一种适用于深大水库的淡水壳菜监测装置及方法

本发明涉及淡水壳菜治理，特别是涉及一种适用于深大水库的淡水壳菜监测装置及方法。背景技术：1、淡水壳菜，学名“沼蛤”，软体动物门，双壳纲瓣鳃纲，异柱目，贻贝科。据《中国经济动物志》和其他文献及书籍记载，生活在我国淡水生态系统中目前发现的仅此一种，其余相近的属种均生活在海洋环境中。淡水壳菜成贝体长在5-30mm，壳质薄且坚硬，外形近似三角形。淡水壳菜繁殖周期极短，一般淡水壳菜从幼虫发育到成贝只需要30-40天左右。2、发育为成贝的淡水壳菜一般团簇生长，逐年层状加厚，依附在水域沿岸近水面、浅水流底部和管道管壁、入水口建筑等设施表面，甚至在发电机组主变冷却器、滤水器、供水管路等均有所附着。由于淡水壳菜对人工输水通道水流环境的适应性，且输水通道中缺乏淡水壳菜捕食天敌与食物竞争者，食物充足，流速缓慢，淡水壳菜入侵输水通道后大量繁殖，成团附着在发电机组构筑物中，导致输水流量降低，结构被腐蚀，管路堵塞，严重的甚至导致停机，影响电厂的经济效益和可持续发展，也会使水质恶化，生态系统结构遭到破坏。3、淡水壳菜原产于亚洲，后入侵到美洲、非洲和欧洲等地，巴西、阿根廷、美国、日本等国每年都因水利工程淡水壳菜附着引起的生物污损问题投入高昂的治理费用。我国上世纪年代就报道了淡水壳菜入侵并堵塞武钢冷却水系统的事故。近年来，深圳的东江水源工程，东湖水厂，梅林水厂、安徽琅琊山抽水蓄能电站、北京十三陵抽水蓄能电站等水利工程均遭面临淡水壳菜附着形成的生物污损问题。4、随着我国水电开发开发程度的日益加剧，各类水利工程数量日益增多，流域水电梯级开发形成的水库也随之增多。我国众多的水利工程面临着淡水壳菜污损问题，淡水壳菜防治也成一项世界性难题，但淡水壳菜防治需要基于现场淡水壳菜的调查监测现状开展。我国长江流域、珠江流域、淮河流域等众多河流均因人工筑坝形成了河道型水库。5、梯级水坝的建设改变了河流原有的水动力学条件，导致流速减缓，水深增加，库区浮游植物、有机质、营养盐等浓度升高，为淡水壳菜创造了适宜的生存条件。梯级水电站的建设主体多采用混凝土和金属结构，淡水壳菜又喜好附着在这类基质表面，因此淡水壳菜在大坝混凝土表面、拦污栅、闸门等表面容易高密度附着，附着的淡水壳菜又繁殖出大量淡水壳菜幼虫，幼虫随水流进入各设备、管道和构筑物内部。因此，发电机组内淡水壳菜的源头在电站库区，大坝库区内淡水壳菜的定期监测能为其防治提供方向和决策依据。6、目前，淡水国内外淡水壳菜的监测主要有人工采集和水下摄像两种方法。人工采集主要是依据河流和湖泊大型无脊椎底栖动物采样方法开展，主要采取d型网、手抄网、铲子等工具刮取礁石、船只等物体表面附着的淡水壳菜。水下摄像主要是靠水下滑翔机、rov等搭载摄像机进行水下拍摄。淡水壳菜传统人工监测方法在水深较浅的自然河流中容易实现，但在梯级开发形成的深大型水库中难以采集到淡水壳菜样品。三峡水库、葛洲坝、糯扎渡水库等开展监测时发现，梯级水电开发形成的深大型水库多为周调节、季调节、年调节型水库，水库水位变化受上下游调度影响较大，澜沧江、金沙江等高山峡谷型水库消落带受坡度、生境状况等影响难以采集到淡水壳菜成贝。现场调查发现，大坝拦污栅、坝体等表面多有淡水壳菜附着，但往往在水下3-50米依然有淡水壳菜分布。水下机器人、水下摄像等能拍摄到水下淡水壳菜，但对水体的透明度要求较高，且难以获取淡水壳菜长度、形状、颜色、形态等详细信息。7、因此，亟需一种适用于深大水库的淡水壳菜监测装置及方法，用来解决上述问题。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种适用于深大水库的淡水壳菜监测装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题。