王一帅
摘 要 在水电站建设对鱼类资源造成破坏的情况下,鱼类增殖放流站的建设运行对生态的恢复和鱼类资源的补充具有积极的意义。文章介绍了乌东德水电站工程鱼类增殖放流站的概况,规划设计及各建筑物的设计,对设计实践中的创新点进行了系统的总结。
关键词 鱼类增殖放流站;规划设计;白鹤滩乌东德水电站
引言
随着社会环保意识的发展,水能資源的开发逐步加快。对长江水能资源的开发带动了经济发展,但同时对流域生态环境带来了影响,使鱼类栖息地缩小、洄游路线阻断、产卵场破坏、栖息环境发生变化。
为了补偿水电工程建设对鱼类带来的不利影响,鱼类增殖放流站的建设意义重大。我国大部分水电站建设过程中,都开始注重对野生鱼类进行人工驯化和人工繁育,并进行人工增殖放流,以补偿流域的水生生物资源。
1鱼类增殖放流站的发展综述
鱼类增殖放流是补偿鱼类种群数量的有效途径。1956 年,我国在乌苏里江畔绕河镇建立了第一座鱼类增殖放流站,主要功能为进行大麻哈鱼的孵化放流。随着水电行业的不断发展,葛洲坝工程管理局于20世纪80年代初建立了中华鲟人工繁殖研究所,这是首次针对水电工程对鱼类资源的影响而开展的人工鱼类增殖放流工作。经过数十年的发展,目前我国处于设计、建设及运行阶段的水电工程鱼类增殖放流站已有数十个,分布在金沙江、大渡河、雅砻江、澜沧江等多个流域。
随着建设实践的积累,总的来说,鱼类增殖放流站的设计逐步科学化和规范化。相关的技术文件和规程逐步完善。2003 年,农业部发布了《关于加强渔业资源增殖放流工作的通知》( 农渔发〔2003〕6号) ,从渔业生产角度推动并规范鱼类增殖放流工作。2009 年,农业部颁布了《水生生物增殖放流管理规定》( 农业部令2009年第20号) ,对用于增殖放流的亲体、苗种及放流管理等相关事项做出规定。2014年,国家能源局批准发布了由水电水利规划设计总院主编的 NB /T 35037—2014《水电工程鱼类增殖放流站设计规范》。这是水电行业首部鱼类增殖放流站设计规范,对放流对象、规模、工程等别、生产工艺、工程设计及运行管理等各项设计内容做出了具体规定,鱼类增殖放流站设计工作进入一个新的阶段[1]。
2金沙江白鹤滩乌东德水电站珍稀特有鱼类增殖放流站概况
乌东德水电站位于四川会东县和云南禄劝县交界的金沙江河道上,是金沙江水电基地下游河段四个水电梯级的第一梯级,是世界第七大水电站,上距观音岩水电站253公里,下距白鹤滩水电站180公里。控制流域面积40.61万平方公里,占金沙江流域面积的86%;多年平均流量3810 立方米/秒,径流量1200亿立方米。
针对水电站建设所引起的环境变化,按照金沙江下游流域水电规划确定增殖放流站的主要放流对象和规模,该站承担的放流种类合计为8种,每年放流苗种总数量为105万尾。
鱼类增殖放流站工程选址于乌东德水电站右岸下游施期缓坡上,工程总用地面积77078平方米,建、构筑总面积17041.7平方米。
3金沙江白鹤滩乌东德水电站珍稀特有鱼类增殖放流站规划设计
3.1 设计原则
(1)依山就势布置建、构筑物,实现人与环境共生共赢的原则
顺应基地自然坡度,按工艺设计要求分台地布置建、构筑物,尽可能保留现有芭蕉树和花椒树,减少土石方开挖,实现人与环境共生共赢的和谐理念。
(2)统一规划、统一实施的原则
增殖放流站规划设计采用一次性规划,统一建设的原则。
(3)封闭管理,实现科学化生产和管理的原则
鉴于鱼类增殖放流站位置偏远,拟整个基地范围内采用实体围墙与监控探头的封闭管理方式,生活区相对集中,与生产区互不干扰,实现生产、管理的科学化。
3.2 总平面布置
依据地形条件和工艺设计要求,将场地由北到南、由高至低划分为五个主要台地,依次布置办公生活区、生产区以及养殖废水处理区。第一、二两平台之间保留约现状芭蕉林绿化带,美化基地环境的同时也成生态化养殖的重要一环。
