[发明专利]水深-流速耦合的人工鱼类产卵场设计方法

说明书

本发明涉及一种水深‑流速耦合的人工鱼类产卵场设计方法。本发明适用于生态修复工程领域。本发明的技术方案为一种水深‑流速耦合的人工鱼类产卵场设计方法，其特征在于：调查鱼类在天然条件下的产卵场，测量天然产卵场的水深和流速，基于水深和流速计算天然产卵场的最优弗劳德数；通过改造河床地形，以在人工鱼类产卵场及其上游形成缓流，缓流为弗劳德数小于1；通过设置调流工程设施调整水流流态，从而以天然产卵场的最优弗劳德数为目标值调整人工鱼类产卵场的弗劳德数。

技术领域

本发明涉及一种水深-流速耦合的人工鱼类产卵场设计方法。适用于生态修复工程领域。

背景技术

目前，在设计鱼类人工产卵场时，将流速和水深作为独立的设计要素，同时兼顾水面宽度。而一些研究指出，鱼类在天然条件下，产卵场的流速和水深不尽相同，水面宽度各异，因此目前的人工鱼类产卵场设计方法并不能满足鱼类产卵的实际要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种水深-流速耦合的人工鱼类产卵场设计方法。

本发明所采用的技术方案是：一种水深-流速耦合的人工鱼类产卵场设计方法，其特征在于：

调查鱼类在天然条件下的产卵场，测量天然产卵场的水深和流速，基于水深和流速计算天然产卵场的最优弗劳德数；

通过改造河床地形，以在人工鱼类产卵场及其上游形成缓流，缓流为弗劳德数小于1；

通过设置调流工程设施调整水流流态，从而以天然产卵场的最优弗劳德数为目标值调整人工鱼类产卵场的弗劳德数。

所述调查鱼类在天然条件下的产卵场，测量产卵场的水深和流速，基于水深和流速计算天然产卵场的最优弗劳德数，包括：

如果天然产卵场有多处，则按产卵场规模加权，计算多个天然产卵场弗劳德数的加权平均值，记为最优弗劳德数；

如果天然产卵场只有一处，则该处天然产卵场的弗劳德数就是最优弗劳德数。

所述改造河床地形，包括：

人工产卵场及其上游河道的底坡小于临界底坡，该临界底坡为弗劳德数等于1时的底坡。

所述调流工程设施包括砂砾垫层、透水堰和原木基质中的一种或几种。

所述砂砾垫层作为产卵垫设置于所述人工鱼类产卵场，砂砾垫层控制平均粒径D50＝20mm，其中10～50mm粒径组含量约占80％，其余20％由100mm和小部分2～5mm粗砂组成。

所述透水堰设置于所述人工鱼类产卵场上游侧，透水堰下游侧紧接设置有深潭。

所述透水堰堰臂长度和平潭河道宽度的比率根据平潭河道的曲率半径与平潭河道宽度比和堰臂离去角确定。

所述透水堰采用V型透水堰、W型透水堰或J型透水堰。

所述原木基质具有基质主体和固定于基质主体上能使该原木基质沉于河底的配重，基质主体由多根小圆木绑扎而成；

所述原木基质放置于人工鱼类产卵场区域内，且原木基质与水流方向夹角不大于45°。

一种水深-流速耦合的人工鱼类产卵场，其特征在于：根据权利1～9任意一项所述水深-流速耦合的人工鱼类产卵场设计方法进行设计。

本发明的有益效果是：本发明将水深和流速耦合起来，通过基于水深和流速计算得到的弗劳德数来评判产卵场，通过改造人工产卵场区域的河床地形和调整水流流态，使人工产卵场的弗劳德数和天然产卵场的相等或接近，从而提供更适合鱼类产卵的产卵场。

附图说明

图1为实施例中W型透水堰的平面布置示意图。