挡板的底部相切。优选地，所述鱼道外翼墙和所述鱼道底板的形状均采用长方形。优选地，所述偏转板与所述鱼道内翼墙之间通过阻尼铰链相连。优选地，所述伸缩板的顶部和底部均通过滑轨与偏转板内部相接触。优选地，所述挡板上半部的楔型结构，楔尖与楔底相互交错布置。优选地，所述伸缩板在气囊膨胀时伸出偏转板外部的长度为伸缩板长度的1/3～1/2。优选地，所述气囊为伸缩性良好的乳胶弹性折叠囊，气囊收缩时能够缩回偏转板内部。有益效果：本专利技术的适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，具有以下有益效果：(1)本专利技术中的外过道与内过道设计，有利于不同游泳能力的鱼类在上溯过程中根据自身的体能和需求有选择性地通过外过道或者内过道上溯。(2)本专利技术中的人工卵石具有仿自然河流岸坡的效果，也能够增加鱼道外翼墙的壁面糙率、减小鱼道内水流速度，满足游泳能力弱的鱼类上溯需求。(3)本专利技术中的鱼道内翼墙形状为侧立、拉伸的马鞍面，使得内过道水流蜿蜒曲折，接近自然河道水流特征，增加了鱼类对鱼道的适应性。(4)本专利技术中的偏转板能够自动根据上游的来流量调节两偏转板之间的开度，在过鱼竖缝处形成适宜的过鱼流速，提高过鱼效率。(5)本专利技术中的伸缩板有利于人为调节鱼道内流速，通过气囊控制伸缩板的出入从而改变鱼道的过水断面，营造鱼类洄游的适宜流速，辅助鱼类更快的完成上溯。(6)本专利技术中的挡板上半部设有相互交错的楔型结构，使得表面水流能够对冲，从而达到对冲消能的效果。挡板中部水流受阻形成低流速区域，能够供体力不足的鱼类在该区域休息，有利于鱼类恢复体力顺利完成上溯。(7)本专利技术中的排沙孔用于排放鱼道内淤积的泥沙，四周飘动的弧形片能够随着水流脉动产生波动，对喜底生的洄游性鱼类能够产生感应主流的诱导效果。(8)本专利技术中的导流墙将上游的水流进行分流，能够增加局部流速和脉动，从而扰动排沙孔弧形片飘动，加大清沙力度，有利于实现鱼道自动清沙的功能。(9)本专利技术中的过水孔和导流口，增加了内过道和外过道水流交换的机率，使得水流与鱼道外翼墙、鱼道内翼墙以及水流之间的相互作用增强，不仅能够有效消耗鱼道中水流的动能，而且能够增加诱鱼水声，有利于聚集在鱼道进口周围的鱼快速感应到鱼道水流方位。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的剖面图；图4为整个鱼道的通道结构图；图5为图1中偏转板结构图；图6为图1中挡板结构图；图7为图1中鱼道内翼墙结构图；图8为图3内部伸缩板结构图。图中：1-鱼道外翼墙，2-鱼道内翼墙，3-人造卵石，4-过水孔，5-导流口，6-偏转板，7-气囊，8-伸缩板，9-环扣，10-挡板，11-排沙孔，12-导流墙，13-主通道，14-支通道，15-鱼道底板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1-图8所示，本专利技术的一种适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，包括鱼道外翼墙1、鱼道底板15和若干个鱼道单元。鱼道外翼墙1垂直固定于鱼道底板15沿长度方向的两侧，鱼道外翼墙1内壁随机布置着若干块人造卵石3。