鱼类传送系统和方法技术方案

公开了一种用于将鱼类传送通过上水体和下水体之间的障碍物的系统和方法，包括：进水导管11，将上水体连接至邻近下水体的传送室13；输送导管15，将传送室13连接至上水体的表面上方的水平；阀门12，位于进水导管和传送室之间；以及闸门14，位于传送室13和下水体之间。进水导管11容纳足够的水，使得一旦关闭闸门14并打开阀门12，传送室13中的鱼类与传送室中的水一起通过输送导管15运输到出口16。水一起通过输送导管15运输到出口16。水一起通过输送导管15运输到出口16。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】鱼类传送系统和方法


[0001]本专利技术涉及鱼类传送，以促进越过水坝、堰堤和类似结构的迁移。

技术介绍

[0002]全球淡水鱼数量正在下降。这种下降的主要因素是由于水坝和堰堤所导致的河流系统连接性的丧失。大多数(可能是所有)淡水鱼依赖河流的连接性来迁移、产卵、觅食和避难。
[0003]为了在水坝结构存在的情况下恢复连接性，需要鱼道。对于较高的水坝结构，可靠鱼道的开发已经被证明具有挑战性。已经提出了许多不同的结构，例如：升鱼机(fish elevator)、鱼梯、其他旁路系统以及诱捕和拖曳系统。这些结构通常都有显著的缺点。
[0004]美国专利号为No.8011854的Millard的专利公开了一种鱼通道装置，其中在两个水体之间设置了一个或多个连接管道。工作管道垂直连接到连接管道。通过有选择地控制阀门，在连接管道中创建具有势能的水柱，并且该水柱用于生成高于上水位的浪涌，用于从工作管道中排出。工作管道浪涌用于使用发电机来发电。虽然本公开教导了这种装置能够被用作鱼类迁移系统，但是其明确教导了必须设置筛网来防止鱼类进入垂直工作管道，因为这被认为可能会对鱼类造成伤害。
[0005]本专利技术的目的是提供一种鱼类运输系统，其可以高效地用于运输鱼类，以促进迁移。

