一种鱼道补水诱鱼装置及方法与流程

本发明涉及水利工程，具体涉及一种鱼道补水诱鱼装置及方法。

背景技术：

1、随着我国水利基础设施不断完善，水电站、拦河坝、防洪闸等水利工程大量投运，在实现防洪、发电、水资源调配等综合效益的同时，也阻断了江河的自然连通性，割裂了鱼类上下游洄游通道，对水域生物多样性与河流生态平衡造成不利影响。鱼道作为专门协助鱼类完成洄游的人工设施，能够模拟自然水流环境引导鱼类通行，是现阶段修复水生生态、保护野生鱼类资源的重要手段，目前已广泛配套应用于各类水利枢纽工程。

2、现有传统鱼道仍存在诸多技术短板，难以适配复杂多变的河道水文环境。在水流调节方面，多数鱼道采用固定导流挡板与静态流道设计，流道坡度、内部流速无法随河道水位自适应调整。每逢汛期，河道水位上涨、水流湍急，过大的水流冲击力会大幅增加鱼类逆流游动的体能消耗，导致鱼类放弃洄游；进入枯水期后，水位偏低、水流平缓，又会因缺少有效的水流刺激，降低鱼类进入鱼道的意愿。同时，传统调流结构缺乏杂物防护与自清污设计，河道内的泥沙、水草极易卡阻活动部件，而少数采用电控、传感器的智能调流装置，受野外潮湿、雷击、断电等恶劣环境影响，故障频发，日常运维难度与成本居高不下，也无法模拟自然河道的局部涡流环境，生态适配性较差。

3、在补水系统方面，现阶段鱼道补水设备大多依靠人工操作阀门或电控系统启停供水，无法根据储水水位、鱼道流量实现全自动蓄水与补水，需要安排人员现场值守，人力投入大。部分补水装置的进水阀与出水阀相互独立工作，易出现鱼道浑水倒灌至储水结构内部的问题，还会造成传动部件反复启停、加速磨损；进水端普遍未设置过滤结构，水流中的杂质容易卡滞阀芯、损坏阀组，缩短设备使用寿命。此外，常规补水设备缺少应急储水能力，一旦外部供水线路中断，鱼道会快速出现水位不足、水流断流的情况，抗风险能力薄弱，难以保障鱼类持续洄游。

4、在诱鱼投饵环节，传统投饵设备多为单点出料结构，饵料散布范围小、分布不均，气味扩散效果有限，诱鱼能力较弱。简易送料结构还经常出现饵料结块、管路堵塞等故障，无法实现连续稳定投喂。这类设备大多不能结合水流工况灵活启停，汛期急流会直接将饵料冲散，造成物料大量浪费。同时设备布局零散，部件检修、更换流程繁琐，部分装置运行时产生的噪音还会惊扰鱼群，进一步制约鱼道整体过鱼效率，因此对于现有补水诱鱼装置的改进，设计一种新型鱼道补水诱鱼装置以解决上述技术缺陷，提高整体补水诱鱼装置的实用性，显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种鱼道补水诱鱼装置及方法，针对传统流道无法随水位自适应调流、电控设备易故障、机械结构易被杂物卡滞的问题，采用纯机械浮动结构动态调节流速，适配鱼类洄游需求。针对补水系统自动化不足、依赖人工值守、阀门易磨损、水体易倒灌、缺少应急供水能力等缺陷，依靠机械联动实现阀门同步启闭，搭配过滤与储水结构，提升供水稳定性。同时解决了传统投饵设备饵料分布不均、易堵塞、饵料浪费、检修不便等问题，实现全域均匀投料与按需投喂。装置以机械结构为主，适配野外复杂环境，有效降低运维成本，全面提升鱼道过鱼效果。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种鱼道补水诱鱼装置，包括主鱼道，所述主鱼道的外侧固定连接有多组支鱼道，所述主鱼道的内部设有多组浮动组件，多组所述浮动组件沿主鱼道的水流方向呈阶梯状排布，所述支鱼道的内部设有补水组件，所述支鱼道的顶部设有喂饵料组件；

4、多组所述浮动组件用于随水位变化自适应调节主鱼道内部消能坎高度与池室有效水力坡降，所述浮动组件包括滑动连接于主鱼道内部的第一浮板，所述第一浮板的顶部固定连接有调节板，所述调节板的顶部固定连接有多组齿状块，所述第一浮板内部的两侧均固定连接有浮筒；

