南太湖区域平原河网鱼道设计方案研究

李剑峰

(上海勘测设计研究院有限公司，上海 200335)

1 鱼道选址

本次设计研究的鱼道依托于大钱港水环境综合整治工程[1]。工程建成后，鱼类栖息生境得到明显改善，河道与周边河网连通性较好，主要威胁点为拟拆除重建的大钱港节制闸，该处连通性恢复对区域河网连通性改善较为明显[2]。因此在大钱闸附近建设生态过鱼通道，为刀鲚、鳗鲡、中华绒螯蟹等河海洄游性种类进入太湖提供重要的洄游通道。

2 鱼道方案设计

鱼道和仿自然通道在低水头水利水电工程中都有广泛的应用，能在较短距离内达到稳定且满足鱼类需求的流速和流态，结合大钱港节制闸布置，鱼道或仿自然通道可考虑布置在左岸或右岸以及中间河道位置。右岸分布有国家一级保护野生植物银杏，过鱼设施布置空间较小，且周边分布有道路，鱼道建成后人为干扰较大，因此不推荐右岸布置。本工程过鱼设施采用左岸布置或沿闸室布置，其中左岸布置又可考虑工程鱼道方案、仿自然通道方案[3]。

根据不同布置情况确定了3个鱼道方案进行比选，方案一为仿自然通道，方案二为工程鱼道，方案三为借助套闸布置过鱼通道，平面示意图见图1。

图1 鱼道比选方案示意

2.1 方案一：仿自然通道

本方案以生态鱼道理念，模仿河流的蜿蜒曲直，湖荡与河道错落相间的形态，营造出自然流态。使河流既有浅滩，又有深潭，造就水体流动多样性，以有利于生物的多样性，实施后鱼道长度为386 m。

鱼道断面设计成河道自然断面，底宽2 m，口宽25 m，护坡坡降1∶585。鱼道上设计鱼类休息区，河口由窄变宽，形成低流速小湖荡。休息区同时是鱼类的栖息地，通过构建不同的植被群落，为鱼类提供丰富的饵料。进行适当地形塑造，例如堆石加糙等，使鱼类在此区域内栖息觅食。

本方案鱼道设计参数见表1。通过估算，投资约为2126.65万元。

表1 方案一设计参数

2.2 方案二：工程鱼道

在保证大钱港节制闸现有功能的前提下，考虑鱼道布置在大钱港左岸。为保证鱼道具有一定流量，并与大钱港上下游有效连接，鱼道进出口底高程需与上、下游河道保持平接，即底高程进口为-1.3 m，出口为-2.5 m。过鱼通道增设流量控制装置以控制洪水期通过鱼道的流量不至于过大，鱼道进口处增设检修闸门。在鱼道下游设置诱鱼、集鱼设施[4]。

方案二设计参数见表2。通过估算，投资约为11436万元。

表2 方案二设计参数

2.3 方案三：套闸方案

建设套闸为鱼闸，过鱼期间，通过控制闸门调节鱼道流速。闸门采用工字型门，在过鱼期间可形成竖缝，可以适应上行下行过鱼以及兼顾中上层、中下层及底层不同生活习性过鱼对象。一般情况下过鱼，将上下闸门全开。极端情况下过鱼，上闸门微开，下闸门全开，在下闸门口形成水流，吸引下游鱼类进入闸室，然后关闭下闸门，待闸室内水位上升至上游水位时，打开上闸门，鱼类通过大钱闸。本方案在通道内设置三处流速计以监测鱼道流速，流速大小通过控制室调节上下游闸首闸门开启程度进行控制。在鱼道下游设置诱鱼、集鱼设施。进口位置设置拦鱼设施，以防止进入鱼道的鱼类逃离鱼道入口，从而提高过鱼效果。

本方案鱼道设计参数见表3。通过估算，投资约为2192万元。

表3 方案三设计参数

3 三种方案的对比

鱼道设计方案的比选从鱼道的诱鱼能力、过鱼能力、鱼类适应能力、工程量、与周围环境协调性、运行维护6个方面建立指标体系，对其进行列表赋分，对3个方案进行比较[5]。比选指标、权重指数及赋分依据见表4。

表4 过鱼方案比选指标与赋分依据

通过比较，诱鱼能力方面，方案三入口位置靠近大钱港节制闸，为鱼类聚集区，更易被鱼类发现，较其他方案更优；过鱼能力以及鱼类适应能力方面，方案一模拟天然河流水流形态，能为鱼类提供更加适宜的栖息地环境，显得更为突出；工程量方面，方案三依托拟重建大钱闸建设，不需征地拆迁，工程量较小，投资相对较低，与其他两个方案相比具有明显优势；运行维护方面，3个方案均需对鱼道进行管理维护，其中方案三由于远离居民区，人为干扰较小；与周围环境协调性方面，3个方案均具有较好视觉景观效果，且设计均考虑到不影响既有闸坝结构和功能。

综合比较，3种方案在诱鱼能力、过鱼能力、鱼类适应能力、工程量、运行维护、与周围环境协调性等方面均有各自的优势和劣势。通过赋分结果可见，方案三(61分)最优，其余依次为方案一(59分)、方案二(52分)。

4 结语

在平原河网区域建设鱼道，有利于洄游性渔业生物的生态需求，对促进定居性鱼类的基因交流，保护鱼类资源的繁衍生息，重建江湖联系具有重要意义。在大钱港区域进行鱼道研究试点，可为水利工程建设中鱼类洄游通道恢复提供参考，为平原河网区域鱼类洄游过闸积累宝贵的数据和经验。

大钱港鱼道设计的3个方案在诱鱼能力、过鱼能力、鱼类适应能力、工程量、运行维护、与周围环境协调性等方面均有各自的优势和劣势，通过赋分结果可见，大钱港3个鱼道方案中方案三(套闸设施方案)得分最高。结合主体工程情况，同时考虑经济投入与生态效益问题，建议在大钱闸鱼道选用套闸设施方案。

鉴于太湖中已有少数闸坝已建有鱼道，普遍反映效果不理想而废弃。主要原因是过鱼设施建设过程中，缺乏调查研究，缺少对过鱼种类的行为学和规律的认识。因此，本过鱼设施建设前，首先应开展对过鱼种类、数量、生物学特征、生态特点及鱼类行为学等研究，根据模型试验及研究结果验证鱼道工程设计参数。具体结构形式和参数根据模型试验和研究结果进行调整。