技术实现思路

[0006]在第一种广义形式中，本专利技术提供了一种鱼类传送系统，其中加压导管被用于生成势能头，该势能头被用于将鱼类从位于较低水平的传送室通过位于较高水平的出口传送出来。
[0007]根据第一方面，本专利技术提供了一种用于将鱼类传送通过上水体和下水体之间的障碍物的系统，该系统包括：进水导管，将上水体连接至邻近下水体的传送室；输送导管，将传送室连接至上水体的表面上方的水平；阀门，位于进水导管和传送室之间；以及闸门，位于传送室和下水体之间，其中，进水导管的尺寸被设计为容纳足够的水，从而一旦关闭闸门并打开阀门，传送室中的鱼类与传送室中的水一起通过输送导管运输。
[0008]根据另一个方面，本专利技术提供了一种用于将鱼类传送通过上水体和下水体之间的障碍物的方法，其中设置结构，这些结构包括：进水导管，将上水体连接至邻近下水体的传送室；输送导管，将传送室连接至上水体的表面上方的水平；阀门，位于进水导管和传送室之间；以及闸门，位于传送室和下水体之间；该方法至少包括以下步骤：
[0009]a)关闭闸门，以密封传送室；
[0010]b)打开阀门，以将进水导管连接至传送室，从而通过输送导管将传送室中的任何鱼类和传送室中的水一起运输；以及
[0011]c)将鱼类排入至上水体中。
[0012]根据另一个方面，本专利技术提供了一种用于改造上水体和下水体之间的障碍物以提供鱼类传送系统的方法，包括：安装结构，这些安装结构包括：进水导管，将上水体连接至邻近下水体的传送室；输送导管，将传送室连接至上水体的表面上方的水平；阀门，位于进水导管和传送室之间；以及闸门，位于传送室和下水体之间，其中，进水导管的尺寸被设计为容纳足够的水，从而一旦关闭闸门并打开阀门，传送室中的鱼类与传送室中的水一起通过输送导管运输。
[0013]因此，本专利技术的实现方式为鱼类提供了一种高效的传送机构，该传送机构不需要外部水泵并利用较高水体的势能将鱼类从较低水平移动到较高水平。只需要相对简单的基础设施，并且能够容纳相对较大的高度差。
附图说明
[0014]现在将参照附图来描述本专利技术的阐释性实现方式，其中：
[0015]图1是本专利技术的实现方式的示意图；
[0016]图2是类似于图1的实现方式的侧视图，其示出了关键状态变量和坐标系，并且其中，供应蓄水池和输送蓄水池处于不同的水平；
[0017]图3是图2的实现方式的另一示图；
[0018]图4是阐释性传送室的照片；以及
[0019]图5是示出了对于特定的实现方式的随归一化阀门打开时间变化的归一化最大加速度a
max
/g和归一化排放体积V的曲线图；以及
[0020]图6是用于本专利技术的实现方式的电气控制系统的框图。
具体实施方式
[0021]本专利技术适用于设置在河流、运河或其他水体中的障碍物，例如：水坝、堰堤和其他阻碍鱼类运动或迁移通过障碍物的能力的障碍。将采用术语“水坝”来广义地意指阻碍鱼类运动的任何障碍物。
[0022]类似地，虽然以下描述和实例主要针对向上游运动的鱼类，但是本专利技术的原理同样可以应用于向下游运动或者穿过河流或其他水道的不同河网或河段的鱼类。
[0023]传统上，为了在导管中在垂直方向上转运液体，采用机械泵。然而，这需要对流体施加相当大的压力和剪切力，这可能会损害流体中承载的物质。对于脆弱的生物群(比如鱼类)，水泵在垂直方向上长距离运输生物群所需的压力和剪切力会造成较高的严重伤害风险。
[0024]所使用的管道是传统管道。管道必须被设计为抵抗所施加的压力和力。为了水力效率并尽量减少可能对鱼类造成的擦伤，优选光滑的管道。这里示出了圆形横截面的管道，但是还可以使用其他形状。
[0025]根据本专利技术的实现方式，提供了一种具有简单部件和最少运动部件的系统，其能够将鱼类运输100米或更远的垂直距离。此外，可以将运输体积的水和鱼类保持在近似大气压下。
[0026]图1至图3示出了本专利技术的基本实现方式的部件。系统10包括进水导管11、传送室13以及位于进水导管11和传送室13之间的阀门A。闸门B14将传送室13与水坝底部的水体分
开。
[0027]进水导管11连接到上方的蓄水池，使得进水导管中的水柱延伸到或接近蓄水池的高度。为了高效地将水运过水坝，进水导管11的直径应当等于或大于输送导管15的直径。
[0028]如图所示，进水导管11可以通过直接连接到相邻的蓄水池来加压。在其他实现方式中，进水导管的高点可以高于或低于排水蓄水池，这取决于对足够势能的要求和如下所讨论的其他因素。在一些情况下，可以利用水泵将水传送到进水导管中，尤其是在进水导管11高于用于馈送的水体的水位的情况下。
[0029]在图2和图3的实现方式中，进水蓄水池和排放蓄水池处于不同的高度。可以看到，本专利技术涵盖这样的布置，以及进水蓄水池和排放蓄水池处于相同高度的布置。
[0030]关闭阀门A，以允许对传送室13进行减压。一旦鱼类已经经由闸门B14进入传送室，就随后关闭闸门B14，以将传送室13与邻近水体密封隔离。当打开阀门A 12时，压力和流量从进水导管11传送到传送室13。来自进水导管11的压力使传送室的内容物(包括任何鱼类)沿着输送导管15向上行进到出口16。
[0031]然后，只有当关闭阀门A12时，才能打开闸门B14，以允许输送导管中的任何流体从该系统中排出。当该系统排空且闸门B打开时，可以将鱼类吸引到传送室中。
[0032]这种实现方式的适当的操作顺序如下：
[0033]1、在其初始状态下，阀门A 12是关闭的，这确保没有流量或压力从进水导管11传送到传送室13。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将鱼类传送通过上水体和下水体之间的障碍物的系统，包括：进水导管，将所述上水体连接至邻近所述下水体的传送室；输送导管，将所述传送室连接至所述上水体的表面上方的水平；阀门，位于所述进水导管和所述传送室之间；以及闸门，位于所述传送室和所述下水体之间，其中，所述进水导管的尺寸被设计为容纳足够的水，使得一旦关闭所述闸门并打开所述阀门，所述传送室中的鱼类与所述传送室中的水一起通过所述输送导管运输。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述输送导管容纳比所述进水导管更少的水。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述闸门为鱼类提供进入所述传送室的入口，并且能够通过所述闸门提供吸引水流。4.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述进水导管能够具有延伸超过所述上水体的所述表面的水柱。5.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述输送导管向不同于向所述进水导管供水的所述上水体的水体进行排放。6.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，经由所述闸门从所述下水体直接将鱼类吸引到所述传送室中。7.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，只需要控制单个阀门以促进鱼类传送，并且在所述传送室和所述排放导管之间不需要设置阀门。8.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述阀门和所述闸门是自动控制的。9.一种用于将鱼类传送通过上水体和下水体之间的障碍物的方法，其中设置结构，所述结构包括：进水导管，将所述上水体连接至邻近所述下水体的传送室；输送导管，将所述传送室连接至所述上水体的表面上方的水平；阀门，位于所述进水导管和所述传送室之间；以及闸门，位于所述传送室和所述下水体之间；所述方法至少包括以下步骤：a)关闭所述闸门，以密封所述传送室；b)打开所述阀门，以将所述进水导管连接至所述传送室，从而通过所述输送导管将所述传送室中的任何鱼类和所述传送室中的水一起运输；以及c)将所述鱼类排入至所述上水体中。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在排放所述鱼类后，关闭所述阀门并打开所述闸门，并且水从所述输送导管排入至所述下水体中。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述闸门为鱼类提供进入所述传送室的入口，并且能够通过所述闸门提供吸引水流。12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，所述进水导管能够具有延伸超过所述上水体的所述表面的水柱。13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中，所述输...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉，
申请(专利权)人：图贝鱼道股份有限公司，
类型：发明
国别省市：