一种具有温度监测和流速控制功能的鱼群上溯装置的制作方法

1.本实用新型属于过坝建筑物技术领域，具体涉及一种具有温度监测和流速控制功能的鱼群上溯装置。


背景技术：

2.随着社会经济的飞速发展，高坝的建设屡见不鲜。而对于高坝建设而言，由于其对自然河流的截断使得在短距离里上下游水位产生了较大落差，使坝体内的鱼道水力梯度剧增，进而导致常规形式的鱼道内水体流速过高，使鱼群无法上溯。另外鱼群上溯行为发生在特定温度的水体环境中，而国内众多高大坝体都存在库区深层水体偏冷的情况，若鱼道将某时期上游较冷水体引入，将会引起回游鱼群无法识别鱼道甚至排斥在人工鱼道内上溯行为，进而影响到鱼群的上溯成功率。
3.现有的鱼道的设计尚未考虑高坝库区水体温度过低、以及鱼道内水流流速过高造成的不适合鱼群上溯的问题。


技术实现要素：

4.为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种具有温度监测和流速控制功能的鱼群上溯装置，能够提供合适的水温和流速以便鱼群识别上溯通道，提高鱼群在高坝中鱼道中上溯的成功率。
5.为解决现有技术的不足，本实用新型提供的技术方案为：
6.本实用新型提供一种具有温度监测和流速控制功能的鱼群上溯装置，包括多级鱼道、多个闸室、上游闸门、混合池、下游闸门和plc控制器；
7.所述鱼道倾斜设置，由低到高依次排列，鱼道间通过闸室固定相连，最下端鱼道通过混合池与下游水体相连；
8.所述上游闸门用于隔绝最上端鱼道与上游水库；上游闸门处设有用于控制上游闸门开度的闸门控制装置一；
9.所述上游水库内设有温度监测设备；
10.所述闸室倾斜设置，与多级鱼道构成鱼群上溯通道，闸室下部设有进口闸门，上部设有出口闸门，闸室内设有流速监测设备一；所述进口闸门处设有用于控制进口闸门开度的闸门控制装置二；所述出口闸门处设有用于控制出口闸门开度的闸门控制装置三；
11.所述混合池内设有流速监测设备二；
12.所述下游闸门位于混合池与下游水体交汇处；下游闸门处设有用于控制下游闸门开度的闸门控制装置四；
13.所述plc控制器与温度监测设备、流速监测设备一、流速监测设备二、闸门控制装置一、闸门控制装置二、闸门控制装置三以及闸门控制装置四电连接。
14.优选的，所述鱼道为长方形管道；
15.所述闸室包括主体部和位于主体部上下两端的连接部；所述主体部为长方体形，
顶端设有透气孔；所述连接部的下部为长方体形，上部为楔形体，连接部的大头端与主体部相连，小头端与鱼道的端部连接；
16.所述主体部、连接部以及鱼道的底面平齐；
17.所述主体部、连接部以及鱼道的宽度相等；
18.所述主体部上表面与下表面之间的距离为鱼道上表面与下表面之间距离的2.5～3倍。
19.优选的，还包括混合池扩张段；所述混合池扩张段形状为棱台，下底面与混合池相连，上底面与鱼道相连。
20.优选的，所述混合池扩张段的侧棱与所述鱼道中心线的夹角为35
°
～45
°
。
21.优选的，所述混合池的宽度为所述鱼道宽度的4～5倍；长度为鱼道宽度的8～10倍。
22.优选的，所述混合池内设有消力底坎。
23.优选的，所述温度监测设备为mik-wzp引线式温度传感器；所述流速监测设备一和流速监测设备二为dpl-ls12多普勒流速传感器。
24.优选的，所述鱼道的宽度为1.2m～1.5m，高度为2.5m～3m，每级鱼道的长度为10～15m。
25.优选的，所述鱼道的倾斜角度为30
°
～55
°
。
26.优选的，所述闸门控制装置一为卷扬设备一；
27.所述闸门控制装置二为卷扬设备二；
28.所述闸门控制装置三为卷扬设备三；
29.所述闸门控制装置四为卷扬设备四。
30.本实用新型的有益效果：
31.1)本实用新型通过温度监测设备识别上游水库的水温，在水温合适时打开上游闸门，能够避免因高坝库区水体温度过低造成的鱼群上溯后不适宜生存的问题；通过流速监测设备一测量闸室内的流速，通过闸门控制装置二和闸门控制装置三调小进口闸门和出口闸门的开度，减小过水流量和水流速度，同时也降低了水力梯度，减小了鱼群上溯的难度；通过混合池降低鱼道内水体与下游水体的温度差异和水体的流速，通过闸门控制装置四进一步调节混合池内水体的流速，进一步减小鱼群上溯的难度；
32.2)本实用新型通过在混合池内设置消力底坎，能够进一步降低鱼道内下泄水体的流速，便于鱼群上溯。
附图说明
33.图1为本实用新型提供的具有温度监测和流速控制功能的鱼群上溯装置的主视图；
34.图2为本实用新型提供的闸室的结构示意图；
35.图3为本实用新型提供的闸室的主视图；
36.图4为本实用新型提供的混合池及混合池扩张段的俯视图；
37.图中：1、下游闸门；2、鱼道；3、进口闸门；4、闸室；5、出口闸门；6、混合池；7、温度监测设备；8、流速监测设备一；9、上游闸门；10、消力底坎；11、混合池扩张段；12、流速监测设
备二；13、主体部；14、连接部。
具体实施方式
38.下面结合实施方式对本实用新型作进一步描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
39.实施例一
