一种连续流生态旁通型仿自然鱼道

文档序号:1827852 发布日期:2021-11-12 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种连续流生态旁通型仿自然鱼道 (Continuous flow ecological bypass type nature-imitated fishway ) 是由 胡峰 费知斐 范京 姚睿 沈子茜 林本岳 于 2021-08-23 设计创作,主要内容包括:本发明涉及园林景观的技术领域,公开了一种连续流生态旁通型仿自然鱼道,包括设置于水库支流侧的鱼道,所述鱼道内水流为连续流,所述鱼道包括入口和出口,所述入口位于下游位置,所述出口位于上游位置,所述入口设有两个以上坡度不同的诱鱼鱼坡,所述入口水流速度设置在0.6-1.0m/s,所述鱼道两侧设间隔有多个植物模块,两侧的所述植物模块之间形成过鱼口。本发明的连续流生态旁通型仿自然鱼道,诱鱼及过鱼效果明显,更适宜的鱼类栖息和觅食,造景同时净化水质。(The invention relates to the technical field of landscape architecture, and discloses a continuous flow ecological bypass type nature-imitated fishway which comprises a fishway arranged on a branch flow side of a reservoir, wherein water flow in the fishway is continuous flow, the fishway comprises an inlet and an outlet, the inlet is positioned at a downstream position, the outlet is positioned at an upstream position, the inlet is provided with more than two fish luring slopes with different slopes, the water flow speed of the inlet is set to be 0.6-1.0 m/s, a plurality of plant modules are arranged on two sides of the fishway at intervals, and a fishmouth is formed between the plant modules on the two sides. The continuous flow ecological bypass type imitated natural fishway has obvious effects of attracting and passing fish, is more suitable for fish inhabitation and foraging, landscaping and simultaneously purifies water quality.)

一种连续流生态旁通型仿自然鱼道

技术领域

本发明涉及园林景观的技术领域,特别是涉及一种连续流生态旁通型仿自然鱼道。

背景技术

水库支流流量较干流更小,通常不超过干流流量的40%。水库支流的宽度和深度也较小,比较接近自然河道的尺度。且水库支流一般距离干流有一定的距离,可营造相对独立的水流环境。

修建的大坝等水利设施切断了河流的连续性,改变了鱼类栖息地的环境(如水位、流量、水温等),阻碍了鱼类的洄游通道,甚至导致某些溯河洄游鱼类种群的灭绝。因此近年来的闸坝建设开始修筑鱼道来重塑鱼类洄游通道。鱼道作为缓解筑坝工程对鱼类和河流连通性影响的常用措施,对促进坝址上下游鱼类遗传信息交流,维护自然鱼类基因库、保证鱼类种质资源、维护鱼类种群结构等有着重要作用。

水库的水质直接受其支流水质的影响,其污染物种类和浓度、性质也与其支流汇入的水质有关。支流中氮、磷浓度高以及水库的封闭性容易导致富营养化。鱼道的建设如果结合水环境改善及水生态修复一体化进行,对于水库水质的提升也有重要意义。为保护河流渔业资源和水生态环境,维护生态平衡,鱼道的研究与建设变得十分重要。

现有堤坝旁采用人工鱼道形式较多,部分也采用仿自然鱼道的形式。由于人工鱼道一般鱼道边界采用浆砌石或混凝土建造,从而使其环境较为生硬,与鱼类生活的自然环境差别较大,导致很多鱼道过鱼效果不好,甚至有些鱼道被废弃。

传统的仿自然鱼道内部水流能量较难耗散,结构不够稳定,鱼道内部对水位变化的适应能力有所欠缺。并且传统仿自然鱼道仅关注硬质结构的建设,对于软质结构的研究较少,对鱼道的生态功能考虑不足,未能使仿自然鱼道的作用得到最大发挥。

发明内容

本发明的目的是:提供一种续流生态旁通型仿自然鱼道,诱鱼及过鱼效果明显,更适宜的鱼类栖息和觅食,造景同时净化水质。

为了实现上述目的,本发明提供了一种连续流生态旁通型仿自然鱼道,包括设置于水库支流侧的鱼道,所述鱼道内水流为连续流,所述鱼道包括入口和出口,所述入口位于下游位置,所述出口位于上游位置,所述入口设有两个以上坡度不同的诱鱼鱼坡,所述入口水流速度设置在0.6-1.0m/s,所述鱼道两侧设间隔有多个植物模块,两侧的所述植物模块之间形成过鱼口。