鱼道单元位于两堵鱼道外翼墙1之间，每个鱼道单元包括两堵鱼道内翼墙2、两块偏转板6、两个气囊7和一块挡板10，鱼道内翼墙2沿水流方向布置，鱼道内翼墙2上设有多个过水孔4，偏转板6靠近鱼道单元进水口处布置，挡板10靠近鱼道单元出水口处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，包括鱼道外翼墙(1)、鱼道底板(15)和若干个鱼道单元，其特征在于：所述的鱼道外翼墙(1)垂直固定于所述的鱼道底板(15)沿长度方向的两侧，所述的鱼道外翼墙(1)内壁随机布置着若干块人造卵石(3)；所述的鱼道单元位于两堵鱼道外翼墙(1)之间，每个鱼道单元包括两堵鱼道内翼墙(2)、两块偏转板(6)、两个气囊(7)和一块挡板(10)，鱼道内翼墙(2)沿水流方向布置，鱼道内翼墙(2)上设有多个过水孔(4)，偏转板(6)靠近鱼道单元进水口处布置，挡板(10)靠近鱼道单元出水口处布置，两块偏转板(6)对称安装在两堵鱼道内翼墙(2)的内侧，偏转板(6)与鱼道内翼墙(2)之间通过阻尼铰链相连接，偏转板(6)内部设有气囊(7)和伸缩板(8)，气囊(7)与偏转板(6)和伸缩板(8)相连接，伸缩板(8)能够在气囊(7)膨胀时伸出偏转板(6)外部、气囊(7)收缩时缩回偏转板(6)内部，挡板(10)垂直水流方向布置在两堵鱼道内翼墙(2)之间，挡板(10)和鱼道内翼墙(2)均垂直固定于鱼道底板(15)；所述的鱼道底板(15)内部设有主通道(13)和支通道(14)，主通道(13)沿水流方向布置于鱼道底板(15)内，支通道(14)垂直连通于主通道(13)并位于偏转板(6)的正下方，主通道(13)和支通道(14)内布设有充气管，支通道(14)内的充气管末端与气囊(7)相连通，主通道(13)内的充气管与气泵相连。...

【技术特征摘要】
1.适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，包括鱼道外翼墙(1)、鱼道底板(15)和若干个鱼道单元，其特征在于：所述的鱼道外翼墙(1)垂直固定于所述的鱼道底板(15)沿长度方向的两侧，所述的鱼道外翼墙(1)内壁随机布置着若干块人造卵石(3)；所述的鱼道单元位于两堵鱼道外翼墙(1)之间，每个鱼道单元包括两堵鱼道内翼墙(2)、两块偏转板(6)、两个气囊(7)和一块挡板(10)，鱼道内翼墙(2)沿水流方向布置，鱼道内翼墙(2)上设有多个过水孔(4)，偏转板(6)靠近鱼道单元进水口处布置，挡板(10)靠近鱼道单元出水口处布置，两块偏转板(6)对称安装在两堵鱼道内翼墙(2)的内侧，偏转板(6)与鱼道内翼墙(2)之间通过阻尼铰链相连接，偏转板(6)内部设有气囊(7)和伸缩板(8)，气囊(7)与偏转板(6)和伸缩板(8)相连接，伸缩板(8)能够在气囊(7)膨胀时伸出偏转板(6)外部、气囊(7)收缩时缩回偏转板(6)内部，挡板(10)垂直水流方向布置在两堵鱼道内翼墙(2)之间，挡板(10)和鱼道内翼墙(2)均垂直固定于鱼道底板(15)；所述的鱼道底板(15)内部设有主通道(13)和支通道(14)，主通道(13)沿水流方向布置于鱼道底板(15)内，支通道(14)垂直连通于主通道(13)并位于偏转板(6)的正下方，主通道(13)和支通道(14)内布设有充气管，支通道(14)内的充气管末端与气囊(7)相连通，主通道(13)内的充气管与气泵相连。2.根据权利要求1所述的适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，其特征在于：所述的鱼道内翼墙(2)形状为侧立、拉伸的马鞍面，同一个鱼道单元的鱼道内翼墙(2)之间形成鱼类上溯的内过道，鱼道内翼墙(2)与鱼道外翼墙(1)之间形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎贵文，郑青辉，倪欢，肖柏青，赵海霞，赵一蔚，黄家伟，左言磊，李师伟，肖斌，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34