孫月舒 殷暉 李祺 王榕 葉陳振



摘 要 魚道的設置能減緩大壩的阻隔影響,傳統的魚道設計采用人工材料,在保護魚類洄游的同時卻對周圍生態環境造成了破壞。本文通過對現有魚道技術分析,提出生態型魚道,并就這一概念開展應用研究。
關鍵詞 生態型 魚道 應用 示范
中圖分類號:S157.1文獻標識碼:A
魚道被認為是最有效緩解水壩阻隔魚類洄游的重要措施之一,傳統的魚道在保護魚類洄游的同時對周圍生態環境造成了破壞,如何能在不改變原有生境的情況下設置魚道成為后續研究的一項重要內容。本文通過對現有魚道技術進行調研分析,提出生態型魚道的概念,希望對魚道的研究提供一些有意義參考。
1魚道技術發展
魚道概念最早出現在西歐,距今300多年的歷史。從1909年起,比利時工程師丹尼爾創造了在內部設置減小流速的鋼筋砼結構的魚道,稱之為“丹尼爾型魚道”,此后又有池堰型(也稱溢流型)、豎縫型、潛孔型、組合型等結構型式,統稱為“技術型魚道”。
我國魚道技術起步較晚,1958年在富春江七里壟電站中首次設計了魚道;60年代又分別在黑龍江和江蘇等地興建了鯉魚港、斗龍港、太平閘等30多座魚道。
技術型魚道運行存在許多問題,比如水流態復雜、水流速過快,魚道建設材料不夠環保等,因此還有待繼續研究改善。
2生態型魚道
2.1概念提出
19世紀70年代,德國人開始修建坡度較緩的近自然型魚道,如圖1,以天然卵石、漂石為主要材料,盡可能模擬天然的河流的水流態。此類魚道又細分為加糙坡道型、旁通型、魚坡型等,在此基礎上,我們提出以貼近自然的材料來設計生態型魚道。
2.2技術特點
(1)利用漂石錯落布置,形成深淺各異、流速大小不一的水流流態,構建接近于天然河流的水流流態。(2)適用于各種魚類上溯或下行,過魚效果佳。(3)對于親流性魚類而言,本身就是良好的棲息地。(4)具有良好的景觀功能。(5)不易堵塞,運行管理費用低。(6)易于改建,大多數近自然型魚道在完建之初,都需要進行試運行,可以很方便的對細部結構進行相應調整。
2.3功能優勢
生態型魚道(近自然型魚道)魚類保護范圍廣,基本適用所有水生動物,后期運行維護管理方便。從保護生態和河流的連通性而言,生態型魚道更能滿足生物學要求,而且貼近自然的設施在水流中能產生新的流水生物群落。據此,近些年來生態型魚道(近自然型魚道)在一些地方得到應用。
3生態型魚道應用
天臺始豐溪魚道是一種加糙坡道式的生態型魚道。該魚道近于原生態河流中的急灘,坡比1:30,魚道長60m、寬5m、高2m,表面每隔1~1.5m左右堆砌直徑60cm以上的大漂石,砌筑出類似于豎縫型、池堰型魚道,底部采用C20砼灌砌塊石基礎,結構上結合豎縫型、池堰型魚道的特點,如圖2所示。
魚道設于右岸邊墩的右側,魚道頂高程低于砼固定堰20cm,魚道進口(下游側)設置拋石防沖槽,結構同固定砼堰段,圖3為魚道開閘放水前后對比。其主要技術參數:按枯水期最小流量為5m3/s計,魚道最大過流能力為0.9m3/s,入口流速為0.7m/s,坡面流速為1m/s,平均水深0.16m(考慮石塊不平整性);按平均流量為20m3/s 計,魚道最大過流能力為1.2m3/s,入口流速為0.8m/s,坡面流速為1.15 m/s,坡面平均水深0.2m,縫隙、池坑水深0.6m。
天臺始豐溪魚道采取了立體式分組進魚模式(依據不同坡面產生不同流速的水流區域),如圖3所示。該魚道設計具有以下三大特點:(1)造價較低,無需設另外設施,泄洪后一般無需清洗;(2)使用當地材料,接近自然河床中的急灘,生態性較好;(3)便于根據試運行情況,進行改建。
參考文獻
[1] 劉洪波.魚道建設現狀、問題與前景[J].水利科技與經濟,2009,15(09):477-479.
[2] 殷暉,白福青,葉舟等.浙江省曹娥江大閘魚道過魚效果研究[R].杭州:浙江水院勘測設計研究有限公司,2017.