作为优选方案,所述鱼道内的水流设有下泄流量,所述下泄流量为所述鱼道水流年平均流量的10%-20%,所述出口设有用于控制所述下泄流量的水流控制阀。

作为优选方案,所述鱼道底部的横截面为倒梯形。

作为优选方案,所述鱼道设有深潭和浅滩,所述深潭与所述浅滩连通且间隔设置,所述深潭的深度大于所述鱼道的平均深度0.5-1m,所述浅滩小于所述鱼道平均深度0.3-0.5m。

作为优选方案,所述深潭长度或宽度设置在1-1.5m,所述深潭为椭圆形。

作为优选方案,分别距离所述入口和所述出口3m之间的所述鱼道平均间隔1-1.5m设置所述深潭。

作为优选方案,在所述入口设有间隔设置的坡度为2%诱鱼鱼坡和坡度为3%的诱鱼鱼坡,所述诱鱼鱼坡的水流速设置在0.4~0.8m/s。

作为优选方案,所述入口水流速范围设置在0.6-1m/s。

作为优选方案,所述鱼道两侧的所述植物模块相对错开设置,位于所述鱼道同侧相邻的所述植物模块之间间隔0.5m-1m设置。

作为优选方案,所述植物模块中的植物的直径设置在1.2-4mm,所述植物的平均高度设置在2.4m,所述植物的生长密度设置在130-160株/m2

本发明实施例一种连续流生态旁通型仿自然鱼道与现有技术相比,其有益效果在于:连续流的入口加上入口坡度的设置,随着动能的不断转化,可比同水域其他地方产生更多的氧气、声音、水流,因此可为鱼道入口营造更好的吸引流,进而实现鱼道水流延伸范围更远、吸引和引导鱼进入鱼道入口的作用。鱼道的流动特性直接影响鱼类的洄游效率,较适宜的流动特性可为鱼类提供更加自然的洄游环境,保障鱼类顺利的通过鱼道。所述入口设有两个以上坡度不同的诱鱼鱼坡,由于鱼类更加偏爱于在低湍动能区域洄游,诱鱼鱼坡使入口附近区域的水流流速与鱼道入口处的水流流速差异形成明显吸引流,吸引并帮助鱼类感知并找到鱼道的入口。不同种类的过鱼对象由于自身形态、栖息环境、生活习性等的不同,其游泳能力也会有一定的差异,设置不通坡度的诱鱼鱼坡可吸引更多种类的鱼进入鱼道。植物模块的设置,为鱼类提供了更自然、更丰富的栖息环境,同时有利于微生物的生存,为鱼类提供了更加丰富的食物,植物模块的光合作用和根系对水体的精华作用也对鱼道内水环境进行了改善,在生物多样性的营造和水质净化方面起到较好的作用,本发明的鱼道通过在连续流的水流环境下,营造氧气、声音条件较好的吸引流,设置多个不通坡度形成明显吸引流的诱鱼鱼坡,诱鱼及过鱼效果明显,通过植物模块的设置,实现鱼道内水流流速调节,内部水流结构稳定,更适宜的鱼类栖息和觅食,造景同时净化水质。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是本发明实施例鱼道的部分结构示意图。

图3是本发明实施例2%诱鱼鱼坡的结构示意图。

图4是本发明实施例3%诱鱼鱼坡的结构示意图。

图5是本发明实施例深潭及浅滩的结构示意图。

图6是本发明实施例植物模块的结构示意图。

图7是本发明实施例植物模块的布置俯视结构图。

图8是某鱼道不同技术方案的实验数据表。

图中:

10、水库支流;

20、鱼道;21、入口;22、出口;23、植物模块;24、深潭;25、浅滩;26、水流控制阀;

30、2%诱鱼鱼坡31、3%诱鱼鱼坡。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中,应当理解的是,本发明中采用术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,应当理解的是,本发明中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是焊接连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图7所示,本发明实施例优选实施例的一种连续流生态旁通型仿自然鱼道,包括设置于水库支流侧的鱼道,所述鱼道内水流为连续流,所述鱼道包括入口和出口,所述入口位于下游位置,所述出口位于上游位置,所述入口设有两个以上坡度不同的诱鱼鱼坡,所述入口水流速度设置在0.6-1.0m/s,所述鱼道两侧设间隔有多个植物模块,两侧的所述植物模块之间形成过鱼口。

