​虹吸现象的原理（虹吸现象的原理浅显易懂）

虹吸现象的原理（虹吸现象的原理浅显易懂）

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虹吸现象的原理

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陆基圆形池自动排污初探

汪建华

陆基圆形池养鱼是近几年开发的水产养殖新模式，可进行高效养殖，为市场提供更多优质水产品蛋白。该养殖模式近两年在广西增速较快，但当前养殖场普遍采用人工拔管方式排出鱼类粪便，这种排污方式劳动强度大，费时费力费工，养殖成本高，易出现拔管后因水压太大无法插回的现象。若是夜间长时间不拔管，可能会出现水质恶化，影响鱼的生长，甚至造成鱼类死亡。为改善陆基圆形池水质，降低养殖风险，缓解陆基圆形池养鱼排污成本高问题，笔者于2025年对陆基圆形池自动排污进行了研究与试验，取得了进展，实现了自动排污。

一、陆基圆形池养鱼自动排污的目的及原理

自动排污的目的为根据养殖需要，更好地控制水质，实现水体各项指标稳定，为鱼类营造良好的生活环境，提高养殖成活率，降低养殖成本，获得更好的经济效益。

陆基圆形池自动排污方式分为自动面排和自动底排。自动面排指通过水流将鱼类粪便集中到圆池水面中心后粪便随水流从自动面排条形排水口排出；自动底排指通过使用高速增氧机或者罗茨鼓风机向圆形养殖池底部沿池壁的环形纳米增氧管送气，当空气从环形纳米增氧管沿池壁冲出时形成由养殖池池壁向养殖池中心的水流，在完成养殖水体增氧的同时又将鱼类粪便推向圆形养殖池底部锅底中心，也可以通过推水器等设施将鱼类粪便推向圆形养殖池底部锅底中心，然后运用虹吸原理和排水量自动控制程序完成底部污染物排出。

图1 双口鱼马桶

二、材料与方法

（一）材料

用2个由镀锌板、刀刮布、双口鱼马桶（见图1）、进排水管组成的锅底形养殖圆池进行试验。圆池直径为5m，池边垂直高度1.5m。进水水管使用直径160mm PVC水管和直径90mmPVC水管，排水水管使用直径160mmPVC水管和直径75mm PVC水管，空气管和排水量控制管使用直径15mmPVC水管。

（二）自动面排

自动面排通过水流推动将漂浮于水面的鱼类粪便集中到圆池水面中心，然后通过面排管排水孔排出圆池外。自动面排系统（见图2）是由直径160mm PVC面排管、双口鱼马桶、直径160mm PVC底排管组成。用长2m面排管的一头与双口鱼马桶的面排入水口连接，另一头露出养殖池水面，竖立在圆池中央，在面排管上养殖池最高养殖水位向上方向10cm至最高养殖水位向下方向10cm处竖向开多条条形排水孔，孔的规格为长20cm×宽0.6cm左右，孔距为0.6cm左右，排水孔可顺利通过成鱼的粪便。鱼马桶的面排出水口与底排管连接，可直接将鱼类粪便排到污水沟渠。

图2 自动面排示意图

（三）自动底排

自动底排使用高速增氧机或者罗茨鼓风机向圆形养殖池底部沿池壁的环形纳米增氧管送气，当空气从环形纳米增氧管沿池壁冲出时形成由养殖池池壁向养殖池中心的水流，在完成养殖水体增氧的同时又将鱼类粪便推向圆形养殖池底部锅底中心，然后通过自动底排系统将鱼类粪便吸排到池外。自动底排系统（见图3）由双口鱼马桶、直径75mm PVC底排水管、直径75mm PVC U形虹吸管、直径15mmPVC空气管、直径15mm PVC排水量控制管等组成。用长2.7m底排管一头与双口鱼马桶出水口连接，另一头连接直径75mm PVC三通管，三通管的直通口连接带阀门的底排管至污水沟渠。U形虹吸管的一头连接三通管的中间口，另一头为出水口。在U形虹吸管顶部连接一个止气阀，止气阀另一头连接空气管，空气管的另一头连接多孔排水量控制管，多孔排水量控制管垂直池边深入养殖池水体中。多孔排水量控制管开孔在养殖池最高养殖水位向下10cm、15cm、20cm等处。

图3 自动底排示意图

U形虹吸管的高度为1.3m，略低于养殖池预设的最高养殖水位。利用气压实现多模式排水量控制。自动底排的排水时间间隔由进水流量大小控制，可实现多种时间间隔自动排污。

当养殖池水位达到预设的最高养殖水位时，U形虹吸管里的水满管，产生虹吸，启动自动底排。当养殖池水位下降到多孔排水量控制管开放孔（计划排水位）时，空气通过空气管进入U形虹吸管，虹吸现象停止，自动底排结束。当养殖池的水位再次达到最高养殖水位时，自动底排重启，这样循环往复完成自动排污作业。

三、小结及分析

笔者所研制的自动排污系统效果良好。实现了全天候可按计划自动排污，调节了养殖池水质。在实验期间使用水质检测试剂盒进行了6次水质检测，检测结果为水体氨氮含量在0.2mg/L～0.3mg/L，亚硝酸盐含量在0.01mg/L～0.03mg/L，pH值在7.4～7.6。通过使用自动排污系统，稳定了水体各项指标，降低了养殖风险；节省了人工拔管费用，降低了养殖成本。且本自动排污系统简单易学，操作方便，价格低廉，每个圆形养殖池增加自动面排和自动底排系统仅需增加投资200元左