一種利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置，包括在船閘的上游、閘室側(cè)壁及下游設(shè)置的多個水流發(fā)生裝置，船閘下游閘門的下游側(cè)也設(shè)有水流發(fā)生裝置，在閘室內(nèi)的兩側(cè)壁上設(shè)有水下集魚燈，上游閘門靠近閘室側(cè)設(shè)有水下驅(qū)魚燈，閘室的底部設(shè)有聲波驅(qū)魚裝置。該裝置由于利用已有船閘建筑物，通過布設(shè)附加裝置達(dá)到使魚類過壩的效果，過魚效果相對于傳統(tǒng)的魚道更好，適用于不同的魚類；同時將船閘和魚道合二為一，提供工作效率，降低運行成本，適合推廣。
【專利說明】一種利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及船閘附加裝置，具體涉及一種利用魚類對聲、光、電、水流的應(yīng)激特征實現(xiàn)船閘過魚的裝置，屬于水利水電工程環(huán)境領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水利工程為了防洪、發(fā)電、航運、供水等方面的需求而修筑攔河壩，但大壩建設(shè)使河流生物連續(xù)性遭到破壞，阻斷了洄游及半洄游性魚類的通道，使河流生物多樣性降低。國外對此采取的“救魚”措施主要有三類:第一類是修建過魚設(shè)施，主要有魚道、魚閘、升魚機(jī)、集運魚船等；第二類是建筑人工模擬產(chǎn)卵場；第三類是進(jìn)行人工繁殖放流。我國目前的主要“救魚”措施是人工繁殖放流，實踐證明有一定的效果，但也存在弊端，如放流效果不明確、種群多樣性下降等。我國魚道建設(shè)經(jīng)歷了興起-停滯-再發(fā)展的過程，但由于其建設(shè)成本大、設(shè)計難度高及運行管理難等原因，魚道建設(shè)發(fā)展甚緩。
[0003]船閘是具有通航要求的江河必須修建的建筑物，其通過內(nèi)置充泄水閘改變閘室內(nèi)水體水位、交替開關(guān)上下游閘門來實現(xiàn)船只過壩問題。目前船閘設(shè)計只考慮了過船的需求，船閘自然通過的魚類數(shù)量很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供了一種利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置，在現(xiàn)有船閘基礎(chǔ)上加裝過魚裝置，在不影響正常通航的情況下，提供一種能增大船閘過魚量的船閘附加裝置，實現(xiàn)船閘與魚道的合二為一。
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對以上不足，提供一種利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置，包括在船閘的上游、閘室側(cè)壁及下游設(shè)置的多個水流發(fā)生裝置，船閘下游閘門的下游側(cè)也設(shè)有水流發(fā)生裝置，在閘室內(nèi)的兩側(cè)壁上設(shè)有水下集魚燈，上游閘門靠近閘室側(cè)設(shè)有水下驅(qū)魚燈，閘室的底部設(shè)有聲波驅(qū)魚裝置。
[0006]該裝置還包括在船閘的下游設(shè)置的電柵，其斜向外呈打開狀；電柵的布置依據(jù)閘室下游兩側(cè)情況進(jìn)行，若下游兩側(cè)有一側(cè)或兩側(cè)均有擋水墻或是岸邊，則電柵減少為一側(cè)或全部取消；電柵布設(shè)在船閘下游，高出水面約lm，通過設(shè)置電柵可防止閘門前大范圍魚類向兩側(cè)游走，而遠(yuǎn)離有效誘導(dǎo)區(qū)域。
[0007]所述的船閘的閘室側(cè)壁設(shè)有系船柱，水下集魚燈設(shè)置在系船柱的下端。使得水下集魚燈依托系船柱隨著閘室水位升高而升高，從而引導(dǎo)魚類向上層游動，避免魚類在下層由于閘室上游混凝土胸墻的阻擋而無法過閘，提高過魚效果。
