【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利工程，具体涉及一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验装置及方法。
技术介绍
1、为解决区域水资源分布不均的问题，往往通过修建取水泵站与水库、闸坝联动进行水资源的调度与分配。泵站取水口一般建于水资源丰沛的大江大河中，泵站抽水时会产生明显的卷吸效应，由于取水活动的持续存在，拦鱼措施能够一定程度上拦截体型较大的成鱼，但并不能完全阻拦体型较小、能够穿越滤网的鱼卵、仔鱼等，这将导致鱼类补充群体受损，造成鱼类资源损失。在工程建设初期，为了减缓泵站取水卷吸效应对鱼苗的影响，需要对取水口鱼类卵苗运动规律进行研究论证，以优化泵站取水口布置与设计。
2、目前对取水的卷吸效应研究中，多采用数值模拟的技术手段，数值模拟操作性强、方便快捷，而数值模拟边界条件设置不同会导致结果和精度不同，可信度降低。此外，数值模拟中模型参数的选取较难，且在复杂边界条件下的收敛性得不到保障，经济性较低，因此往往与物理实验结合，互相检验。
3、在物理试验中，大多对试验水域的水力学参数进行测量，期望通过流场变化来反应卷吸效果，但鱼类卵苗在水中运动除了受水深、流速等影响外，还受鱼类比重和粒径等影响，因此除测量泵站取水口附近的水力学参数外，还要对鱼类卵苗开展漂流特性模拟试验，对卵苗材料卷吸量进行统计，以期更好的反应卷吸效应的效果和影响范围。
4、在泵站取水对鱼苗卷吸效应的物理实验研究中，鱼类卵苗材料的选择与制作是关键技术问题。室内卷吸实验所用装置均为缩尺的等比模型，经过比尺缩放后所用水泵额定流量减少，产生的卷吸力较小，为了能模
5、在对鱼类卵苗的漂流特性研究中，由于真卵具有不易保存、染色脱水、脆弱易损、颜色透明难以观测且不能重复利用的缺点，往往采用标志物来代替鱼类卵苗进行实验，例如人工合成模拟鱼卵、植物种子、塑料颗粒等。人工合成模拟鱼卵可以控制材料的密度，易满足实验要求，但成本较高不易获取；植物种子密度不均一，漂流性差异较大；大部分塑料颗粒为无色透明状，不易获取染色样品，且实际漂流效果不理想。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验装置及方法。
2、本专利技术采用下述的技术方案：
3、一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验装置，包括泵站取水模拟实验装置，所述泵站取水模拟装置包括取水箱，取水箱通过取水软管连接滤网，所述取水软管设置有模型水泵；取水箱和模型水泵之间设置有流量阀门；滤网与模型水泵间设置有滤网阀门；
4、将所述泵站取水模拟实验装置放置于实验水槽内；
5、所述实验水槽包括主流区、汇水池、回水渠，汇水池和回水渠中间设置有用于推动水流运动形成汇水池与主流区之间水流循环的推水装置；所述实验水槽上方设置有测速仪器和摄像机。
6、进一步的，所述主流区与回水渠间设置有水槽边墙；所述水槽边墙上方设置滑轨轨道；所述滑轨轨道上方设置置物平台；所述置物平台上设置模型水泵。
7、进一步的，所述水槽边墙为透明材料隔板。
8、进一步的，所述取水箱分为左右两个隔室，两个隔室中间设置隔板，隔板上设置有阵列排布的通孔。
9、本专利技术的另一方面提供一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验方法，包括如下步骤：
10、步骤1：获取河流段流速、流量、鱼类卵苗比重与分布密度参数；
11、步骤2：使用搭建好的物理实验装置，标记取水箱放置点位、卵苗投放断面；
12、步骤3：制作鱼类卵苗材料；
13、步骤4：开展鱼类卵苗卷吸物理模型试验：
14、开启模型水泵并控制流量阀门，模拟不同取水流量下的卷吸效应，移动滑轨上的置物平台至主流区不同点位，通过置物平台上设置的测速仪器测量取水箱上方不同水层的流速矢量数据；
15、流速测量完毕后，在取水箱上游鱼类卵苗投放点，按照所述步骤1中获取的鱼类卵苗密度分布投放定量鱼类卵苗材料，使之顺水流向下游；
16、通过架设在置物平台上的摄像机拍摄记录取水箱上方水层的卷吸效果与卷吸影响范围图片，一次实验工况结束后，关闭滤网阀门，取出滤网，统计卵苗卷吸量。
17、进一步的，所述步骤3中，制作鱼类卵苗材料的具体方法包括：
18、选用纯水与另一能与水互溶的液体，按一定比例配置一定密度的混合溶液，并滴入少量颜料，向溶液中放入高吸水性树脂，待高吸水树脂吸收混合溶液后，形成果冻状的颗粒物质，即为鱼类卵苗材料。
19、本专利技术的有益效果是：
20、1.该方法可以模拟不同取水流量对卵苗的卷吸影响，获取卷吸效应的水力学参数，且能够统计卵苗卷吸量和定量分析卷吸效应的影响范围和影响程度。
21、2.方法中所用卵苗材料具有易获取、制作简单、成本低、漂流特性与卷吸效果好的特点。
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1.一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验装置，其特征在于，包括泵站取水模拟实验装置，所述泵站取水模拟装置包括取水箱(5)，取水箱(5)通过取水软管(10)连接滤网(6)，所述取水软管(10)设置有模型水泵(8)；取水箱(5)和模型水泵(8)之间设置有流量阀门(9)；滤网(6)与模型水泵(8)间设置有滤网阀门(7)；
2.根据权利要求1所述一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验装置，其特征在于，所述主流区(18)与回水渠(11)间设置有水槽边墙(19)；所述水槽边墙(19)上方设置滑轨轨道(12)；所述滑轨轨道上方设置置物平台(14)；所述置物平台(14)上设置模型水泵(8)。
3.根据权利要求2所述一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验装置，其特征在于，所述水槽边墙为透明材料隔板。
4.根据权利要求1所述一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验装置，其特征在于，所述取水箱(5)分为左右两个隔室，两个隔室中间设置隔板，隔板上设置有阵列排布的通孔(4)。
5.采用如权利要求1-4任一项所述装置研究泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理
6.根据权利要求1所述一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验方法，其特征在于，所述步骤3中，制作鱼类卵苗材料的具体方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验装置，其特征在于，包括泵站取水模拟实验装置，所述泵站取水模拟装置包括取水箱(5)，取水箱(5)通过取水软管(10)连接滤网(6)，所述取水软管(10)设置有模型水泵(8)；取水箱(5)和模型水泵(8)之间设置有流量阀门(9)；滤网(6)与模型水泵(8)间设置有滤网阀门(7)；
2.根据权利要求1所述一种泵站取水对鱼类卵苗卷吸效应的物理实验装置，其特征在于，所述主流区(18)与回水渠(11)间设置有水槽边墙(19)；所述水槽边墙(19)上方设置滑轨轨道(12)；所述滑轨轨道上方设置置物平台(14)；所述置物平台(14)上设置模...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍中航，万航，李然，冯镜洁，严筱，李克锋，梁瑞峰，王远铭，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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