本发明的连续流生态旁通型仿自然鱼道,连续流指连续不间断的水流,指在同一环境影响下沿河道任一部分,在相同的时间内,通过相同流量。在此种连续流通过的河道中,深度均匀情况下,窄的地方较宽的地方水流速度要快。非连续流鱼道内水流情况存在不稳定性,纯静止的水面或流速过大的水面均不利于鱼类进入鱼道,鱼道入口不能排放足够的吸引流。从鱼类活动影响密切的水环境因素出发,鱼类具有趋边性、趋流性、趋光性、趋声性,趋氧性,连续流的入口加上入口坡度的设置,随着动能的不断转化,可比同水域其他地方产生更多的氧气、声音、水流,因此可为鱼道入口营造更好的吸引流,进而实现鱼道水流延伸范围更远、吸引和引导鱼进入鱼道入口的作用。鱼道的流动特性直接影响鱼类的洄游效率,较适宜的流动特性可为鱼类提供更加自然的洄游环境,保障鱼类顺利的通过鱼道。所述入口设有两个以上坡度不同的诱鱼鱼坡,由于鱼类更加偏爱于在低湍动能区域洄游,诱鱼鱼坡使入口附近区域的水流流速与鱼道入口处的水流流速差异形成明显吸引流,吸引并帮助鱼类感知并找到鱼道的入口。不同种类的过鱼对象由于自身形态、栖息环境、生活习性等的不同,其游泳能力也会有一定的差异,设置不通坡度的诱鱼鱼坡可吸引更多种类的鱼进入鱼道。植物模块的设置,为鱼类提供了更自然、更丰富的栖息环境,同时有利于微生物的生存,为鱼类提供了更加丰富的食物,植物模块的光合作用和根系对水体的精华作用也对鱼道内水环境进行了改善,在生物多样性的营造和水质净化方面起到较好的作用,本发明的鱼道通过在连续流的水流环境下,营造氧气、声音条件较好的吸引流,设置多个不通坡度形成明显吸引流的诱鱼鱼坡,诱鱼及过鱼效果明显,通过植物模块的设置,实现鱼道内水流流速调节,内部水流结构稳定,更适宜的鱼类栖息和觅食,造景同时净化水质。

进一步的,如图1所示,所述鱼道内的水流设有下泄流量,所述下泄流量为所述鱼道水流年平均流量的10%-20%,所述出口设有用于控制所述下泄流量的水流控制阀。下泄流量指鱼道运行向下流动的水流量。下泄流量所产生的动能和势能的转换可使得鱼道内形成持续的水体流动、声波、并具有一定的曝气作用,可为鱼类提供更丰富的生存要素,进而形成稳定的诱鱼流场。通过在鱼道的出口设置水流控制阀,控制进入鱼道的下泄流量,通过控制出口进入鱼道的水流,进而影响鱼道入口附近水位变化,鱼道入口的深度、横切面均随之变化,进而产生更加丰富的微生物集群,同时不断变化的边界进一步影响吸引流,进而提高诱鱼效果。

进一步的,所述鱼道底部的横截面为倒梯形,即鱼道底部为倒梯形结构,倒梯形结构形成与水流倾斜接触的接触面,进而产生更加丰富的微生物集群,为鱼类提供了更加丰富的食物,改善鱼类的存活环境,更适宜鱼类栖息。

进一步的,如图1和图5所示,所述鱼道设有深潭和浅滩,所述深潭与所述浅滩连通且间隔设置,所述深潭的深度大于所述鱼道的平均深度0.5-1m,所述浅滩小于所述鱼道平均深度0.3-0.5m。深潭与浅滩搭配间隔设置,组成完整的体系,模拟自然创造不同空间、不同流速及界面的水环境,满足不同鱼类的多种生存需求,可为鱼类提供更好的休息和产卵等空间。

进一步的,如图1所示,所述深潭长度或宽度设置在1-1.5m,所述深潭为椭圆形或肾型。深潭面积过大不利于水流的流动的控制和诱鱼,深潭设置在合适的面积范围内以更好的控制鱼道内的水流速度,同时保持鱼类向引诱方向游动。深潭为椭圆形或肾型更适合于鱼类的聚集。

进一步的,如图1所示,分别距离所述入口和所述出口3m之间的所述鱼道平均间隔1-1.5m设置所述深潭,可使鱼类具有充足的休息空间和时间,并形成连续的回溯通道,提高回溯成功率。

