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莱加内斯对维戈塞尔塔: 用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構及底質優化方法.pdf

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用于 形成 有利于 中華鱘 產卵 地形 結構 底質 優化 方法
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摘要
申請專利號:

CN201310241356.X

申請日:

2013.06.18

公開號:

CN103392630B

公開日:

2015.01.14

當前法律狀態:

有效性:

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A01K 61/00申請日:20130618|||公開
IPC分類號: A01K61/00 主分類號: A01K61/00
申請人: 中國長江三峽集團公司
發明人: 戴會超; 唐夢君; 王煜; 高柱; 別玉靜; 孔鳳琴
地址: 100038 北京市海淀區玉淵潭南路1號
優先權:
專利代理機構: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314 代理人: 程偉;王剛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310241356.X

授權公告號:

103392630B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.14|||2013.12.18|||2013.11.20

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構及底質優化方法,所述結構包括:第一預制結構單元,該第一預制結構單元為無坡度預制鋼筋石籠,其表面高低起伏呈波浪形,該第一預制結構單元設置于所述中華鱘產卵江段上游;第二預制結構單元該第二預制結構單元為具有坡度的預制鋼筋石籠,該第二預制結構單元設置于所述中華鱘產卵江段下游并形成負坡,所述第一預制結構單元及第二預制結構單元包括:主要支架結構及網狀結構,所述主要支架結構由鋼筋預制而成,所述網狀結構由低碳鋼絲制成。所述第一預制結構單元及第二預制結構單元都設置有按一定底質配比且按照長徑由小至大疊加長徑范圍在4.5-55cm內的粗糙卵石。

權利要求書

權利要求書
1.  一種用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構,其特征在于,所述結構包括:
第一預制結構單元,所述第一預制結構單元為無坡度預制鋼筋石籠,該無坡度預制鋼筋石籠上表面高低起伏呈波浪形,該第一預制結構單元設置于所述中華鱘產卵地形的上游,所述第一預制結構單元包括設置在其內部的石塊;
第二預制結構單元,所述第二預制結構單元為具有坡度的預制鋼筋石籠,該第二預制結構單元設置于所述中華鱘產卵地形的下游,所述第二預制結構單元包括設置在其內部的石塊。

2.  根據權利要求1所述的用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構,其特征在于,所述設置在第一預制結構單元內部及第二預制結構單元內部的石塊為表面粗糙的卵石,所述卵石的長徑按照由小至大的排列方式自下而上疊加鋪墊。

3.  根據權利要求1或2所述的用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構,其特征在于,所述第一預制結構單元及第二預制結構單元包括:
主要支架結構,所述主要支架結構由鋼筋制成;及
網狀結構,所述網狀結構由金屬絲制成。

4.  根據權利要求1或2所述的用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構,其特征在于,所述第一預制結構單元的波浪峰值(A)與結構單元底部長度(L)之比A/L范圍為0.25~0.3,波浪彎曲半徑R取值范圍為L/12~L/9。

5.  根據權利要求1或2所述的用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構,其特征在于,所述第二預制結構單元的坡度(α)的角度范圍為20~30°。

6.  根據權利要求2所述的用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構,所述表面粗糙的卵石的長徑范圍為4.5-55cm。

7.  根據權利要求2所述的用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構,所述卵石的長徑為a,所述卵石的短徑為b,所述卵石的厚度為d,所述卵石的形狀系數r=a:b:d,所述卵石形狀系數r的范圍為1.25-2。

8.  一種用于形成有利于中華鱘產卵的底質優化方法,該優化方法包括:
尋找適于中華鱘的產卵方位;
在所述中華鱘的產卵方位上游設置權利要求1-7所述的第一預制結構單元;
在所述中華鱘的產卵方位下游設置權利要求1-7所述的第二預制結構單元;
形成所述的一種有利于中華鱘產卵地形的結構。

