孙月舒 殷晖 李祺 王榕 叶陈振
摘 要 鱼道的设置能减缓大坝的阻隔影响,传统的鱼道设计采用人工材料,在保护鱼类洄游的同时却对周围生态环境造成了破坏。本文通过对现有鱼道技术分析,提出生态型鱼道,并就这一概念开展应用研究。
关键词 生态型 鱼道 应用 示范
中图分类号:S157.1文献标识码:A
鱼道被认为是最有效缓解水坝阻隔鱼类洄游的重要措施之一,传统的鱼道在保护鱼类洄游的同时对周围生态环境造成了破坏,如何能在不改变原有生境的情况下设置鱼道成为后续研究的一项重要内容。本文通过对现有鱼道技术进行调研分析,提出生态型鱼道的概念,希望对鱼道的研究提供一些有意义参考。
1鱼道技术发展
鱼道概念最早出现在西欧,距今300多年的历史。从1909年起,比利时工程师丹尼尔创造了在内部设置减小流速的钢筋砼结构的鱼道,称之为“丹尼尔型鱼道”,此后又有池堰型(也称溢流型)、竖缝型、潜孔型、组合型等结构型式,统称为“技术型鱼道”。
我国鱼道技术起步较晚,1958年在富春江七里垄电站中首次设计了鱼道;60年代又分别在黑龙江和江苏等地兴建了鲤鱼港、斗龙港、太平闸等30多座鱼道。
技术型鱼道运行存在许多问题,比如水流态复杂、水流速过快,鱼道建设材料不够环保等,因此还有待继续研究改善。
2生态型鱼道
2.1概念提出
19世纪70年代,德国人开始修建坡度较缓的近自然型鱼道,如图1,以天然卵石、漂石为主要材料,尽可能模拟天然的河流的水流态。此类鱼道又细分为加糙坡道型、旁通型、鱼坡型等,在此基础上,我们提出以贴近自然的材料来设计生态型鱼道。
2.2技术特点
(1)利用漂石错落布置,形成深浅各异、流速大小不一的水流流态,构建接近于天然河流的水流流态。(2)适用于各种鱼类上溯或下行,过鱼效果佳。(3)对于亲流性鱼类而言,本身就是良好的栖息地。(4)具有良好的景观功能。(5)不易堵塞,运行管理费用低。(6)易于改建,大多数近自然型鱼道在完建之初,都需要进行试运行,可以很方便的对细部结构进行相应调整。
2.3功能优势
生态型鱼道(近自然型鱼道)鱼类保护范围广,基本适用所有水生动物,后期运行维护管理方便。从保护生態和河流的连通性而言,生态型鱼道更能满足生物学要求,而且贴近自然的设施在水流中能产生新的流水生物群落。据此,近些年来生态型鱼道(近自然型鱼道)在一些地方得到应用。
3生态型鱼道应用
天台始丰溪鱼道是一种加糙坡道式的生态型鱼道。该鱼道近于原生态河流中的急滩,坡比1:30,鱼道长60m、宽5m、高2m,表面每隔1~1.5m左右堆砌直径60cm以上的大漂石,砌筑出类似于竖缝型、池堰型鱼道,底部采用C20砼灌砌块石基础,结构上结合竖缝型、池堰型鱼道的特点,如图2所示。
鱼道设于右岸边墩的右侧,鱼道顶高程低于砼固定堰20cm,鱼道进口(下游侧)设置抛石防冲槽,结构同固定砼堰段,图3为鱼道开闸放水前后对比。其主要技术参数:按枯水期最小流量为5m3/s计,鱼道最大过流能力为0.9m3/s,入口流速为0.7m/s,坡面流速为1m/s,平均水深0.16m(考虑石块不平整性);按平均流量为20m3/s 计,鱼道最大过流能力为1.2m3/s,入口流速为0.8m/s,坡面流速为1.15 m/s,坡面平均水深0.2m,缝隙、池坑水深0.6m。
天台始丰溪鱼道采取了立体式分组进鱼模式(依据不同坡面产生不同流速的水流区域),如图3所示。该鱼道设计具有以下三大特点:(1)造价较低,无需设另外设施,泄洪后一般无需清洗;(2)使用当地材料,接近自然河床中的急滩,生态性较好;(3)便于根据试运行情况,进行改建。
参考文献
[1] 刘洪波.鱼道建设现状、问题与前景[J].水利科技与经济,2009,15(09):477-479.
[2] 殷晖,白福青,叶舟等.浙江省曹娥江大闸鱼道过鱼效果研究[R].杭州:浙江水院勘测设计研究有限公司,2017.