一种仿自然鱼道及鱼道问题池室诊断方法

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域与生态学领域，尤其涉及仿自然鱼道及鱼道问题池室诊断方法。

背景技术

过鱼设施作为缓解水电开发带来河流减脱水及连通性问题最有效的措施，其中的鱼道作为应用最为广泛、过鱼效果最好的措施一直广受关注。现有技术中，鱼道形式主要包括丹尼尔式鱼道、竖缝式鱼道、池堰式鱼道等，但研究发现，这些鱼道的过鱼效率往往较低，通常在22～71％之间。由此仿自然鱼道引起了相关学者们的注意。因为仿自然鱼道的形态和水流速度的设计与自然溪流相似，所以仿自然鱼道理论上可以允许所有有过坝需求的鱼自由通过。

现有技术中，如公开号为CN115748573A的专利申请公开了一种水利水电工程竖缝式鱼道及鱼道评价系统。又如公告号为CN115374507A的专利申请公开了水电站大坝鱼道评测方法及系统。但是，现有技术中存在如下问题：

(1)现有的鱼道中，鱼道内设计流速较低，鱼道进鱼口处水流突然流入河道后过流面积突变导致流速更低，不能准确、快速地吸引鱼类进入鱼道。

(2)目前已建的过鱼设施大部分以传统型鱼道中的竖缝式鱼道为主，其主要适用于中高水头大坝，且造价高昂；在面对溪流众多，其中用于提水、取水的低水头挡水障碍物众多，且生活在其中的溪流性鱼类品种繁多等复杂形势时，无法有效满足鱼类巨大的洄游过坝需求，且目前常采用的射频识别天线绕制方式带来的监测效果还有提升空间。

(3)在目前已进行的过鱼效果监测活动中，受到设备、自然环境的影响，没有一种统一的、科学的方式对鱼类最大上溯距离进行有效判断，并进行问题池室诊断工作，无法为后续相关鱼道的规划、设计、建设提供有效的数据理论支撑。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种仿自然鱼道及鱼道问题池室诊断方法，旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提出一种仿自然鱼道，包括鱼道底板及其两侧的鱼道边墙构成的槽状的鱼道本体，在鱼道本体内设置有多个鱼道池室，在所述鱼道本体内设置有鱼道障碍物；在鱼道本体的下游端与下游河道的交汇位置处铺设有卵砾石；在所述鱼道本体的旁边设置有补水主通道，该补水主通道的出水端朝向卵砾石所在的区域；在鱼道本体内部间隔设置有多个射频识别天线。

优选的，在所述补水主通道上连接有补水副通道；补水副通道的出水端朝向卵砾石所在的区域；补水副通道的出水方向与鱼道本体的出水方向之间的夹角为β，且0°＜β≤90°；所述补水主通道与鱼道本体平行设置，所述鱼道本体的坡度I<10％，补水主通道底板坡度I<15％。

优选的，所述补水副通道为弧形形状，补水副通道的进水端连接在补水主通道的侧壁上，在补水副通道的出水端设置有调节机构用于调整补水副通道的出水方向；调节机构包括第一挡水板、第二挡水板、以及第一电机和第二电机；所述补水副通道安装在混凝土基座上，所述第一电机和第二电机设置在混凝土基座的内腔中；第一电机的输出轴固接有第一转轴，且第一转轴向上延伸至补水副通道其中一边墙的末端，第一挡水板的上游侧固接在第一转轴上；第二电机的输出轴固接有第二转轴，且第二转轴向上延伸至补水副通道另一边墙的末端，第二挡水板的上游侧固接在第二转轴上。

优选的，在鱼道本体上游端、下游端、以及在在补水主通道进水端和出水端、以及在补水副通道的水端和出水端分别设置有电动闸门；电动闸门包括矩形框体和闸门板，闸门板可上下滑动安装在矩形框体内；在矩形框体固接有导向筒体，导向筒体的顶部固接有安装筒体；在安装筒体的侧壁上设置有伺服电机；在导向筒体内部滑动安装有竖向滑杆，且竖向滑杆的上部设置为齿条结构且向上延伸至安装筒体的内腔中，竖向滑杆的下端与闸门板连接；伺服电机的输出轴延伸至安装筒体的内腔中，且在伺服电机的输出轴上安装有直齿轮；直齿轮与竖向滑杆上部的齿条啮合。