說明書

說明書用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構及底質優化方法
技術領域
本發明涉及中華鱘自然繁殖領域,特別涉及一種用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構及底質優化方法。
背景技術
中華鱘是一種古老的珍稀魚類,是一種江海洄游的溯河產卵魚類,也是世界現存魚類中最原始的種類之一。20世紀后期,由于水利工程建設、過度捕撈、水體污染、航運等諸多因素,其野生種群資源量不斷下降,雖然國家連續采取了一系列的?;ご朧?,但從1981年至1999年的19年間,中華鱘幼鱘補充群體和親鱘補充群體仍然分別減少了80%和90%左右,中華鱘的自然繁殖效果受到了多方面的壓力,伴隨著中華鱘的繁殖群體資源量及性產物質量的明顯下降,中華鱘現有產卵場的生態環境條件也因人類活動而改變。對于產底層黏性卵的鱘類來說,保證受精卵的散播、黏附孵化,提高受精卵發育成活率是必要的,因此中華鱘在長期的進化過程中鱘類形成了對河床質特定的要求,河床質對于中華鱘的產卵行為發生及受精卵的附著、孵化都將可能有重要的影響。
文獻《葛洲壩下游中華鱘_Acipensersinensis_產卵場地形分析》(生態學報,2007.10,文章編號:1000-0933(2007)10-3945-11)及《葛洲壩下中華鱘產卵場初次水下視頻觀察》(科技導報,2008,26(17),文章編號1000-7857(2008)17-0049-06)表明,中華鱘受精卵多附著于河床質為卵石,能形成負坡及水勢逐漸減緩的地形上,且卵石間有空隙、卵石粒徑在一定范圍的地形及底質場所。2004年至2006年葛洲壩近壩段河勢調整工程期間,大江江心灘變為江心堤,江心堤兩側河床下降,堤頭占據了“上產卵區”的部分淺灘播卵區,地形結構的變化對“上產卵區”中華鱘產卵造成一定影響;二江深槽下游左岸西壩邊灘區由 于開挖使延伸至河中具有挑流的淺灘變成了“W”型河床,一定程度上降低了“下產卵區”江段河床結構與中華鱘產卵場地形結構的相似性。葛洲壩下游河勢調整工程河床的挖填、底質的重新分配,總體上使得產卵場江段河床地形復雜度增大,從而使得流速空間復雜度也增大,這可能對中華鱘自然繁殖前期的棲息有利,然而河床結構變化導致深槽下游水流從河道右側轉移至河道兩側,使水流變得順直,可能不利于中華鱘產卵受精活動和受精卵附著在淺灘河床上。歷史上黑板灣和臘子窩是有名的產卵場,但由于河灘疏理使河床結構、水位、流態和流速均發生了變化,特別是臘子窩變化更大,葛洲壩尚未截流前就已幾乎消失。
對于河道而言,流速反應了河道的地形地貌、水位、流量等綜合作用,是重要的生態因子。不同斷面、不同深度流速的大小、方向的變化程度都會影響,特別是中華鱘,對于流量的變化、流速的變化較為敏感。適合的流量、流速變化有助于這些生物完成繁殖、交配、產卵等生命史,失去一定的流量和流速,生命活動將會終止,嚴重情況下會導致中華鱘的死亡。目前水深和水位可能不是中華鱘產卵的主要限制因子,水位和流量決定了流速及含沙量高低。三峽工程正常蓄水后,預期含沙量將降為次要影響因素,而流速可能是主要限制因素。
針對工程施工期間及竣工前后中華鱘產卵場水流形態、地形構造及底質條件發生變化,不利于中華鱘產卵、魚卵散布及受精的問題,目前尚未找到適合的解決辦法。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于形成有利于中華鱘產卵地形的結構,以解決工程施工期間及竣工后中華鱘產卵場水流形態、地形構造發生變化,不利于中華鱘產卵、魚卵散布及受精的問題。
本發明的另一目的是提供一種有利于中華鱘產卵的底質優化方法,以解決工程施工期間及竣工后中華鱘產卵場底質條件發生變化,不利于中華鱘產卵、魚卵散布及受精的問題。為達上述目的,本發明的主要技術手段在于提供一種有利于中華鱘產卵地形的結構,所述結構包括:第一預制結構單元,所述第一預制結構單元為無坡度預制鋼 筋石籠,其表面高低起伏呈波浪形,該第一預制結構單元設置于所述中華鱘產卵江段上游,所述第一預制結構單元包括設置在其內部的石塊;第二預制結構單元,所述第二預制結構單元為具有坡度的預制鋼筋石籠,該第二預制結構單元設置于所述中華鱘產卵江段下游,所述第二預制結構單元包括設置在其內部的石塊。
優選地,所述設置在第一預制結構單元內部及第二預制結構單元內部的石塊為表面粗糙的卵石,所述卵石的長徑按照由小至大的排列方式自下而上疊加鋪墊。