[0008]水下集魚燈、水下驅(qū)魚燈及水流發(fā)生裝置在船閘左右兩側(cè)均為對稱布置。在閘室內(nèi)布置時，所有裝置也可根據(jù)情況進(jìn)行分級布置，所述分級布設(shè)是指在閘室水流方向上進(jìn)行分級，即同一斷面上的裝置為同一級。采用分級布置時，兩級之間的布置距離不應(yīng)大于該裝置的有效作用距離。即相鄰兩水流發(fā)生裝置之間的距離<水流發(fā)生裝置的作用距離；相鄰兩水下集魚燈間的距離<其照射距離；相鄰兩聲波驅(qū)魚裝置的距離<聲波驅(qū)魚裝置的作用距離。
[0009]所述水下驅(qū)魚燈布設(shè)在閘室上游兩閘門內(nèi)側(cè)，可視上游水位與胸墻頂部高差在垂向上多層布設(shè)。
[0010]所述水流發(fā)生裝置在閘室內(nèi)固定在閘室兩側(cè)壁上，可根據(jù)上下游水位差在垂向上分層布設(shè)；閘室外固定在垂直于水面的鋼繩上，鋼繩在河底固定，河面鏈接漂浮物使其保持垂直，裝置在鋼繩上可以根據(jù)河流水深及被誘導(dǎo)魚類分布水深進(jìn)行分層布設(shè)。所述水流發(fā)生裝置產(chǎn)生的水流方向斜向下游，與河流方向約呈45度角，使水流發(fā)生裝置的影響范圍最大化，在垂直河流及順河流向均有足夠的影響范圍。
[0011]所述的船閘為多級時，閘室內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)置不變，船閘的上游及下游的設(shè)置不變；即閘室內(nèi)裝置可以照搬布設(shè)。在最上級船閘上游閘門外仍布設(shè)水流發(fā)生裝置，最下級閘門外仍布置水流發(fā)生器及電柵。
[0012]所述的水流發(fā)生裝置為利用水泵產(chǎn)生噴射水流的裝置，通過水流流速對魚類產(chǎn)生誘導(dǎo)，使其向水流發(fā)生裝置聚集。
[0013]所述水下集魚燈及水下驅(qū)魚燈在市場均可購買，直接安置在閘門或閘室壁上即可。
[0014]所述聲波驅(qū)魚裝置可根據(jù)需要在市場購買，也可自行制作，其結(jié)構(gòu)主要是電磁振動發(fā)出聲波，從而起到驅(qū)趕魚類的效果。
[0015]所述包括水流發(fā)生裝置、水下集魚燈、水下驅(qū)魚燈、聲波驅(qū)魚裝置等裝置的控制，均采用線纜連接到船閘中控室統(tǒng)一控制，這樣可以很好的配合船閘閘門的啟閉過程。
[0016]各裝置的功能特性及布設(shè)深度需要依據(jù)特別關(guān)心或主要過壩魚類生理學(xué)特性選取，包括水流發(fā)生裝置的流速大小、垂向布設(shè)深度，水下集魚燈、水下驅(qū)魚燈的顏色光強(qiáng)以及聲波驅(qū)魚裝置的發(fā)生頻率、振動波形等。
[0017]下面舉例說明，對四大家魚的誘導(dǎo)可將水流發(fā)生裝置產(chǎn)生的流速控制在其喜好流速0.4?0.8m/S范圍內(nèi)，水下誘魚燈顏色宜為白光或藍(lán)光,水下驅(qū)魚燈則采用別的顏色,聲波驅(qū)魚裝置可調(diào)節(jié)成其天敵發(fā)出聲波的頻率，可起到很好的驅(qū)趕效果。
[0018]具體到某河流或大壩附近的魚類，應(yīng)根據(jù)文獻(xiàn)資料查的關(guān)注魚類的相關(guān)特性，最好結(jié)合魚類基礎(chǔ)實驗數(shù)據(jù)，從而更精確的設(shè)置相關(guān)裝置，達(dá)到最佳誘魚過壩效果。
[0019]采用上述的裝置進(jìn)行過魚的方法，包括以下步驟:
[0020]I)船閘的閘門均關(guān)閉，開啟船閘下游的水流發(fā)生裝置，通過水流將魚類誘導(dǎo)致下游閘門前；
[0021]2)開啟船閘的下游閘門，同時開始閘室內(nèi)的水流發(fā)生裝置和水下集魚燈，引導(dǎo)魚類向閘室內(nèi)游動聚集；
[0022]3)關(guān)閉下游閘門，向閘室內(nèi)充水，此時水下集魚燈隨著系船柱的上升而上升；待閘室內(nèi)水位與上游平齊時開啟上游閘門，同時開啟聲波驅(qū)魚裝置和水下驅(qū)魚燈，關(guān)閉閘室內(nèi)的水流發(fā)生裝置和水下集魚燈，驅(qū)趕閘室內(nèi)魚類出閘室，游向上游；
[0023]最后關(guān)閉上游閘門，開啟下游閘門放空閘室與下游水位平齊，通過船閘完成一次過魚。
[0024]當(dāng)船閘多于一級時，照搬重復(fù)上述步驟即可，下一級船閘上游閘門打開相當(dāng)于上一級船閘下游閘門打開，一直到最上游閘門關(guān)閉，最下游閘門開啟與下游水位平齊時，結(jié)束一個過魚過程。
