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不同类型鱼道结构及功能研究

2020-08-09孙月舒殷晖李祺王榕叶陈振

科教导刊·电子版 2020年13期
关键词:鱼道特点结构

孙月舒 殷晖 李祺 王榕 叶陈振

摘 要:过鱼设备能够有效缓解水利建筑物对于区域生态环境的破坏,成为连通上下游的生态通道。相比传统的鱼闸、升鱼机等过鱼设备,鱼道因其功能多样,过鱼效果良好等特点,得到广泛的应用。不同的鱼道类型具有不同的结构特点,进而有不同的功能,本文通过对不同鱼道结構和功能分析,总结特点,希望为后续深入研究鱼道提供有益参考。

关键词:鱼道;结构;功能;特点

中图分类号:S956         文献标识码:A

鱼道能有效解决水坝阻隔上下游,影响鱼类洄游的重要措施之一。本文通过分析和总结不同类型鱼道结构、优缺点以及适应鱼群等功能,为后续鱼道设计和运行的深入开展研究提供有益参考。

1鱼道技术发展

鱼道在西欧最先有人研究,1909-1913年,比利时工程师丹尼尔,创造了在鱼道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”,此后又有池堰式(也称堰流式、溢流式)、竖缝式、潜孔式、组合式等结构型式。1970年代,德国人开始修建坡度较缓的鱼道,以天然卵石、漂石为主要材料,此类鱼道又细分为加糙坡道式、旁通式、副坝式。此后,瑞士、芬兰与日本等国均有应用。

相对于国外来说,国内鱼道研究起步较晚,20世纪60至70年代曾经修建过一些鱼道,多数是建在沿海的防潮闸旁和江、湖间的闸、坝上,大约有40座,较著名的有“七里垄鱼道”和“洋塘鱼道”。在浙江省内,近年来建成的鱼道主要有曹娥江口门大闸鱼道、永嘉楠溪江供水工程拦河闸鱼道及天台始丰溪鱼道。“曹娥江口门大闸鱼道”建成于2009年,采用竖缝式,设计流速0.2~0.5m/s,运行有一定效果,据有关报道,能过鳗、刀鲚、中华海鲇等10余种鱼。

2不同类型鱼道及特点

鱼道类型一般分为两大类:“工程型”(也称“技术型”)鱼道与“近自然型”(也称“仿自然型”或“生态型”)。

工程型(也称“技术型”)鱼道指采用钢筋砼为主要材料修筑的“丹尼尔型”、池堰型(也称溢流型)、竖缝型、潜孔型、组合型等结构型式的鱼道。

“近自然型”鱼道是指以天然卵石、漂石为主要材料,尽可能模拟天然的河流河床及水流流态的鱼道(接近急滩),如图1所示。

不同类型的鱼道具有属于自己的特点。(1)工程型(技术型)鱼道:①丹尼尔式结构上具有水槽的槽壁和槽底设有阻板和底坎;优点是流量较大, 改善了下游吸引鱼类的条件;缺点是水流紊动剧烈, 水位变动的适应性差;适合游泳能力较强劲的鱼类。②溢流堰式结构上鱼类从堰顶通过, 堰顶可为平的或曲面的等;优点是水流平稳;缺点是消能不充分, 水位变动的适应性差;适合喜欢在表层洄游和有跳跃习性的鱼类。③淹没孔口式结构上过鱼孔淹没在水下, 可分为一般孔口式、栅笼式等;优点是水位变动较好;缺点是效能不充分;适合喜欢在底层洄游的中大型鱼类。④竖缝式结构上水槽大部分被拦截, 仅留下一条过鱼竖缝;优点是消能效果较充分, 能适应较大水位变幅;缺点池室内水流的弯折和紊动;适应较复杂流态的大中型鱼类。⑤组合式结构上为溢流堰、潜孔及竖缝的组合;优点是能较好发挥各种型式孔口的水力特性;缺点是结构复杂, 设计难度大;能适应不同习性鱼类。⑥特殊结构式属于用填满刨花的竹篓等固定在混凝土墙上,优点是结构简单, 经济;缺点是编筐和竹篓等易腐烂, 需经常更新;适会爬行、能粘附、善于穿越草丛的鱼类。(2)近自然型(生态型)鱼道:结构上水流能耗通过浅滩、石子或小型瀑布实现;优点是鱼类在池中的休息条件良好;缺点是适用水头较小, 要求有合适的地形;满足多种鱼类的要求。

3发展趋势

由于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。工程型鱼道目标鱼类单一且技术难道较高,从保护生态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令人愉快地融入周围景色的同时,在水流中能产生新的流水生物群落。据此,近些年来近自然型鱼道(生态型鱼道)已被广泛推介及采用。

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(9):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.

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