優選地,所述第一預制結構單元及第二預制結構單元包括:主要支架結構,所述主要支架結構由鋼筋預制而成;及網狀結構,所述網狀結構由金屬絲制成。
優選地,所述第一預制結構單元的波浪峰值A與結構單元底部長度L之比A/L范圍為0.25~0.3,波浪轉彎半徑R取值范圍為L/12~L/9。
優選地,所述第二預制結構單元的坡度α的角度范圍為20~30°
優選地,所述制成主要支架結構的鋼筋直徑范圍為8-10mm。
優選地,所述表面粗糙的卵石的長徑范圍為4.5-55cm。
優選地,所述卵石的長徑為a,所述卵石的短徑為b,所述卵石的厚度為d,所述卵石的形狀系數r=a:b:d,所述卵石形狀系數r的范圍為1.25-2。
本發明還提供一種用于形成有利于中華鱘產卵的底質優化方法,該優化方法包括:
尋找適于中華鱘的產卵方位;
在所述中華鱘的產卵方位上游設置所述的第一預制結構單元;
在所述中華鱘的產卵方位下游設置所述的第二預制結構單元;
形成所述的一種有利于中華鱘產卵地形的結構。
本發明的有益效果為:
1、拋投第一預制結構單元及第二預制結構單元構造的地形,形成高低起伏的陡坎及向下游抬升的河床,使魚卵在下泄水流沖擊下,減少魚卵相互粘結成團的機會,避免魚卵因成團不能有效受精及孵化。
2、所述底質配比使大小卵石精密排列,卵石間沒有較大空隙,形成很多卵石夾縫,便于受精卵粘附牢固,避免因卵石間空隙過大,受 精卵自身成團,與外界粘附作用不強造成的損失。
3、卵石堆積形成的坡度有利于受精卵散布到卵石縫隙中去,同時卵石堆積使河床抬升時引起的水流底層垂向流速變化,有利于精卵充分結合,進而提高魚卵受精率和孵化率。
本發明可顯著改善中華鱘魚卵低受精率及孵化率的現狀,提高魚卵成魚率,對中華鱘的自然繁殖有著重大意義。
附圖說明
通過說明書附圖以及隨后與說明書附圖一起用于說明本發明某些原理的具體實施方式,本發明所具有的其它特征和優點將變得清楚或得以更為具體地闡明。
圖1為本發明第一預制結構單元示意圖;
圖2為本發明第二預制結構單元示意圖;
圖3為第一預制結構單元側視圖;
圖4為卵石形狀示意圖;
主要元件符號說明:
101、201  主要支架結構
102、202  網狀結構
L         結構單元長度
A         結構單元波浪峰值
R         波浪轉彎半徑。
應當了解,說明書附圖并不一定按比例地顯示本發明的具體結構,并且在說明書附圖中用于說明本發明某些原理的圖示性特征也會采取略微簡化的畫法。本文所公開的本發明的具體設計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。
在說明書附圖的多幅附圖中,相同的附圖標記表示本發明的相同或等同的部分。
具體實施方式
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但 是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣,因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
下面,結合附圖對本發明的具體實施例進行描述。請參閱圖1-3所示,詳細敘述本發明的具體實施例。
本發明提供一種有利于中華鱘產卵地形的結構,所述結構包括:第一預制結構單元及第二預制結構單元。
第一預制結構單元,所述第一預制結構單元設置于所述中華鱘產卵地形的上游,該第一預制結構單元為無坡度預制鋼筋石籠,其表面高低起伏呈波浪形。
鋼筋石籠,所述鋼筋石籠是一種用于?;ず橢Щず5?、山坡、路橋、水庫及其他土木邊坡工程的材料。籠體一般用高抗腐蝕、高強度、具有延展性的低碳鋼絲或者包覆PVC的以上鋼絲使用機械編織而成,大型的鋼筋石籠也有焊接而成的。
所述第一預制結構單元是以拋設的形式設置于所述中華鱘產卵地形的上游,也可以是以其他方法設置于所述中華鱘產卵地形的上游。
所述表面呈波浪形的第一預制結構單元的波浪峰值A與結構單元底部長度L之比A/L范圍為0.25~0.3,波浪轉彎半徑R取值范圍為L/12~L/9,所述波浪形是指順著水流方向的形狀。
第二預制結構單元,該第二預制結構單元為具有坡度的預制鋼筋石籠,所述第二預制結構單元設置于所述中華鱘產卵地形的下游并形成負坡,所述的坡度是指順著水流方向的量測角度。
此處所述的鋼筋石籠與上述鋼筋石籠除形狀以外,其他都一致,包括材料、制作方式等。
所述第二預制結構單元是以拋設的形式設置于所述中華鱘產卵地形的上游,也可以是以其他方法設置于所述中華鱘產卵地形的上游。