[0025]船閘運行使得上下游具有大體積聯(lián)通水體，理應(yīng)成為魚類過壩的理想通道。然而由于船閘設(shè)置之初僅考慮了船只通行，使得船閘包括上下游引航道及閘室內(nèi)水流均盡可能保持平穩(wěn)，即近似于靜水狀態(tài)。然而魚道設(shè)計的關(guān)鍵之處在于合適的流速吸引，沒有水流流速吸引魚類進(jìn)入魚道，魚道將是空設(shè)。因而本方案的創(chuàng)新之處在于，破除魚道僅把流速作為誘魚過壩的設(shè)計理念，充分運用聲、光、電、水流等因素對魚類的綜合影響，利用船閘運行所必須的近似于靜水的聯(lián)通水體，實現(xiàn)魚類過壩。本方案的好處在于利用已有的船閘設(shè)施，可在不影響船只通行的情況下，通過簡單的裝置附加，即可實現(xiàn)復(fù)雜的魚道工程才能實現(xiàn)的魚類過壩效果。本方案的難點在于合理利用聲、光、電、水流等因素對魚類的誘導(dǎo)及驅(qū)趕作用，進(jìn)行有效的裝置布設(shè)，從而達(dá)到魚類連續(xù)過壩的效果。
[0026]本實用新型還具有以下有益效果:
[0027]1、利用已有船閘建筑物，通過布設(shè)附加裝置達(dá)到使魚類過壩的效果，在成本上避免了魚道修建的大量花費及后期運行的水頭損失，
[0028]2、在生物多樣性上實現(xiàn)了魚類自然過壩，而不是人工增殖放流的“搬運”過壩，SP用最小的成本產(chǎn)生了最大的效益；同時本實用新型可通過改變裝置功能特性實現(xiàn)不同關(guān)注對象魚類過壩，而不是魚道或人工增殖放流的偏單一過魚對象。
[0029]3、本實用新型在運用時可以不影響船閘的正常通行，完全與船只通行實現(xiàn)同步魚類過壩；使該船閘既具有過船的功能，還具有過魚的功能，能夠合二為一，提供工作效率，降低運行成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型所提供的利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖及實施例來進(jìn)一步說明本實用新型，但本實用新型要求保護(hù)的范圍并不局限于實施例表述的范圍。
[0032]實施例1:
[0033]如圖1所示，現(xiàn)有船閘包括閘室、上游閘門、下游閘門，添加過魚裝置時，在上游閘門、下游閘門背離閘室的外側(cè)均設(shè)置多個水流發(fā)生裝置1，下游閘門外側(cè)也內(nèi)嵌入水流發(fā)生裝置1，閘室內(nèi)兩側(cè)壁上設(shè)置有多個水流發(fā)生器I和水下集魚燈2，上游閘門靠近閘室側(cè)設(shè)有水下驅(qū)魚燈3，水下驅(qū)魚燈3內(nèi)嵌在上游閘門內(nèi)，船閘下游兩側(cè)設(shè)有電柵5，其斜向外呈打開狀，閘室的底部居中設(shè)有聲波驅(qū)魚裝置4，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成可以利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置。
[0034]實施例2:
[0035]該利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置包括在船閘的上游、閘室側(cè)壁及下游設(shè)置的多個水流發(fā)生裝置1，船閘下游閘門的下游側(cè)也設(shè)有水流發(fā)生裝置1，在閘室內(nèi)的兩側(cè)壁上設(shè)有水下集魚燈2，水下集魚燈2設(shè)置在內(nèi)系船柱的下端，上游閘門靠近閘室側(cè)設(shè)有水下驅(qū)魚燈3，閘室的底部設(shè)有聲波驅(qū)魚裝置4。
[0036]另外，水下集魚燈、水下驅(qū)魚燈及水流發(fā)生裝置在船閘左右兩側(cè)均為對稱布置。根據(jù)船閘的具體情況及需要，在閘室內(nèi)布置時，所有裝置也可進(jìn)行分級布置，即在閘室水流方向上進(jìn)行分級，即同一斷面上的裝置為同一級。采用分級布置時，兩級之間的布置距離不應(yīng)大于該裝置的有效作用距離。相鄰兩水流發(fā)生裝置之間的距離<水流發(fā)生裝置的作用距離；相鄰兩水下集魚燈間的距離 < 其照射距離；相鄰兩聲波驅(qū)魚裝置的距離 < 聲波驅(qū)魚裝置的作用距離等。