5、所述补水组件用于配合支鱼道对主鱼道的内部进行补水操作，所述补水组件包括固定连接于支鱼道外侧的储水箱，所述储水箱的内部滑动连接有第二浮板，所述第二浮板顶部的两侧均固定连接有第一传动杆，所述第二浮板底部的中间处固定连接有第二传动杆，所述储水箱内部的上方和底端且位于两组第一传动杆和第二传动杆的外侧均固定连接有连接板，所述连接板的外侧转动连接有转动盘，所述连接板的中间处转动连接有摆动杆；所述储水箱的顶部固定连接有进水斗，所述储水箱的进水处设有第一阀门，所述储水箱的底端固定连接有排水管，所述排水管上设有第二阀门，两组所述转动盘分别与第一阀门、第二阀门的驱动端传动连接，所述第二浮板上浮时带动两组所述转动盘同步关闭第一阀门与第二阀门，所述第二浮板回落时同步开启第一阀门与第二阀门；

6、所述喂饵料组件用于对支鱼道的内部投放饵料。

7、作为本发明优选的方案，两组所述浮筒通过漂浮垫连接，所述漂浮垫与浮筒固定连接，所述第一浮板内部的两侧均开设有排水槽。

8、作为本发明优选的方案，所述主鱼道的前后端均固定连接有闭合板，所述闭合板的外侧开设有多组第一通槽，所述第一浮板的两侧均固定连接有导向块，所述导向块与主鱼道滑动连接，所述导向块呈斜面结构设计。

9、作为本发明优选的方案，所述摆动杆远离转动盘的一端转动连接有导向齿轮，所述第一传动杆和第二传动杆的外侧均开设有多组啮合槽，所述导向齿轮与啮合槽啮合连接，所述转动盘的外侧固定连接有导向杆，所述摆动杆的内部开设有导向槽，所述导向杆与导向槽滑动连接。

10、作为本发明优选的方案，所述储水箱内部的顶端转动连接有驱动杆，所述驱动杆的外侧固定连接有两组第一同步轮，所述第一同步轮的外侧设有第一同步带，所述第一同步带的底部设有第二同步轮，两组所述第二同步轮分别与储水箱内部上方的两组转动盘固定连接。

11、作为本发明优选的方案，所述储水箱的顶部固定连接有进水斗，所述进水斗的内部固定连接有过滤网，所述进水斗延伸至储水箱的内部固定连接有第一阀门，所述第一阀门的驱动端与驱动杆固定连接，所述储水箱的底端固定连接有排水管，所述排水管延伸至储水箱的内部固定连接有第二阀门，所述第二阀门的驱动端与储水箱内部底端的转动盘固定连接，所述储水箱外侧的中间处开设有多组第二通槽。

12、作为本发明优选的方案，所述支鱼道的内部滑动连接有阻挡板，所述阻挡板延伸至支鱼道的内部固定连接有第三浮板，所述支鱼道的内部且靠近阻挡板的一端开设有进水槽。

13、作为本发明优选的方案，所述喂饵料组件包括固定连接于支鱼道顶部的储料罐，所述储料罐的内部固定连接有导向筒，所述导向筒的内部转动连接有导向绞龙，所述储料罐的顶部固定连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机的驱动端与导向绞龙固定连接，所述储料罐的内部固定连接有连接壳，所述连接壳的内部转动连接有导向板，所述导向板延伸至连接壳固定连接有驱动齿轮，两组所述驱动齿轮相互啮合连接，所述连接壳的外侧固定连接有第二驱动电机，所述第二驱动电机的驱动端与一组导向板固定连接。

14、作为本发明优选的方案，所述连接壳的底部转动连接有转动壳，所述转动壳与连接壳相互连通，所述转动壳的顶部固定连接有第三同步轮，所述第三同步轮的外侧设有第二同步带，所述第二同步带远离第三同步轮的一侧设有第四同步轮，所述连接壳的外侧且位于第四同步轮的顶部固定连接有第三驱动电机，所述第三驱动电机的驱动端与第四同步轮固定连接，所述转动壳的外侧开设有多组投料口，所述储水箱内部对应转动盘转动轨迹位置设有高位行程开关、中位行程开关、低位行程开关，所述高位行程开关、中位行程开关、低位行程开关电性连接至电气控制盒，所述电气控制盒分别与喂饵料组件的第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机电连接。