优选的，所述鱼道障碍物的形状包括圆柱形、半圆柱形、方柱形、或者三棱柱形；并对不同形状的鱼道障碍物开展目标鱼对不同类型障碍物的适应能力测试；沿着鱼道本体方向，每个鱼道池室内的鱼道障碍物采用3-2-3模式布置。

优选的，所述鱼道障碍物的横截面外接圆的直径为D，相邻两个鱼道障碍物外周面之间的最小间距为d，鱼道本体过鱼对象的平均体长为FL；其中，d/D＝1.5～3；D/FL＝1/3～1。

优选的，在鱼道本体下游端的两侧鱼道边墙的内壁上设置有可调节光色的防水灯管。

优选的，所述射频识别天线的结构形式包括口字形天线、∞形天线和双口形天线；所述口字形天线包括口字型框架、以及绕制在口字型框架外周防水密封槽内的铜线圈；所述∞形天线包括∞形框架、以及绕制在∞形框架外周防水密封槽内的铜线圈；所述双口形天线为两个口字形天线并联而成；所述∞形天线的铜线圈绕制方向按数字“8”的书写方向进行绕制。

另一方面，本发明还提出一种鱼道问题池室诊断方法，采用上述的仿自然鱼道，包括以下步骤：

步骤S1：获取各条目标鱼的体长BL、体高H、湿重w、试验期间的水温；

步骤S2：确定水力学因子，确定鱼道本体下游端、上游端以及及其内部水力学分布条件；其中，水力学指标包括鱼道本体上游端进水口、下游端出水口及射频识别天线布置断面流量

步骤S3：加密射频识别天线阵列，且相邻两个射频识别天线间最小间距大于相邻两个射频识别天线的干扰范围，采集设备与射频识别天线连接；

步骤S4：逐一测试各射频识别天线的单边最大监测范围L

步骤S5：判断设备识别目标鱼次数和继续上溯时间；

步骤S6：计算目标鱼最大上溯距离D

步骤S7：计算鱼类疲劳时间T

步骤S8：构建最大上溯距离统计学模型ln(D

在步骤S5中，在判断设备识别目标鱼次数和继续上溯时间时，设定设备信号发送间隔t’，采用时间t’判断目标鱼被同一射频识别天线识别次数；

当T

若目标鱼未被上游任一天线i识别，且目标鱼被天线j多次识别，则认为目标鱼在第j个天线上游、第i个天线下游达到最大上溯距离，i>j，目标鱼在j天线最后一次被识别的时间被视为目标鱼后退通过第j个天线监测断面的时间，即继续上溯时间T

采用目标鱼第一次被j天线识别的时间系列进行后续运算；计算目标鱼通过第j个天线时间T

计算目标鱼通过第j个天线的平均速度

在步骤S6中，最大上溯距离D

D

D

在步骤S7中，假定鱼类达到最大上溯距离时目标鱼达到疲劳状态，即：

T

T

T

在步骤S8中，最大上溯距离模型函数为：

ln(D

疲劳时间统计学模型为：

ln(T

其中，β

X

η表示随机效应系数的向量；

Z

ε’表示误差项，从D

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：

(1)在本发明所提供的仿自然鱼道中，通过在鱼道本体旁边设置补水主通道，且补水主通道的出水端朝向卵砾石所在的区域，补水主通道能有效对鱼道本体的鱼类进口进行补水，通过利用补水主通道补充的水流冲击作用，提高卵砾石所在的区域的水流速度，增强鱼道进鱼口处诱鱼效果，可以准确、快速地吸引鱼类进入鱼道。

(2)在本发明中，所述鱼道障碍物的形状包括圆柱形、半圆柱形、方柱形、或者三棱柱形，采用不同的障碍物形式可在鱼道内部池室形成满足不同过鱼对象过坝需求的流态。

(3)在本发明中，通过在所述补水主通道上连接有补水副通道，且在补水副通道的出水端设置有调节机构用于调整补水副通道的出水方向，由于补水副通道的出水方向可以调节，进而可以补水副通道水流冲击方向，更好地改变鱼道进鱼口处的水流，增强鱼道进鱼口处诱鱼效果。

(4)本发明利用数学手段将可能影响目标鱼类进入、上溯、通过鱼道的潜在因子数字化，构建统一数学预测模型，识别关键因子，诊断鱼道问题池室，可为鱼道运行调度提供数据支撑、优化设计问题池室及为后续类似鱼道提供规划、设计、建造经验及理论数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种仿自然鱼道的平面布置示意图，此时补水副通道的出水方向与鱼道本体的出水方向之间的夹角为β为90°；