[0037]實施例3:當(dāng)船閘為多級船閘時，閘室內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)置不變，船閘的上游及下游的設(shè)置不變；即閘室內(nèi)裝置可以照搬布設(shè)。在最上級船閘上游閘門外仍布設(shè)水流發(fā)生裝置，最下級閘門外仍布置水流發(fā)生器及電柵。
[0038]采用上述裝置進(jìn)行過魚的方法，具體步驟為:
[0039]I)將船閘的閘門均關(guān)閉，開啟船閘下游的水流發(fā)生裝置，通過水流將魚類誘導(dǎo)致下游閘門前；
[0040]2)開啟船閘的下游閘門，同時開始閘室內(nèi)的水流發(fā)生裝置和水下集魚燈，引導(dǎo)魚類向閘室內(nèi)游動聚集；
[0041]3)關(guān)閉下游閘門，向閘室內(nèi)充水，此時水下集魚燈隨著系船柱的上升而上升；待閘室內(nèi)水位與上游平齊時開啟上游閘門，同時開啟聲波驅(qū)魚裝置和水下驅(qū)魚燈，關(guān)閉閘室內(nèi)的水流發(fā)生裝置和水下集魚燈，驅(qū)趕閘室內(nèi)魚類出閘室，游向上游；
[0042]最后關(guān)閉上游閘門，開啟下游閘門放空閘室與下游水位平齊，通過船閘完成一次過魚。
[0043]當(dāng)船閘為多級時，照搬重復(fù)上述步驟即可，即下一級船閘上游閘門打開相當(dāng)于上一級船閘下游閘門打開，一直到最上游閘門關(guān)閉，最下游閘門開啟與下游水位平齊時，結(jié)束一個過魚過程。
【權(quán)利要求】
1.一種利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置，其特征在于:包括在船閘的上游、閘室側(cè)壁及下游設(shè)置的多個水流發(fā)生裝置(1)，船閘下游閘門的下游側(cè)也設(shè)有水流發(fā)生裝置(1)，在閘室內(nèi)的兩側(cè)壁上設(shè)有水下集魚燈(2)，上游閘門靠近閘室側(cè)設(shè)有水下驅(qū)魚燈(3)，閘室的底部設(shè)有聲波驅(qū)魚裝置(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置，其特征在于:該裝置還包括在船閘的下游布置的電柵(5)，所述的電柵(5)布置在船閘閘室下游的一側(cè)或者兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置，其特征在于:所述的船閘的閘室側(cè)壁設(shè)有系船柱，水下集魚燈(2)設(shè)置在系船柱的下端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置，其特征在于:所述的相鄰兩水流發(fā)生裝置(I)之間的距離<水流發(fā)生裝置的作用距離；相鄰兩水下集魚燈間的距離<其照射距離；相鄰兩聲波驅(qū)魚裝置的距離<聲波驅(qū)魚裝置的作用距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置，其特征在于:所述的船閘為多級時，閘室內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)置不變，船閘的上游及下游的設(shè)置不變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的利用船閘實現(xiàn)過魚的裝置，其特征在于:所述的水流發(fā)生裝置(I)為利用水泵產(chǎn)生噴射水流的裝置，通過水流流速對魚類產(chǎn)生誘導(dǎo)，使其向水流發(fā)生裝置聚集。
【文檔編號】E02B8/08GK203498810SQ201320595156
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】王從鋒, 向經(jīng)文, 劉德富, 周家飛, 趙萍, 熊鋒, 寇方露, 秦孝輝, 汪玲瓏, 莫偉均 申請人:三峽大學(xué)