以某鱼道作为实验,设置不同的实验方案,鱼道宽度8-15米,深度1米,得到的实验数据如图8所示;鱼道中单独设置连续流时,由于可为鱼道入口营造更好的吸引流原因,起到一定的诱鱼作用,但因为当环境变化时,如旱涝季不同水量与鱼类洄游季节的不对应性,造成鱼道入口的水流速度不稳定,因此诱鱼作用不明显,生态效果不好;

鱼道单独设置双入口诱鱼鱼坡时,由于满足了不同游泳能力的鱼类进入,可吸引更多种类的鱼进入鱼道,起到一定的诱鱼作用,但因为旁通仿自然鱼道一般较长,过鱼通道内的阻碍仍然很多,因此诱鱼作用不明显,生态效果不好;

鱼道单独保证下泄流量时,由于保证了鱼道内稳定的动态水流,起到一定的诱鱼作用,但因为不同鱼类对于水流的感知能力不同,通过鱼道的游泳能力也不同,因此诱鱼作用不明显,生态效果不好;

鱼道单独设置植物模块种植时,由于为鱼类提供了更自然、更丰富的栖息环境,同时有利于微生物的生存,为鱼类提供了更加丰富的食物,植物模块的光合作用和根系对水体的精华作用也对鱼道内水环境进行了改善,在生物多样性的营造和水质净化方面起到较好的作用,但单独设置时和其他水系环境无差别,对于鱼类的吸引作用没有得到增加,诱鱼效果一般。

鱼道同时设置连续流、双入口诱鱼鱼坡、保证下泄流量和植物模块时,由于连续流和双入口诱鱼鱼坡之间是产生互补互推的相互作用,通过不同程度的势能转化提供动态的水流环境,进而在稳定动态水流的基础上,再加上下泄流量的作用,产生持续稳定的动态水流诱鱼的效果,加上鱼道出口的水流控制阀进行水流流量的控制,形成可控的、适应不同鱼类游泳通过的、持续稳定的动态水流,因此诱鱼及过鱼效果明显,同时由于植物模块的设置,提供了更适宜的鱼类栖息、觅食环境,造景的同时净化水质,进而得到生态效益提升的效果。

进一步的,如图1所示,在所述入口设有间隔设置坡度为2%诱鱼鱼坡和坡度为3%的诱鱼鱼坡。诱鱼鱼坡的坡度是沿水流的流动方向向上倾斜,鱼类用侧线、内耳和神经丘来感应水流流动,2%诱鱼鱼坡和坡度为3%的诱鱼鱼坡,以使诱鱼鱼坡的水流速保持在0.4~0.8m/s,保证鱼类在鱼道中顺利洄游,鱼道底坡较缓,诱鱼鱼坡的流速带在鱼类喜好流速范围内,有利于提高诱鱼数量,增强诱鱼效果。

进一步的,所述入口水流速范围设置在0.6-1m/s,并结合坡度为2%诱鱼鱼坡和坡度为3%的诱鱼鱼坡的设置,保证动态水流,从而营造水流紊动,保证95%的鱼类能感知并找到鱼道入口。

进一步的,如图7所示,所述鱼道两侧的所述植物模块相对错开设置,位于所述鱼道同侧相邻的所述植物模块之间间隔0.5m-1m设置。植物模块能够起到较为明显的阻水效果,植物模块相对错开设置,使鱼道内水流走向蜿蜒曲折,经历“分流-汇合-分流”的重复过程,流态丰富,水面线平稳。具体的,通过在植物模块上铺设卵石进行稳定压实。

进一步的,如图6所示,所述植物模块中的植物的直径设置在1.2-4mm,所述植物的平均高度设置在2.4m,所述植物的生长密度设置在130-160株/m2。所述植物模块挺水植物应该能够保有一定的生物体量,从而达到降低水流速度,形成过鱼通道的效果。植物模块中的植物优选挺水植物,挺水植物应具有较强的生命力,并且分布广泛、简单易得,从而保证植物模块在意外受损等情况下能得。植物模块的生长周期与鱼道中的鱼类洄游季节像匹配。

综上,本发明实施例提供一种连续流生态旁通型仿自然鱼道,通过在连续流的水流环境下,营造氧气、声音条件较好的吸引流,设置多个不通坡度形成明显吸引流的诱鱼鱼坡,诱鱼及过鱼效果明显,通过植物模块的设置,实现鱼道内水流流速调节,内部水流结构稳定,更适宜的鱼类栖息和觅食,造景同时净化水质。

以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

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