15、本发明的鱼道补水诱鱼装置的补水诱鱼方法包括：

16、s1、高水位大水流工况调节：当主鱼道、支鱼道处于高水位、汛期大水流时，浮筒带动第一浮板上浮，调节板抬高池室内消能坎高度，水流经齿状块切割加糙并经第一通槽分散溢流消能，池室有效水力坡降显著低于鱼道几何底坡，削减水流冲击力；支鱼道内第三浮板上浮，阻挡板封堵支鱼道底部进行储水；储水箱水位上涨带动第二浮板上浮，通过机械传动同步关闭第一阀门与第二阀门，停止蓄水与补水；传动链带动转动盘触发高位行程开关，电气控制盒同步关停喂饵料组件的第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机，饵料投放停止；

17、s2、正常水位常态运行：当鱼道水位、水流恢复至常规状态时，浮动组件回落至中位，维持合理的池室有效水力坡降；第二浮板下行，机械传动同步开启第一阀门、第二阀门，储水箱持续蓄水并向支鱼道补水；转动盘触碰中位行程开关，电气控制盒控制三台驱动电机以常规额定转速运行，喂饵料组件通过导向绞龙、转动壳配合投料口均匀投放饵料，利用水流与饵料双重诱导鱼类洄游；

18、s3、低水位枯水期补水诱鱼：当鱼道处于低水位、小水流状态时，第一浮板下沉至低位，消能坎高度降低，溢流消能减弱，池室有效水力坡降回升至接近鱼道几何底坡，为鱼类提供必要的水流刺激并维持过流通道；支鱼道内阻挡板完全回落，临时储水全部汇入主鱼道；储水箱双阀门保持全开状态，满负荷向鱼道补水，提升整体水位与水流刺激；转动盘触碰低位行程开关，电气控制盒控制三台驱动电机满负荷转速运行，加大投喂量强化诱鱼效果；

19、s4、循环自适应：随河道水位、水流自然变化，装置重复上述步骤；其中主鱼道调流、储水箱蓄水补水依靠纯机械自动完成；喂饵料组件依托原有机械传动触发行程开关实现全自动启停及转速分级，整体实现调流、蓄水、补水、诱鱼全自动循环工作。

20、本发明的有益效果是：

21、1、本发明中，通过浮动组件的设计，浮动组件依靠水体浮力实现纯机械自适应运转，可随河道水位变化自动调整鱼道池室消能坎高度与有效水力坡降，高水位时打散湍急水流、削弱冲击力，避免鱼类体能过度消耗；低水位时消能坎回落、保持鱼道连续过流能力，并回升有效水力坡降以提供必要水流刺激，组件搭配导向、排水与隔离防护结构，能自动清理杂物、防止部件卡滞，全程无需电力驱动，可适应野外潮湿、断电等复杂工况，长期运行可靠性高，同时模拟自然水流形态，契合鱼类游动习性。

22、2、本发明中，通过补水组件的设计，补水组件采用水位感应结合多级机械传动的设计，依靠浮板感知水位变化，自动完成蓄水、补水、锁水全流程作业，实现无人值守运行，进水阀与出水阀同步启闭，既避免传动部件频繁往复运动造成磨损，又能阻挡浑水倒灌，保护内部结构与储水水质，进水端设置过滤结构，可拦截泥沙、水草等杂质，进一步降低阀门故障概率，储水箱具备储水能力，在水源中断等应急场景下可持续供水，提升装置抗风险能力，机械传动结构耐候性强，适用范围广泛。

23、3、本发明中，通过喂饵料组件的设计，喂饵料组件采用分级送料、旋转全域投料模式，输送顺畅不易堵塞，饵料能够均匀散布在流道内，扩大气味扩散范围，诱鱼效果显著，该组件可根据水流工况灵活启停，大水期停机避免饵料被冲散浪费，常态与枯水期正常投喂，实现按需投饵，整体采用模块化布局，部件检修、更换便捷，运转平稳低噪，不会惊扰鱼群，适配鱼道高湿度的使用环境。