40.本实施例提供一种具有温度监测和流速控制功能的鱼群上溯装置，参见图1，包括多级鱼道2、多个闸室4、上游闸门9、混合池6、下游闸门1和plc控制器。参加图1及图2，鱼道2为长方形管道，宽1.2米，高2.5米，每级鱼道2长10米，倾斜设置，倾斜角度为30
°
，由低到高依次排列，鱼道2间通过闸室4固定相连，最下端鱼道2通过混合池6与下游水体连接。参见图1，上游闸门9用于隔绝最上端鱼道2与上游水库；上游闸门处设有用于控制上游闸门开度的卷扬设备一。上游水库内靠近上游闸门9处设有温度监测设备7，温度监测设备为mik-wzp引线式温度传感器。参见图1，闸室4倾斜设置，与多级鱼道2构成鱼群上溯通道。参加图2及图3，闸室4包括主体部13和位于主体部13上下两端的连接部14；主体部13为长方体形，顶端设有透气孔；连接部14的下部为长方体形，上部为楔形体，连接部14的大头端与主体部13相连，小头端与鱼道2的端部连接。主体部13、连接部14以及鱼道2的底面平齐，主体部13、连接部14以及鱼道2的宽度相等。主体部13上表面与下表面之间的距离为鱼道2上表面与下表面之间距离的2.5倍。主体部13下端设有进口闸门3，上端设有出口闸门5，主体部13内靠近进口闸门3处设有流速监测设备一8；进口闸门处设有用于控制进口闸门开度的卷扬设备二；出口闸门处设有用于控制出口闸门开度的卷扬设备三。参见图1，下游闸门1位于混合池6与下游水体交汇处；下游闸门处设有用于控制下游闸门开度的卷扬设备四。混合池6内靠近下游闸门1处设有流速监测设备二12。混合池的宽度为鱼道宽度的4倍；长度为鱼道宽度的8倍。plc控制器与温度监测设备、流速监测设备一、流速监测设备二、卷扬设备一、卷扬设备二、卷扬设备三以及卷扬设备四电连接。流速监测设备一和流速监测设备二为dpl-ls12多普勒流速传感器。鱼道和闸室均采用钢筋混凝土制造。
41.使用时，进口闸门、出口闸门和下游闸门均为常开状态。上游闸门处设有温度监测设备，当温度监测设备检测到上游水库水温达到适合鱼群上溯水温的时候，plc控制器会通过卷扬设备一打开上游闸门引水，此时鱼群方能通过鱼群上溯通道进行上溯，避免因高坝库区水体温度过低造成的鱼群上溯后不适宜生存的问题。多级鱼道间通过闸室相连，闸室设有进口闸门和出口闸门，且闸室内设有流速监测设备一，当闸室内的水流流速过大不适合鱼群上溯时，plc控制器会通过卷扬设备二和卷扬设备三调小进口闸门和出口闸门的开度，减小过水流量和水流速度，同时也降低了水力梯度，大大减小了鱼群上溯的难度。闸室顶端设有透气孔，便于与外界进行气体交换，可供鱼类休憩。此外，由于闸室高度明显高于鱼道，因此闸室还可以降低鱼道高度，降低整体成本。下游闸门为常开状态，混合池与下游水体相通，鱼道内排出的水体能够与下游水体充分混合，降低鱼道内水体与下游水体的温度差异，同时鱼道内下泄流速较高的水体经由混合池水体进一步缓冲减小了流速；此外混合池内设有流速监测设备二，plc控制器能够根据流速监测设备二上传的流速，通过卷扬设备四调节下游闸门的开度，调节混合池内水体的流速，进一步减小鱼群上溯的难度。本实用新型能够提供合适的水温和流速以便鱼群识别上溯通道，提高鱼群在高坝中鱼道中上溯的
成功率。
42.实施例二
43.本实施例提供一种具有温度监测和流速控制功能的鱼群上溯装置，参见图1，包括多级鱼道2、多个闸室4、上游闸门9、混合池6、混合池扩张段11、下游闸门1和plc控制器。参加图1及图2，鱼道2为长方形管道，宽1.5米，高3米，每级鱼道2长15米，倾斜设置，倾斜角度为55
°
，由低到高依次排列，鱼道2间通过闸室4固定相连，最下端鱼道2通过混合池扩张段11与混合池6相连，混合池6另一端与下游水体相连。参加图1，上游闸门9用于隔绝最上端鱼道2与上游水库；上游闸门处设有用于控制上游闸门开度的卷扬设备一。上游水库内靠近上游闸门9处设有温度监测设备7，温度监测设备为mik-wzp引线式温度传感器。闸室4倾斜设置，与多级鱼道2构成鱼群上溯通道，闸室4下部设有进口闸门3，上部设有出口闸门5，闸室4内设有流速监测设备一8；进口闸门处设有用于控制进口闸门开度的卷扬设备二；出口闸门处设有用于控制出口闸门开度的卷扬设备三。参加图1及图4，混合池扩张段11形状为棱台，下底面与混合池6相连，上底面与鱼道2相连，混合池扩张段11的侧棱与鱼道2中心线的夹角为45
°
。下游闸门1位于混合池6与下游水体交汇处，下游闸门处设有卷扬设备四。参见图1及图4，混合池6为长方体形，混合池6内靠近下游闸门1处设有流速监测设备二12，混合池6内还设有消力底坎10，消力底坎为阶梯式。混合池的宽度为鱼道宽度的5倍；长度为鱼道宽度的10倍。plc控制器与温度监测设备、流速监测设备一、流速监测设备二、卷扬设备一、卷扬设备二、卷扬设备三以及卷扬设备四电连接。流速监测设备一和流速监测设备二为dpl-ls12多普勒流速传感器。消力底坎能够进一步降低鱼道内下泄水体的流速，增强混合池的缓冲性能。消力底坎的位置可根据坝体上下游水体落差进行调节。
44.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。