图2为本发明所提供的一种仿自然鱼道的平面布置示意图，此时补水副通道的出水方向与鱼道本体的出水方向之间的夹角为β为锐角；

图3为本发明中鱼道本体下游端的结构示意图；

图4为本发明中不同形状鱼道障碍物的示意图；

图5为本发明中补水副通道安装在混凝土基座的结构示意图一；

图6为本发明中补水副通道安装在混凝土基座的结构示意图二；

图7为本发明中电动闸门的结构示意图；

图8为图7中沿A-A剖面的部分视图；

图9为本发明中口字形天线的结构示意图；

图10为本发明中∞形天线的结构示意图；

图11为本发明中双口形天线的结构示意图；

图12为本发明中∞形天线的绕线方向示意图；

图13为利用本发明进行鱼道效果评估的体系框架示意图。

附图标号说明：1、鱼道边墙；2、鱼道底板；3、鱼道障碍物；4、补水主通道；5、卵砾石；6、补水副通道；7、射频识别天线；8、防水灯管；9、第一挡水板；10、第二挡水板；11、第一电机；12、第二电机；13、混凝土基座；14、第一转轴；15、第二转轴；16、电动闸门；17、矩形框体；18、闸门板；19、导向筒体；20、竖向滑杆；21、安装筒体；22、直齿轮；23、伺服电机；24、口字形天线；25、∞形天线；26、双口形天线；27、阅读器连接端口；28、阅读器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

结合图1、图2所示，一种仿自然鱼道，包括鱼道底板3及其两侧的鱼道边墙2构成的槽状的鱼道本体，在鱼道本体内设置有多个鱼道池室，在所述鱼道本体内设置有鱼道障碍物3；在鱼道本体的下游端与下游河道的交汇位置处铺设有卵砾石5；在所述鱼道本体的旁边设置有补水主通道4，该补水主通道4的出水端朝向卵砾石5所在的区域；在鱼道本体内部间隔设置有多个射频识别天线7。

由于考虑到鱼类上溯，鱼道本体内往往设计流速较低，鱼道本体下游端的鱼类进口处水流突然流入河道后过流面积突变导致流速更低，不能准确、快速地吸引鱼类进入鱼道。因此，设置补水主通道4能有效对鱼道本体的鱼类进口进行补水，通过利用补水主通道4补充的水流冲击作用，提高卵砾石5所在的区域的水流速度，增强鱼道进鱼口处诱鱼效果，可以准确、快速地吸引鱼类进入鱼道。补水主通道4不需要为鱼类提供上溯通道。鱼道本体的上游端形成鱼类出口，该鱼类出口与补水主通道4上游端的进水口在设计建造时需要间隔一段距离，以避免鱼类刚上溯通过大坝进入上游河道就被补水主通道4高速水流吸入补水主通道4内。

结合图1、图2所示，为有效调节补水状况，在所述补水主通道4上连接有补水副通道6；补水副通道6的出水端朝向卵砾石5所在的区域；补水副通道6的出水方向与鱼道本体的出水方向之间的夹角为β，且0°＜β≤90°。通过补水副通道6水流方向与鱼道本体、补水主通道4出口处的水流形成一定角度的对流，在鱼道进口及其附近形成更适合鱼类上溯的流场环境。进一步地，所述补水主通道4与鱼道本体平行设置，为避免流速过大，造成鱼道池室内及补水主通道4对下游河道冲刷过大，所述鱼道本体的坡度I<10％，补水主通道4底板坡度I<15％。

结合图5、图6所示，所述补水副通道6为弧形形状，补水副通道6的进水端连接在补水主通道4的侧壁上，在补水副通道6的出水端设置有调节机构用于调整补水副通道6的出水方向；调节机构包括第一挡水板9、第二挡水板10、以及第一电机11和第二电机12；所述补水副通道6安装在混凝土基座13上，所述第一电机11和第二电机12设置在混凝土基座13的内腔中；第一电机11的输出轴固接有第一转轴14，且第一转轴14向上延伸至补水副通道6其中一边墙的末端，第一挡水板9的上游侧固接在第一转轴14上；第二电机12的输出轴固接有第二转轴15，且第二转轴15向上延伸至补水副通道6另一边墙的末端，第二挡水板10的上游侧固接在第二转轴15上。