所述具有坡度的第二預制結構單元的坡度α的角度范圍為15-35°,優選為20-30°。所述第一預制結構單元及第二預制結構單元包括主要支架結構及網狀結構。
主要支架結構,所述主要支架結構由鋼筋預制而成,所述鋼筋的直徑范圍為6-12mm,優選為8-10mm。
網狀結構,所述網狀結構由金屬絲制成,所述金屬絲為低碳鋼絲或其他金屬絲,所述低碳鋼絲的直徑范圍為6-7mm,優選為6.5mm。
所述第一預制結構單元及第二預制結構單元的內部都包括混凝土塊、碎石、轉頭等,優選表面粗糙的卵石,因為卵石可以使第一及第二預制結構單元內部的底部整體平整,而表面粗糙的卵石又可以增加第一及第二預制結構單元內部的底部的摩擦系數,使得第一及第二預制結構單元內部的底部更適于中華鱘產卵,所述卵石的長徑按照由小至大的排列方式自下而上疊加鋪墊。
所述表面粗糙的卵石,如圖4所示,為卵石形狀示意圖。所述卵石的長徑為a,所述卵石的短徑為b,所述卵石的厚度為d,所述卵石的形狀系數r=a:b:d,所述卵石形狀系數r的范圍為1.25-2。所述表面粗糙的卵石的長徑范圍為4.5-55cm,在此長徑范圍內的表面粗糙的卵石能夠形成適宜中華鱘產卵的底質配比。
所述卵石顆粒級配劃分如下:長徑35~55cm為Ⅰ級,長徑25~35cm為Ⅱ級,長徑15~25cm為Ⅲ級,長徑4.5~15cm為Ⅳ級。
所述的卵石疊加方式為:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級卵石按照長徑小在下、大在上的排列方式自下而上疊加鋪墊。
所述設于中華鱘產卵地形的第一及第二預制結構單元可以視中華鱘數量的不同而選擇按照上述相同方式設置多組,從而滿足不同數量的中華鱘產卵地形需求。
如圖1及圖2所示,第一預制結構單元1為表面高低起伏波浪形的鋼筋石籠,波浪峰值A與長度L之比A/L為0.28,波浪轉彎半徑R為L/10;第二預制結構單元2為具有坡度α的預制鋼筋石籠,坡度α的角度為25°;所述結構單元由主要支架結構001及網狀結構002組成,主要支架結構001是直徑為9mm的鋼筋預制而成,網狀結構002由6.5mm低碳鋼絲使用機械編織而成。選擇較為表面粗糙、形狀系數r為1.75,級配分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級的卵石3,在預制結構單元1、2中,根據結構單元底面面積,底層鋪墊一層Ⅳ級卵石,再將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級卵石按照長徑小在下、大在上自下而上疊加鋪墊,直至預制單元頂部
本發明另外提供一種有利于中華鱘產卵的底質優化方法,該優化 方法包括:
尋找中華鱘的產卵方位;
在所述中華鱘的產卵方位上游設置所述第一預制結構單元;
在所述中華鱘的產卵方位下游設置第二預制結構單元;
形成所述的有利于中華鱘產卵的地形結構。
上述步驟并非強制順序,可以根據客觀情況隨時調整步驟,只要能達到相同的效果即可。
換言之,只要通過水下視頻監測,根據流速計算等方法,確定預制結構單元設計尺寸,在不適宜產卵江段上游拋投第一預制結構單元1,下游拋投第二預制結構單元2形成負坡,拋投過程中注意將第一預制結構單元1波浪面朝上。因此不管操作順序如何,能達到相同的目的便可。
在本發明中,預制結構單元1及預制結構單元2之間的間距以及大小尺寸根據實際河床及具體流速確定。而拋投預制結構單元1、2構造的地形,可形成高低起伏的陡坎及向下游抬升的河床,使魚卵在下泄水流沖擊下,減少魚卵相互粘結成團的機會,避免魚卵因成團不能有效受精及孵化。并且所述底質配比使大小卵石精密排列,卵石間沒有較大空隙,形成很多卵石夾縫,便于受精卵粘附牢固,避免因卵石間空隙過大,受精卵自身成團,與外界粘附作用不強造成的損失。此外,卵石堆積形成的坡度有利于受精卵散布到卵石縫隙中去,同時卵石堆積使河床抬升時引起的水流底層垂向流速變化,有利于精卵充分結合,進而提高魚卵受精率和孵化率。
綜上所述,本發明可顯著改善中華鱘魚卵低受精率及孵化率的現狀,提高魚卵成魚率,對中華鱘的自然繁殖有著重大意義。
上述實施例是用于例示性說明本發明的原理及其功效,但是本發明并不限于上述實施方式。本領域的技術人員均可在不違背本發明的精神及范疇下,在權利要求?;し段?,對上述實施例進行修改。因此本發明的?;し段?,應如本發明的權利要求書覆蓋。

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