办公生活区由综合楼和户外休闲绿地组成,综合楼的主要功能为办公、监控、展示、食堂及住宿;生产区由流水养殖蓄水池、循环水养殖主蓄水池、鱼卵孵化及开口苗培育车间、一级鱼种培育车间、二级鱼种培育车间、野生亲本循环水养殖池、野生亲本流水养殖池、室外流水鱼种池、室外微流水鱼种培育池、野生亲鱼培育池、仓库、检疫间和生物饵料池组成;养殖废水处理区主要为40m3/h地下污水处理站组成。
增殖站循环主蓄水池、流水养殖蓄水池、小蓄水池布置在场地西侧高处缓坡上,便于养殖用水自流;生活及消防用水由北侧100m3高位水池提供;室外箱变布置在综合楼的西南端,减少对养殖区干扰[2]。
3.3 主要建构筑物设计
(1)综合楼
综合楼平面采用一字型布局,3.9m×7.2m的标准开间尺寸,两部开敞式楼梯间,每层西侧端头设置卫生间。综合楼以门厅为中心东、西两侧生活区与办公区相对分离,便于管理同时也利于管线组织。一层设门厅、鱼类展示室、视频监控室、接待室、厨房、餐厅、办公室及宿舍,二层会议室、实验室、办公室及宿舍。
立面采用红色坡屋面(四坡)形式,与养殖车间屋面相协调。由于乌东德地区日照强烈将宿舍卫生间布置在外侧,起到遮阳、隔热的作用。
(2)室内养殖车间
养殖车间共有四幢,分别为一级鱼种培育车间(一幢)、二级鱼种培育车间(两幢)、鱼卵孵化和开口苗培育车间(一幢)。车间均采用21m跨度的标准厂房,围护结构采用框架结构+填充墙体,基础采用柱下独立基础,屋面采用三角形桁架+彩钢板保温屋面。车间四周围护结构满足防盗、防鸟鼠的同时也起到一定的保温、隔热作用。
开口鱼苗培育缸采用循环水养殖,直径1m,养殖水体体积约为200L,2组共20个,每个鱼缸可养殖开口鱼苗8000~10000尾。水深可调节,开口鱼苗培育缸除用于养殖开口鱼苗外,还可通过在水位控制管上沿加PVC直通的办法提高水位,用于养殖小规格鱼种。以利于分筛鱼种时,满足养殖多规格和多品种的需要。
孵化设施和鱼苗培养缸均采用分组循环水处理系统供水,水体加热按每升水1瓦配置电加热棒,各组配置独立的紫外线杀菌灯。
(3)检疫隔离间及仓库
检疫隔离用房均为一层坡屋面式建筑,建筑风格与环境协调。框架结构,基础采用柱下独立基础。检疫隔离间内布置两个检疫水池(钢筋混凝土结构,面涂无毒树脂),可交替使用。检疫隔离间层高3.6m。
仓库布置在生产区的中心位置,方便又养殖车间使用。仓库层高3.6m。框架结构,基础采用柱下独立基础。
(4)野生亲本循环水养殖池
野生亲本循环水养殖池由两个钢筋混凝土养殖池组成,池体尺寸长度40m,养殖区池面宽4m,总宽度13m,养殖区平均水深1.5m,超高30cm。养殖池顶由门式钢架覆盖,防止阳光直射。
(5)野生亲本流水养殖池
野生亲本流水养殖池池体总长度30m,养殖区池面宽4m,总宽度13m,养殖区平均水深1.5m,超高30cm。养殖池为钢筋混凝土结构,池顶由门式钢架覆盖,防止阳光直射。
(6)室外流水鱼种池
室外共建直径4m的流水鱼种池28个,每个池养殖水体容积15 m3。采用流水养殖方式,流量维持每24小时更换一次。养殖池为钢筋混凝土结构,池顶由门式钢架覆盖,四周采用钢线网维护,防止鸟鼠对鱼种的侵害同时避免阳光直射。
(7)室外微流水鱼种培育池
为满足部分野生鱼类的生活习性,建室外微流水鱼种培育池1个(80×18×1.5m),钢筋混凝土结构。出水口建1个集鱼坑,水位控制和排放采用30cm直径的PVC管。微流水鱼种池放养密度较低,水面种植水生植物,以保持较低的水温和吸收营养物质。
(8)野生亲鱼培育池
野生亲鱼培育池由1个生物过滤池和8个亲本养殖池组成。养殖池为钢筋混凝土结构,池顶由门式钢架覆盖,避免阳光直射。