通过在补水主通道4上连接有补水副通道6，且在补水副通道6的出水端设置有调节机构用于调整补水副通道6的出水方向，由于补水副通道6的出水方向可以调节，进而可以调整补水副通道6水流冲击方向，结合鱼类不同昼夜节律、不同季节气候情况并更好地调整鱼道进鱼口处的水流，增强鱼道进鱼口处针对不同鱼种、不同体型鱼类的诱鱼效果。另外，结合鱼道下游卵砾石5在下游河道形成水流回旋区，用以更好的吸引鱼类准确找到入口，并为鱼类提供合适的休息区。

同时，第一挡水板9、第二挡水板10分别通过第一电机11和第二电机12进行控制，可以调节出水方向的同时，还可以调节第一挡水板9与第二挡水板10之间的开合角度，达到控制出水量以及出水速度的目的。

结合图1、图7及图8所示，在鱼道本体上游端、下游端、以及在在补水主通道4进水端和出水端、以及在补水副通道6的水端和出水端分别设置有电动闸门16；电动闸门16包括矩形框体17和闸门板18，闸门板18可上下滑动安装在矩形框体17内；在矩形框体17固接有导向筒体19，导向筒体19的顶部固接有安装筒体21；在安装筒体21的侧壁上设置有伺服电机23，伺服电机23表面设有防水罩；在导向筒体19内部滑动安装有竖向滑杆20，且竖向滑杆20的上部设置为齿条结构且向上延伸至安装筒体21的内腔中，竖向滑杆20的下端与闸门板18连接；伺服电机23的输出轴延伸至安装筒体21的内腔中，且在伺服电机23的输出轴上安装有直齿轮22；直齿轮22与竖向滑杆20上部的齿条啮合，当启动伺服电机23时，可以带动直齿轮22转动，进而使得竖向滑杆20竖向运动，开启或关闭闸门板18。通过设置电动闸门16，便于开启或关闭鱼道本体、补水主通道4、补水副通道6内的水流，同时起到控制流量的目的，在进行鱼道本体、补水主通道4、补水副通道6检修时，关闭电动闸门16。同时，电动闸门16还可以起到调整流量的作用。

结合图3、图4所示，所述鱼道障碍物3的形状包括圆柱形、半圆柱形、方柱形、或者三棱柱形；不同的鱼道障碍物3的形式可在鱼道内部池室形成满足不同过鱼对象过坝需求的流态，在建造鱼道前，在开展鱼类游泳能力测试时，同时对不同形状的鱼道障碍物3开展目标鱼对不同类型障碍物的适应能力测试；沿着鱼道本体方向，每个鱼道池室内的鱼道障碍物3采用3-2-3模式布置。鱼道障碍物3鱼道池室内水流形成交错分布的高速-低速水流区；鱼道障碍物3不仅可以避免水流沿程增加，还可以为上溯鱼类提供休息区。

在本实施例中，所述鱼道障碍物3的横截面外接圆的直径为D，相邻两个鱼道障碍物3外周面之间的最小间距为d，鱼道本体过鱼对象的平均体长为FL；为了更好地，满足鱼道本体内流态需求，同时更好地方便鱼类通过鱼道障碍物3，要求d/D＝1.5～3、D/FL＝1/3～1。

结合图1、图3所述在鱼道本体下游端的两侧鱼道边墙2的内壁上设置有可调节光色的防水灯管8。防水灯管8用于诱导鱼类进入鱼道进口。在鱼道本体的下游端设置有控制站点，控制站点内设有灯光启闭及光强控制开关，用于防水灯管8的启闭。优选地，防水灯管8的光色采用绿光，可以更好地诱鱼。

结合图9至图11所示，所述射频识别天线7的结构形式包括口字形天线24、∞形天线25和双口形天线26；所述口字形天线24包括口字型框架、以及绕制在口字型框架外周防水密封槽内的铜线圈；所述∞形天线25包括∞形框架、以及绕制在∞形框架外周防水密封槽内的铜线圈；所述双口形天线26为两个口字形天线24并联而成，产生一个叠加磁场，可有效减少磁场空洞现象的发生。每种形式的天线，铜线圈均通过固定环固定在对应的框架上，，避免因水流冲刷导致线圈发生震动影响天线磁场稳定性。口字形天线24、∞形天线25和双口形天线26均采用铜线连接阅读器连接端口27与阅读器28相连接。

射频识别天线7需要通电形成磁场后，才能有效监测到目标鱼类通过。传统口字形天线24造价低，对水流扰动小，但是遇到过大的监测断面时，监测断面中间容易出现磁场空洞。因此，还可以采用∞形天线25或双口形天线26。

