[发明专利]一种基于虹吸的水温引流诱鱼装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于虹吸的水温引流诱鱼装置及方法，该装置包括虹吸单元、控制单元以及测温单元；虹吸单元包括横跨并固定于大坝上的虹吸管以及与鱼道连接的消能池，虹吸管具有可伸缩的入口段，虹吸管出口端与消能池连通；控制单元包括浮船以及均安装浮船上的控制组件、伸缩组件以及水泵，伸缩组件与虹吸管的入口段连接，水泵通过水管与入口段连接；测温单元包括垂直设置于浮船下方的温度链Ⅰ和水平设置于鱼道中的温度链Ⅱ；控制组件分别与伸缩组件、温度链Ⅰ以及温度链Ⅱ连接。利用该基于虹吸的水温引流诱鱼装置，通过确定取水口高程、虹吸引流、调整取水口高程等步骤进行诱鱼。该装置及方法可以有效帮助鱼类找到上溯洄游通道，普适性强。

技术领域

本发明涉及水利水电技术领域，涉及一种诱鱼装置，具体涉及一种基于虹吸的水温引流诱鱼装置及方法。

背景技术

随着越来越多水利水电工程项目的修建，不可避免的阻隔了鱼类的洄游和上下游鱼类基因的交流，而鱼道被认为是解决这一问题的关键措施。但是，目前各国鱼道的使用远没有达到预期效果，存在的主要问题是有水无鱼，鱼类无法在自然条件下找到鱼道入口，多数鱼道没有鱼通过。原因之一是鱼道进口处的流速同电站泄洪和厂房尾水处的流速相比过小，鱼类不能顺利的找到进口而影响过鱼效果；原因之二是水温是影响鱼类产卵洄游的最大因素，还影响着鱼类本身的生理活动，鱼道取水多为表层水，鱼类无法找到合适的水温信号，从而导致鱼类无法找到鱼道进口。

目前，为优化鱼道过鱼效果，鱼道中的诱鱼设施应运而生。主要包括两种：一种是间接措施，即超声波、光电和气体诱鱼，帮助鱼类找到鱼道入口，通过在鱼道内布置诱鱼设备，释放诱鱼信号，达到诱鱼效果。这种方式在一定程度上能起到诱鱼效果，但是鱼类持续上溯效果不佳。另一种为直接措施，即在鱼道进口采用集中补水方式，从鱼类生境条件出发为鱼类营造特定水流条件，通过控制鱼道进口处水流速度，实现诱使鱼类进入鱼道的目的。但是补水系统的水源多来自鱼道或水库表层，没有达到鱼类喜好水温条件，因此诱鱼效果不理想。以上诱鱼系统为人工布置，缺乏对天然鱼类生境需求的考虑，同时鱼类进入鱼道后，沿程方向缺少上溯信号，鱼类持续上溯效果将大打折扣。此外，集运鱼系统也能帮助鱼类越过高坝到达水库，但是建设费用较高，运行及维护的成本较高，受限于集鱼通道深度，难以诱集各种底层鱼类。通过升鱼机和鱼闸等机电设备帮助鱼类通过大坝，而机器的运行需要配备较多的机电设备，且容易出现故障，对于上下游鱼类的基因交流缺少天然生态通道。

水库按照水温垂直结构形式来划分，可以分为分层型、混合型和过渡型。在分层型水库中，升温期，库表层水温明显高于中下层水温。国内已建水库，例如二滩、新安江和丰满，都存在水温分层现象。而水温是鱼类生长的刺激性条件，对鱼类的生殖洄游有重要影响。例如：四大家鱼在春季水温回升到18℃以上才开始产卵，低于这一温度则不产卵。中华鲟的产卵温度在18℃-20℃之间(易雨君，王兆印，陆永军，et al.长江中华鲟栖息地适合度模型研究[J].水科学进展，2007，18(4):538-543.)；青石爬鮡产卵需要水温13℃-15℃，产卵时间为3-5月；鲈鲤产卵需要的水温为16.6℃，产卵时间为5-6月；细磷裂腹鱼产卵需要的水温为13-18℃，产卵时间为4-8月(王锐，李嘉.饮水式水电站减水河段的水温、流速及水深变化对鱼类产卵的影响分析[J].四川水力发电，2010，29(2):76-79)。研究发现不同鱼类产卵的时间不同，所需水温也有差异。

目前，国内大多数水电站已建成运行，在现有水电站基础上，如何帮助鱼类找到洄游上溯的通道是当今水利水电工程建设需要解决的重要生态环境问题。若能充分利用水库水温分层特性，从鱼类上溯洄游的天然生境出发，实现水温诱鱼，对生态环境保护具有重要意义。

发明内容

针对现有鱼道诱鱼设施存在的诱鱼效果及鱼类持续上溯效果不佳等问题，本发明的目的旨在提供一种基于虹吸的水温引流诱鱼装置及方法，该装置根据鱼类上溯水温生境、水流生境需求和“分层取水”的理念进行引流诱鱼系统而设计，根据不同鱼类对水温的需求可实现多种鱼类的诱集吸引效果，该装置运行过程中耗能小，后期运行水流可依靠虹吸引力自流，具有良好的生态环保效应，实际应用价值高。