2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种适用于深大水库的淡水壳菜监测装置，包括：3、卷扬机，所述卷扬机用于设置于水工构筑物上，所述卷扬机上绕设有绳索，所述绳索的自由端伸入水中；4、附着组件，包括若干固定件和若干附着件，若干所述固定件沿轴向分别可拆卸连接在所述绳索上，所述附着件设置在所述固定件上，所述附着件用于向淡水壳菜提供附着点；5、若干测量件，所述测量件用于获取所述附着件上附着的淡水壳菜的生长数据。6、优选的，所述固定件包括两固定架，两所述固定架活动铰接，且两所述固定架之间开设有绳索固定槽，所述绳索固定槽底部设置有固定槽开口，所述绳索通过所述固定槽开口伸入到所述绳索固定槽内且与所述绳索固定槽相适配，两所述固定架顶部均开设有固定卡槽，两所述固定卡槽之间设置有弹簧钢片，两所述固定架通过所述弹簧钢片实现对所述固定槽开口的闭合，所述附着件设置在所述固定架上。7、优选的，所述附着件包括人工基质板，所述人工基质板背面固定连接有连接框和挡板，所述人工基质板通过所述连接框插接在所述固定架上，且所述固定架的伸入端与所述挡板接触。8、优选的，所述测量件包括测量板，所述测量板通过连接件与所述人工基质板正面可拆卸连接，所述测量板上设置有坐标系刻度，所述测量板通过所述坐标系刻度对所述人工基质板上附着的淡水壳菜进行测量，以获取所述淡水壳菜的生长数据。9、优选的，所述连接件包括若干固定角座卡，若干所述固定角座卡沿周向等间距固定连接在所述测量板外侧壁上，所述人工基质板正面外圈上沿周向等间距固定连接有若干固定角座，所述固定角座卡与所述固定角座卡接。10、优选的，所述卷扬机通过支架固定连接在所述水工构筑物上，所述支架前端固定连接有转角滑轮，所述绳索的自由穿过所述转角滑轮且固定连接有配重铅锤。11、优选的，所述绳索上设置有长度刻度标记，以所述配重铅锤为零点计数。12、优选的，所述人工基质板为混凝土或金属基质板，所述人工基质板的直径为290mm-300mm。13、优选的，所述测量板为pvc透明测量板，所述坐标系刻度为网格边长为10mm，标记为1mm的分色细刻度线。14、一种适用于深大水库的淡水壳菜监测方法，包括以下步骤：15、通过所述卷扬机下放绳索至水中指定深度，静置，使淡水壳菜附着在附着件上；16、通过卷扬机提升绳索，由所述绳索上取下附着件；17、通过测量件获取附着件上附着的淡水壳菜的生长数据。18、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：19、1、本发明提供的一种适用于深大水库的淡水壳菜监测装置及方法，通过在水工构筑物上设置的卷扬机将绳索放置在水中指定深度，在绳索上安装若干固定件，并通过在固定件上安装附着件使淡水壳菜附着，在测量时通过卷扬机抬升绳索即可取下附着有淡水壳菜的附着件，并通过测量间进行测量，克服了梯级开发深大型水库、高山峡谷型水库消落带和船上采集不到淡水壳菜的问题，弥补了传统湖库大型底栖动物采样方法的不足。20、2、本发明解决了水电开发形成的深水水库不同水深淡水壳菜分布观测的需求，同时若干附着件并列竖直安装在不同水深，克服了水位变化、水流扰动造成水下基质不稳定而难以附着淡水壳菜的问题。21、3、本发明通过设置的测量件可快速、准确、方便的读取淡水壳菜壳长、宽度和个数等信息，由于淡水壳菜足丝附着力较强，传统采样过程中往往需要人工或机械刮取淡水壳菜，通过现场测量尺测量单个淡水壳菜体长，这种方法既容易造成水工构筑物的表面结构损伤，也难以采集到完整的淡水壳菜个体，时费时费力，且测量数据不准确，此外野外刮取水工构筑物和礁石等基质时采样面积需要现场测量和估算，会存在一定误差。本发明设计设置的测量件可快速实现原位读取淡水壳菜个数和长度，节约了人力物力成本的同时，提高了监测精度。22、4、本发明提出的深大水库淡水壳菜原位监测方法不仅解决了深大水库淡水壳菜监测需求，同时为淡水壳菜的生长、繁殖和摄食等生态习性的相关研究方面提供了新的思路。有助于全面认识淡水壳菜的习性特征，为其防治提供技术支撑。