孫月舒 殷暉 李祺 王榕 葉陳振
摘 要:過(guò)魚設(shè)備能夠有效緩解水利建筑物對(duì)于區(qū)域生態(tài)環(huán)境的破壞,成為連通上下游的生態(tài)通道。相比傳統(tǒng)的魚閘、升魚機(jī)等過(guò)魚設(shè)備,魚道因其功能多樣,過(guò)魚效果良好等特點(diǎn),得到廣泛的應(yīng)用。不同的魚道類型具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),進(jìn)而有不同的功能,本文通過(guò)對(duì)不同魚道結(jié)構(gòu)和功能分析,總結(jié)特點(diǎn),希望為后續(xù)深入研究魚道提供有益參考。
關(guān)鍵詞:魚道;結(jié)構(gòu);功能;特點(diǎn)
中圖分類號(hào):S956 ????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
魚道能有效解決水壩阻隔上下游,影響魚類洄游的重要措施之一。本文通過(guò)分析和總結(jié)不同類型魚道結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)以及適應(yīng)魚群等功能,為后續(xù)魚道設(shè)計(jì)和運(yùn)行的深入開展研究提供有益參考。
1魚道技術(shù)發(fā)展
魚道在西歐最先有人研究,1909-1913年,比利時(shí)工程師丹尼爾,創(chuàng)造了在魚道內(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”,此后又有池堰式(也稱堰流式、溢流式)、豎縫式、潛孔式、組合式等結(jié)構(gòu)型式。1970年代,德國(guó)人開始修建坡度較緩的魚道,以天然卵石、漂石為主要材料,此類魚道又細(xì)分為加糙坡道式、旁通式、副壩式。此后,瑞士、芬蘭與日本等國(guó)均有應(yīng)用。
相對(duì)于國(guó)外來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)魚道研究起步較晚,20世紀(jì)60至70年代曾經(jīng)修建過(guò)一些魚道,多數(shù)是建在沿海的防潮閘旁和江、湖間的閘、壩上,大約有40座,較著名的有“七里壟魚道”和“洋塘魚道”。在浙江省內(nèi),近年來(lái)建成的魚道主要有曹娥江口門大閘魚道、永嘉楠溪江供水工程攔河閘魚道及天臺(tái)始豐溪魚道。“曹娥江口門大閘魚道”建成于2009年,采用豎縫式,設(shè)計(jì)流速0.2~0.5m/s,運(yùn)行有一定效果,據(jù)有關(guān)報(bào)道,能過(guò)鰻、刀鱭、中華海鲇等10余種魚。
2不同類型魚道及特點(diǎn)
魚道類型一般分為兩大類:“工程型”(也稱“技術(shù)型”)魚道與“近自然型”(也稱“仿自然型”或“生態(tài)型”)。
工程型(也稱“技術(shù)型”)魚道指采用鋼筋砼為主要材料修筑的“丹尼爾型”、池堰型(也稱溢流型)、豎縫型、潛孔型、組合型等結(jié)構(gòu)型式的魚道。
“近自然型”魚道是指以天然卵石、漂石為主要材料,盡可能模擬天然的河流河床及水流流態(tài)的魚道(接近急灘),如圖1所示。
不同類型的魚道具有屬于自己的特點(diǎn)。(1)工程型(技術(shù)型)魚道:①丹尼爾式結(jié)構(gòu)上具有水槽的槽壁和槽底設(shè)有阻板和底坎;優(yōu)點(diǎn)是流量較大, 改善了下游吸引魚類的條件;缺點(diǎn)是水流紊動(dòng)劇烈, 水位變動(dòng)的適應(yīng)性差;適合游泳能力較強(qiáng)勁的魚類。②溢流堰式結(jié)構(gòu)上魚類從堰頂通過(guò), 堰頂可為平的或曲面的等;優(yōu)點(diǎn)是水流平穩(wěn);缺點(diǎn)是消能不充分, 水位變動(dòng)的適應(yīng)性差;適合喜歡在表層洄游和有跳躍習(xí)性的魚類。③淹沒孔口式結(jié)構(gòu)上過(guò)魚孔淹沒在水下, 可分為一般孔口式、柵籠式等;優(yōu)點(diǎn)是水位變動(dòng)較好;缺點(diǎn)是效能不充分;適合喜歡在底層洄游的中大型魚類。④豎縫式結(jié)構(gòu)上水槽大部分被攔截, 僅留下一條過(guò)魚豎縫;優(yōu)點(diǎn)是消能效果較充分, 能適應(yīng)較大水位變幅;缺點(diǎn)池室內(nèi)水流的彎折和紊動(dòng);適應(yīng)較復(fù)雜流態(tài)的大中型魚類。⑤組合式結(jié)構(gòu)上為溢流堰、潛孔及豎縫的組合;優(yōu)點(diǎn)是能較好發(fā)揮各種型式孔口的水力特性;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 設(shè)計(jì)難度大;能適應(yīng)不同習(xí)性魚類。⑥特殊結(jié)構(gòu)式屬于用填滿刨花的竹簍等固定在混凝土墻上,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 經(jīng)濟(jì);缺點(diǎn)是編筐和竹簍等易腐爛, 需經(jīng)常更新;適會(huì)爬行、能粘附、善于穿越草叢的魚類。(2)近自然型(生態(tài)型)魚道:結(jié)構(gòu)上水流能耗通過(guò)淺灘、石子或小型瀑布實(shí)現(xiàn);優(yōu)點(diǎn)是魚類在池中的休息條件良好;缺點(diǎn)是適用水頭較小, 要求有合適的地形;滿足多種魚類的要求。
3發(fā)展趨勢(shì)
由于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。工程型魚道目標(biāo)魚類單一且技術(shù)難道較高,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)施在令人愉快地融入周圍景色的同時(shí),在水流中能產(chǎn)生新的流水生物群落。據(jù)此,近些年來(lái)近自然型魚道(生態(tài)型魚道)已被廣泛推介及采用。
參考文獻(xiàn)
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[2]殷暉,白福青,葉舟等.浙江省曹娥江大閘魚道過(guò)魚效果研究[R].杭州:浙江水院勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司,2017.