射频识别天线7布置最小间距应大于两天线干扰范围，特别的，对于天线干扰范围，由于天线在人为绕制时因为人为误差，设备通电以后的磁场会出现误差，因此，要求在天线绕制完成后，正式安装前需测试各天线之间干扰范围。

结合图12所示，所述∞形天线25的铜线圈绕制方向按数字“8”的书写方向进行绕制，具体地，从沿a1—a2—a3—a4—a5—a6—a7—a8方向进行绕制。∞形天线25通过在天线中间增加电流通过线路，可有效避免磁场空洞的发生。

天线在绕制需要控制电感值，射频识别天线7分为半双工(Half-Duplex RFID)和全双工(Full-Duplex RFID)两种，半双工设备电感值一般控制在10-20μh，全双工设备电感值一般控制在215—265μh。

鱼道正式运行前，需根据实际监测断面与监测要求绕制并布置射频天线。口字形天线24、∞形天线25以及双口形天线26这三种天线主要结构和采用材料一致。射频识别系统利用植入鱼类体内的芯片发出的射频信号与天线通电后产生的磁场耦合或者雷达反射的传输特性，实现对植有PIT芯片目标鱼的自动识别，获取芯片目标鱼通过各监测断面的时间戳数据。

口字形天线24绕制完成后，需将电感值控制在技术要求内、测试天线单边监测范围L

当监测断面过大，口字形天线24在天线中间可能会产生磁场空洞，发生目标鱼遗漏，产生过多删失值数据，给后续数模构建产生不利影响。为解决可能存在的磁场空洞问题，因此可以采用∞形天线25，∞形天线25的优势在于不需要占用额外的设备以及额外的设备端接口，通过增加断面磁通量的方式减少磁场空洞现象的发生。

由于口字形天线24、∞形天线25只有一个磁场轴面，当需要监测范围更大时，此时可以采用双口形天线26，双口形天线26是将两个口字形天线24并联而成，磁场进行叠加，使监测范围更广泛，使用此双口形天线26时，需满足以下几个要求：a)要求天线连接杆长度小于天线单边监测范围L

为提升预测精度，应尽可能加大天线阵列安装密度，要求相邻两天线间距离大于两天线磁场相互干扰距离。

鱼道运行时，在调整好流量后，开启射频识别监测系统和鱼道进口处用于提升鱼道吸引率和增强鱼类能更准确进入鱼道的防水灯管8，开启鱼道监测工作。

在本实施例中，将射频识别天线7安装在三列鱼道障碍物3位置处，可利用鱼道障碍物3抵消部分水流冲刷力，对于∞形天线25，可避免天线相较于其余两种天线给鱼道流场带来的额外干扰。

另一方面，本实施例还提供一种鱼道问题池室诊断方法，采用上述述的仿自然鱼道，包括以下步骤：

步骤S1：获取各条目标鱼的体长BL、体高H、湿重w、试验期间的水温，每30min测一次；

步骤S2：确定水力学因子，确定鱼道本体下游端、上游端以及及其内部水力学分布条件；其中，水力学指标包括鱼道本体上游端进水口、下游端出水口及射频识别天线7布置断面流量

步骤S3：加密射频识别天线7阵列，且相邻两个射频识别天线7间最小间距大于相邻两个射频识别天线7的干扰范围，确保目标鱼不会同时被两个或两个以上的天线识别，采集设备与射频识别天线7连接；

步骤S4：逐一测试各射频识别天线7的单边最大监测范围L

步骤S5：判断设备识别目标鱼次数和继续上溯时间；

步骤S6：计算目标鱼最大上溯距离D

步骤S7：计算鱼类疲劳时间T

步骤S8：构建最大上溯距离统计学模型ln(D

在步骤S5中，在判断设备识别目标鱼次数和继续上溯时间时，设定设备信号发送间隔t’，采用时间t’判断目标鱼被同一射频识别天线7识别次数；

当T

若目标鱼未被上游任一天线i识别，且目标鱼被天线j多次识别，则认为目标鱼在第j个天线上游、第i个天线下游达到最大上溯距离，i>j，目标鱼在j天线最后一次被识别的时间被视为目标鱼后退通过第j个天线监测断面的时间，即继续上溯时间T

