豎縫式魚道過魚效果監測裝置的製作方法

2024-03-28 11:47:05

本實用新型涉及生態水工領域，具體地指一種豎縫式魚道過魚效果監測裝置。

背景技術：

水電資源作為一種綠色可再生能源，正在中國得到大力發展。但同時，水電工程對魚類自由遷徙的阻隔效應不容忽視。為減少水電工程對魚類上下行的阻礙，許多國家建造了過魚設施（如魚道、升魚機、過魚旁路等）輔助魚類過壩，但各過魚設施效果參差不齊，部分達不到理想效果。如何改善過魚設施的效果是工程人員和魚類生物學研究者面臨的一道難題。改善過魚設施效果的前提之一是評估其過魚效果，對魚道關鍵環節的過魚效果進行定量，進而找到效果不理想的魚道結構。我國的魚道建設於近年來呈蓬勃之勢，但尚少見魚道過魚效果的定量評價，並且絕大部分魚道沒有進行長期的監測。目前已有的過魚效果評價多採用人工捕獲和聲吶探測等方法，不能針對魚道的細部結構進行精細評估。高精度的魚道過魚評價技術將有助於魚道細部效果的科學定量，最終有助於找到提升魚道過魚效果的方法。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種豎縫式魚道過魚效果監測裝置，有助於對魚道的細部結構進行精細評估，併科學定量魚道細部效果，有利於找到提升魚道過魚效果的方法。

本實用新型為解決上述技術問題，所採用的技術方案是：一種豎縫式魚道過魚效果監測裝置，它包括設於魚道內的擋牆，所述擋牆整體圍合成長方體槽體形狀且頂部開放，所述擋牆一端設有水流出口，另一端設有魚道豎縫口；

所述擋牆內靠近水流出口的一端設有下遊喇叭口，所述下遊喇叭口出水口位置底面設有水平設有第一平板，側面豎直設有第二平板，所述第一平板上方設有第一攝像頭，與第二平板相對一側面設有第二攝像頭；

所述擋牆內還設有擋水板，用於減少擋牆內水面波動。

優選地，所述下遊喇叭口由一塊底部篩網和兩塊側部篩網組成，底部篩網傾斜設於擋牆底面上，側部篩網傾斜設於擋牆側面，使得下遊喇叭口形成進口大、出口小的形狀。

優選地，所述第一平板和第二平板表面均設有反光膜。

優選地，與第二平板相對的位置處設有兩塊互相平行的內部擋牆，兩塊內部擋牆一端設有與第二平板平行的玻璃幕牆，玻璃幕牆與內部擋牆及擋牆一側面圍合成長方體豎槽，長方體豎槽內安裝有第二攝像頭。

優選地，所述第一攝像頭通過安裝架安裝在擋牆頂部。

優選地，所述擋水板設於第一攝像頭與第一平板之間，且正對第一攝像頭的位置開有通孔。

本實用新型的有益效果如下：

1、適用性強。魚道在不同的運行時間段（高流量、低流量、晝夜），監測難度不同。本監測裝置中擋水板使得監測通道（第一攝像頭正下方）水表面沒有波浪，可消除由於水流湍急造成的波浪而引起攝像不清的缺點；監測通道中第一平板和第二平板的反光膜可以使得水上攝像頭在夜間依然清晰看到魚體輪廓。

2、監測精確度高。相比人工捕獲、聲吶探測和水下攝像頭監測，該監測方法可對通過魚道所有的魚類進行全面全時段監測。

3、可定量評價過魚數量、種類。通過監測通道正上方的第一攝像頭和側向的第二攝像頭拍攝視頻、圖片，可以測量魚體型特徵、確定魚種（用軟體後處理）。

4、實現長期監測。相比按次監測的人工捕獲、聲吶探測，該水上監測系統可以全時段高效工作；相比水下攝像頭適應環境的局限性，該水上監測系統可適應高渾濁度水體環境。

5、運行管理成本低。該裝置在監測過程中不涉及水下作業，並且儀器設備簡單，可通過電腦進行遠程監控。

附圖說明

圖1 為一種豎縫式魚道過魚效果監測裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中的監測通道部分結構示意圖；

圖3為圖1中的夜間反光膜的過魚效果圖；

圖中，擋牆1、水流出口1.1、魚道豎縫口1.2、下遊喇叭口2、第一平板3、第二平板4、第一攝像頭5、安裝架5.1、第二攝像頭6、擋水板7、玻璃幕牆8、內部擋牆9。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。

如圖1和圖2所示，一種豎縫式魚道過魚效果監測裝置，它包括設於魚道內的擋牆1，所述擋牆1整體圍合成長方體槽體形狀且頂部開放，所述擋牆1一端設有水流出口1.1，另一端設有魚道豎縫口1.2；

所述擋牆1內靠近水流出口1.1的一端設有下遊喇叭口2，所述下遊喇叭口2出水口位置底面設有水平設有第一平板3，側面豎直設有第二平板4，所述第一平板3上方設有第一攝像頭5，與第二平板4相對一側面設有第二攝像頭6；

所述擋牆1內還設有擋水板7，用於減少擋牆1內水面波動。

在上述技術方案中，下遊喇叭口2的設計是為了將從魚道上溯的魚導向監測通道。第一攝像頭5主要是觀察魚體外形輪廓，第二攝像頭6主要用於辨別魚種。攝像頭連接到電腦上，監測視頻轉動保存於電腦。電腦安裝有行為學分析軟體Logger pro，該軟體可以對監測視頻進行單幀處理，可得到視頻、圖片內部物體的輪廓，繼而得到魚體型特徵（包括魚長、魚體高、體寬）以及魚通過監測通道的遊泳速度。

優選地，所述下遊喇叭口2由一塊底部篩網2.1和兩塊側部篩網2.2組成，底部篩網2.1傾斜設於擋牆1底面上，側部篩網2.2傾斜設於擋牆1側面，使得下遊喇叭口2形成進口大、出口小的形狀。

優選地，所述第一平板3和第二平板4表面均設有反光膜。如圖3所示，貼反光膜的設計使得晚間通過的魚依然可以用紅外攝像頭拍攝得到。

優選地，與第二平板4相對的位置處設有兩塊互相平行的內部擋牆9，兩塊內部擋牆9一端設有與第二平板4平行的玻璃幕牆8，玻璃幕牆8與內部擋牆9及擋牆1一側面圍合成長方體豎槽，長方體豎槽內安裝有第二攝像頭6。這種結構設計使得第二攝像頭6不會涉水，同時也可以通過玻璃幕牆8監測過魚狀況。

優選地，所述第一攝像頭5通過安裝架5.1安裝在擋牆1頂部。

優選地，所述擋水板7設於第一攝像頭5與第一平板3之間，且正對第一攝像頭5的位置開有通孔。優選地，本實施例的監測通道上方四周均有擋水板7，該擋板使得監測通道水表面沒有波浪，優化了水上攝像頭拍攝效果。

本實施例工作原理如下：在本實施例中，魚道豎縫口1.2為水流進入口，魚逆流從擋牆1的水流出口1.1進入擋牆1內，然後通過下遊喇叭口2進入到第一平板3、第二平板4和玻璃幕牆8組成的監測通道內，位於監測通道上方的第一攝像頭5主要是觀察魚體外形輪廓，位於監測通道側面的第二攝像頭6主要用於辨別魚種，然後魚經過監測通道從魚道豎縫口1.2遊出。