孫月舒 殷暉 李祺 王榕 葉陳振
摘 要 魚道的設(shè)置能減緩大壩的阻隔影響,傳統(tǒng)的魚道設(shè)計(jì)采用人工材料,在保護(hù)魚類洄游的同時(shí)卻對周圍生態(tài)環(huán)境造成了破壞。本文通過對現(xiàn)有魚道技術(shù)分析,提出生態(tài)型魚道,并就這一概念開展應(yīng)用研究。
關(guān)鍵詞 生態(tài)型 魚道 應(yīng)用 示范
中圖分類號:S157.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
魚道被認(rèn)為是最有效緩解水壩阻隔魚類洄游的重要措施之一,傳統(tǒng)的魚道在保護(hù)魚類洄游的同時(shí)對周圍生態(tài)環(huán)境造成了破壞,如何能在不改變原有生境的情況下設(shè)置魚道成為后續(xù)研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文通過對現(xiàn)有魚道技術(shù)進(jìn)行調(diào)研分析,提出生態(tài)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(shù)發(fā)展
魚道概念最早出現(xiàn)在西歐,距今300多年的歷史。從1909年起,比利時(shí)工程師丹尼爾創(chuàng)造了在內(nèi)部設(shè)置減小流速的鋼筋砼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)型式,統(tǒng)稱為“技術(shù)型魚道”。
我國魚道技術(shù)起步較晚,1958年在富春江七里壟電站中首次設(shè)計(jì)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(shù)型魚道運(yùn)行存在許多問題,比如水流態(tài)復(fù)雜、水流速過快,魚道建設(shè)材料不夠環(huán)保等,因此還有待繼續(xù)研究改善。
2生態(tài)型魚道
2.1概念提出
19世紀(jì)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(tài)。此類魚道又細(xì)分為加糙坡道型、旁通型、魚坡型等,在此基礎(chǔ)上,我們提出以貼近自然的材料來設(shè)計(jì)生態(tài)型魚道。
2.2技術(shù)特點(diǎn)
(1)利用漂石錯(cuò)落布置,形成深淺各異、流速大小不一的水流流態(tài),構(gòu)建接近于天然河流的水流流態(tài)。(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(yùn)行管理費(fèi)用低。(6)易于改建,大多數(shù)近自然型魚道在完建之初,都需要進(jìn)行試運(yùn)行,可以很方便的對細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
2.3功能優(yōu)勢
生態(tài)型魚道(近自然型魚道)魚類保護(hù)范圍廣,基本適用所有水生動(dòng)物,后期運(yùn)行維護(hù)管理方便。從保護(hù)生態(tài)和河流的連通性而言,生態(tài)型魚道更能滿足生物學(xué)要求,而且貼近自然的設(shè)施在水流中能產(chǎn)生新的流水生物群落。據(jù)此,近些年來生態(tài)型魚道(近自然型魚道)在一些地方得到應(yīng)用。
3生態(tài)型魚道應(yīng)用
天臺(tái)始豐溪魚道是一種加糙坡道式的生態(tài)型魚道。該魚道近于原生態(tài)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(chǔ),結(jié)構(gòu)上結(jié)合豎縫型、池堰型魚道的特點(diǎn),如圖2所示。
魚道設(shè)于右岸邊墩的右側(cè),魚道頂高程低于砼固定堰20cm,魚道進(jìn)口(下游側(cè))設(shè)置拋石防沖槽,結(jié)構(gòu)同固定砼堰段,圖3為魚道開閘放水前后對比。其主要技術(shù)參數(shù):按枯水期最小流量為5m3/s計(jì),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(jì),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(tái)始豐溪魚道采取了立體式分組進(jìn)魚模式(依據(jù)不同坡面產(chǎn)生不同流速的水流區(qū)域),如圖3所示。該魚道設(shè)計(jì)具有以下三大特點(diǎn):(1)造價(jià)較低,無需設(shè)另外設(shè)施,泄洪后一般無需清洗;(2)使用當(dāng)?shù)夭牧希咏匀缓哟仓械募睘?,生態(tài)性較好;(3)便于根據(jù)試運(yùn)行情況,進(jìn)行改建。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉洪波.魚道建設(shè)現(xiàn)狀、問題與前景[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),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(shè)計(jì)研究有限公司,2017.