(9)流水养殖蓄水池
根据增殖站场地和流水养殖用水需要量,设计1500m3的钢筋混凝土蓄水池2个。总长40m、总宽30m、水深2.5m、超高0.5m,沿纵轴隔成2个池,结构同循环水养殖主蓄水池。每个蓄水池可提供全场流水养殖池2天左右的用水量,因此,每个蓄水池可以轮流沉淀,2天后用于流水鱼种池。
(10)循环水养殖主蓄水池及小蓄水池
循环水养殖蓄水池总容积设计为1200m3,长30m,宽20m,蓄水深2m,超高0.5m,沿纵轴中线隔离成两个池。钢筋混凝土结构,顶部加顶棚,以防止水温波动太大和水源污染。并在墙内外两侧预埋爬梯,以备日后养殖员能下去清洗池底。另外,主蓄水池在最低处设积污沟和排污管,定期清洗沉淀的淤泥。
为确保水质,池水使用前,先在蓄水池轮流用每小时60克的臭氧消毒机对两个分隔的主蓄水池的水进行消毒处理,静置沉淀几天待残留臭氧挥发失效,再经微滤机过滤后,提供给各养殖池使用。由于各车间的用水量不均衡,为使供水不受过滤速度的影响,快速地进入各培育池和车间,在微滤机下方建一个100m3的小型蓄水池,可提供循环水养殖部分一天最大水用量[3]。
4技术创新点
4.1 小台地+矮挡墙
为避免高填、深挖,减小建(构)筑物基础、防护工程等的工程量,本规划场地采用“小台地+矮挡墙”的处理手法,便于建筑布局与地形紧密结合,以降低工程造价,设计原则如下:
(1)合理划分台地范围,台地的长边一般平行于等高线布置;
(2)台地设计高程根据地形及道路高程确定,尽量减少同相邻台地和道路的高差,以便于电力、电讯、电缆的架设和给排水管网的铺设。
(3)台地土石方工程尽量采用半挖半填,力求土石方就地平衡,减小运距,节约投资。
(4)保证台地的稳定,标高不同的台地、道路之间采用挡土墙、梯道或边坡等形式支护衔接。
(5)场地排水坡度小于3%且大于3‰,坡向一般垂直于原地面等高线。
场平高程在876.0m~906.0m之间,共布置10个台地,相邻台地间高差为4.0m。台地间采用挡土墙或梯道等形式支护。台地最大挖方高度约9.0m,填方高度约2.0m。各台地以半挖半填为主。因开挖料主要为冲洪积层的碎砾石土夹块石,可料就地回填,回填应分层碾压,碾压厚度不大于30cm,压实度为应不小于0.95。
4.2 双水源供水养殖方式
采用山泉水养殖为主、江水养殖为辅的双水源供水方式,解决江水取水高差大、提水能耗高的问题,实现节水节能的目标。
4.3 地埋式循环水养殖池设计
通过对循环水养殖池进行仿真计算,对地下鱼池与地面鱼池进行对比分析,地下水池在水温稳定性方面具有明显的优势,采用地埋式循环水养殖池,池水温度受外界气温影响相对更小,池水温度更接近水源温度。当鱼类增殖站水源采用河水时,地下式鱼池各月水温增幅较地面式鱼池水温增幅减小达10%左右,同时水温的年变幅也相对更小。当鱼类增殖站水源采用泉水时,地下式鱼池各月水温增幅较地面式鱼池水温增幅最大可达20%左右,同时水温的年变幅也相对更小。
5结束语
金沙江白鹤滩乌东德水电站珍稀特有鱼类增殖放流站为水电行业增殖放流站工程的运行模式做出了积极、有益的探索和尝试。工程实践有助于促进水电行业鱼类增殖放流技术的不断发展、完善。为同类工程設计提供了宝贵的参考资料,对推动水电行业鱼类增殖放流站建设的系统化,科学化具有重要意义。
参考文献
[1] 王琪.西藏尼洋河多布水电站鱼类增殖放流站设计[J].西北水电,2019(6):29-33.
[2] 高峰,张湘隆.雅砻江锦屏梯级水电站鱼类增殖放流站设计[J].水利水电技术,2011,42(2):21-24.
[3] 张东亚,牛天祥.水电工程鱼类增殖放流站工艺设计[J].西北水电,2010(4):9-13.