采用目标鱼第一次被j天线识别的时间系列进行后续运算；计算目标鱼通过第j个天线时间T

计算目标鱼通过第j个天线的平均速度

在步骤S6中，最大上溯距离D

D

D

在步骤S7中，假定鱼类达到最大上溯距离时目标鱼达到疲劳状态，即：

T

T

T

在本实施例中，当鱼类成功通过鱼道本体，认为最大上溯距离和疲劳时间为右删失数据；当鱼类未发生尝试行为，认为最大上溯距离和疲劳时间为左删失数据。

在步骤S8中，最大上溯距离模型函数为：

ln(D

疲劳时间统计学模型为：

ln(T

其中，β

X

η表示随机效应系数的向量；

Z

ε’表示误差项，从D

在本实施例中，疲劳时间在构建模型中被采用boxcox转换进行数据变化。

上述鱼道问题池室诊断方法，通过已知量构建目标鱼最大上溯预测模型及疲劳时间预测模型诊断问题池室及判断鱼类上溯疲劳时间，用以对后续鱼道运行调度方案及设计建造进行理论数据支撑。

实施上述鱼道问题池室诊断方法，包括以下步骤：

步骤一、需对坝下有过坝需求的鱼类进行调查，结合鱼种经济型、物种风险指数(濒危性)等要素分析各鱼种过坝需求紧要性，确定主要过鱼对象以及兼顾过鱼对象；根据主要过鱼对象确定鱼道障碍物3的形式及尺寸。

在步骤一中，需对坝下洄游性鱼类进行过坝需求紧要性进行权重W

其中，经济性值越高，表示目标鱼类经济价值越大；风险指数越高，表示目标鱼濒危等级越高，保护级别更高。

在本实施例中将每一鱼种的u

对判断矩阵每一列归一化，

优选地，将归一化后的矩阵每一行进行相加

计算u

u

步骤二、按要求绕制射频识别天线7及布置监测断面。每一个天线由于绕制误差，要求每一个天线都要单独测试其监测效果，要求射频识别整套供电系统线路只能连接此设备，用以避免电路中有电磁杂波产生。

步骤三、要求基于河道流量调度进行鱼道整体运行调度。

在本实施例中，弧形的补水副通道6的设计根据工程实际情况进行设计，不同鱼种对流场环境要求不同，在不同昼夜条件、不同季节条件下需要进行补水副通道6运行角度下流量工况的监测情况进行建模分析。

影响上溯效果的因素集合应包括但不限于以下因素：

上表中所涉及的参数包括结局性指标以及过程影响因素指标，体现鱼类在上溯洄游过程的生境条件、鱼种洄游习性差异、个体大小、鱼种间的社会行为差异、趋流性以及克流能力，其中包括：鱼类体长、体高、上溯次数及耗时、尝试次数及耗时、鱼群中个体数量。

上表中对各变量进行了分类，为方便后续模型构建，需对分类变量进行分类变量定义。

上表中为后续预测模型构建关联了环境指标以及生理性指标，包括以下内容：

变量尝试S

上溯耗时T

通过时间T

第一次尝试时间T

鱼种species为分类变量，为方便后续模型能正确识别，需对过鱼对象鱼种采用分类变量编码规律进行编码；

放鱼数量N

目标鱼分类FIU为分类变量，即目标鱼是否第一次上溯，可用此变量判断鱼类上溯次数及上溯行为发生时间差，鱼类上溯动机量化指标之一；

适应时间T

流量Q为连续变量，监测时间段中运行流量；

目标鱼编码ID为连续变量，对每一目标鱼个体进行单独编码，能有效辨别鱼类个体因多次发生上溯对结局变量带来的干扰，模型中随机效应值的矩阵核心项；

水温T

昼夜节律diel为分类变量，监测时间段中昼夜节律，能定义不同鱼种在不同昼夜节律下上溯动机的差异性；

恢复时间T

尝试次数timat为分类变量，目标鱼在一次上溯行为中重复尝试次数，鱼类上溯动机量化指标之一；

接近次数timap为分类变量，目标鱼在一次上溯行为中未成功发生尝试行为但重复接近鱼道次数，鱼类上溯动机量化指标之一；

使用次数useD为分类变量，目标鱼在整个监测周期内重复上溯次数，鱼类上溯动机量化指标之一；

丰满度K为连续变量，采用鱼类湿重与体长计算得到，表征鱼体肥瘦指标；

疲劳时间T

最大上溯距离D

步骤四、基于R语言构建最大上溯距离统计学模型及疲劳时间统计学模型。

最大上溯距离统计学模型函数为：ln(D

疲劳时间统计学模型ln(T

步骤五、依托上述模型提供鱼道调度优化建议及鱼道设计建议。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。