大连风度环评学习资料 邮箱:527387912@ 一心向着自己目标前进的人,整个世界都会为他让路 过鱼设施过鱼设施简介和大型水坝鱼道示意图简介和大型水坝鱼道示意图 鱼类的洄游是一种有一定方向、一定距离和一定时间的变换栖息场 所的运动这种运动通常是集群的、有规律的、有周期性的,并具有遗 传的特性依据洄游的目的,可以将洄游分为索饵洄游、越冬洄游和产 卵洄游 拦河筑坝会阻断或延滞鱼类的洄游, 造成栖息地的丧失或改变, 导致鱼类的减少甚至是灭绝目前多采用过鱼设施来缓解这种现象 (一)国内外过鱼设施发展概况 在欧洲修建鱼道的历史约有 300 多年,1662 年法国西南部的 Bearn 省曾颁布规定,要求在坝、堰上建造供鱼上下行的通道当时已有一些 简单的鱼道 19 世纪末到 20 世纪初, 挪威人 Landmark、 比利时人 Denil 对斜槽加糙物进行长期地研究,其中“Denil”式鱼梯至今还在沿用 1938 年美国在哥伦比亚河的 Bonneville 坝上建成世界上第一座拥有集 鱼系统的大规模现代化鱼梯以后各国又相继出现了升鱼机、鱼闸、 集 鱼船等过鱼设施据不完全统计,至 20 世纪 60 年代初期,美、加两国 有过鱼设施 200 座以上,西欧各国有 100 座以上,前苏联有 18 座以上, 日本在 1933 年就有 67 座。
20 世纪 80 年代以后,经过不断完善,过鱼 效果显著提高我国过鱼设施研究始于 1958 年,至今 50 多年的历史, 已建成小型鱼梯 40 多座,并在沿江、沿海闸门上开设过鱼窗或过鱼闸 门,实施“灌江纳苗”纵观国内外鱼道发展历史,鱼道发展是一个不 断试验研究、不断工程实践、不断优化设计、逐渐达到良好过鱼效果的 过程 (二)过鱼设施类型 大连风度环评学习资料 邮箱:527387912@ 一心向着自己目标前进的人,整个世界都会为他让路 世界范围内已经设计建造了多种过鱼设施,国外有学者提出如下分 类体系: (1)水渠式鱼道,如平面式鱼道、导墙式鱼道、阶梯式鱼道等; (2)捞扬式鱼道(升鱼机式鱼道); (3)闸门式鱼道; (4)特殊鱼道 从发展的趋势来看,捞扬式鱼道有望成为高坝过鱼的途径,闸门式鱼 道被广泛应用于河口大堰及河流中下游通江湖泊出口节制闸 河流中上 游地区大部分采用水渠式鱼道特别是阶梯式鱼道 平面式和导墙式鱼道 已渐成过去 我国的学者在 80 年代也提出了如下过鱼设施分类系统: (1)鱼梯,如直墙式鱼梯、导墙倾斜式鱼梯、深导墙式鱼梯、池式鱼 梯、丹尼尔式鱼梯等; (2)鱼闸(闸门式鱼道); (3)升鱼机与索道式鱼道; (4)集鱼船; (5)特殊鱼道,如鳗鱼梯、浮鱼梯、幼香鱼鱼梯、管道式鱼梯、过鱼 闸窗等。
鱼梯或水渠式鱼道的基本设计原理都是一致的, 有的形式结构是从另一 种形式结构改良而来, 因此简单地将其归纳为槽式鱼道和池式鱼道两种 类型合适鱼道的选择取决于鱼的种类、水力条件、蓄水位、费用和其 他因素 大连风度环评学习资料 邮箱:527387912@ 一心向着自己目标前进的人,整个世界都会为他让路 (三)几种主要过鱼设施的结构 1、过鱼闸(窗) 在与江河隔离的湖泊、河闸门处,采用过鱼闸(窗)纳入鱼、蟹苗种, 补充水产资源的方法称开闸(窗)纳苗在长江流域颇为盛行,并有一 定效果过鱼闸(窗)的型式有如下几种: (1)纳苗窗:在原闸门专设供纳苗用的窗口,如武汉市的武太闸,安 徽省的裕溪闸窗口位置视汛期水位而定,可设上、下两个窗口人力 或机械启闭均可此窗口操作方便,具有进水少,纳苗多的优点 (2)两节闸门:把原闸门分割成上、下两块,加固后,上半闸门可单 独启闭进行纳苗如湖北省汉阳县黄矾闸、阳新县富池闸该闸适用于 水位稳定处,水位太高或太低时均无法使用 (3)分节闸板:在预备闸中改装分节闸板,一般分成 2~3 块,按闸外 水位变动,调节闸板数目进行纳苗 2、水渠式鱼道(鱼梯) (1)槽式鱼道:槽式鱼道有斜行导水堤、简单槽式、丹尼尔式。
槽式 鱼道是一种上、下游的斜槽,槽内沿边壁或底壁设置各种形式的加糙部 件,以增加水流阻力,减缓流速,便于鱼类向上溯游世界上第一个丹 尼尔式鱼道,产生于 1909 年比利时人 Denil 为了让 Salmon 鱼通过 Ourthe 河流上的 Angleur 大坝所设计 其目的就是通过一系列的隔板去 降低水流,从而达到让鱼类通过的目的这些隔板的形状种类很多, 能 引起水流产生螺旋状的回流,从而较大地降低水流速度,且一直沿用至 今 大连风度环评学习资料 邮箱:527387912@ 一心向着自己目标前进的人,整个世界都会为他让路 (2)池式鱼道:池式鱼道有阻流隔板式、竖缝式、变形槽式、水池式 等几种类型其内部设有各式隔板,将水槽分隔成一系列互相沟通的水 池,有时成阶梯式隔板上设有潜(底)孔或溢流孔,或者两者兼有, 以供鱼、蟹通行槽式鱼道结构简单,节省费用,仔幼鱼易于降河; 但 鱼道流速大,无休息池,只能建在低水头处,适用于鲑、鳟鱼池式鱼 道结构复杂,费用较大,池室多,可设休息池,流速小,鱼类易上易下; 但流态复杂,常使上溯鱼类延搁太久 3、鱼闸 鱼闸的运作原理同船闸相同这种鱼道一般有两个闸室,一个位于坝的 上首,另一个位于坝的底部,上、下两端闸门交错启闭进行过鱼,两者 由斜井或竖井相连接。
每隔一定时间, 关闭底部闸室 底部闸室关闭时, 闸室内水位上升,闸室中的鱼群可沿斜井往上游,并通过上闸室的溢水 闸游出 鱼闸过鱼省力省时,适用于游泳能力差的鱼类一般认为每级为 6m 左 右,高水头可采用多级闸室占地少,但容纳鱼数量大,并可与船闸并 用,造价低其缺点是过鱼不连续,仅适用于过鱼量不多的枢纽;机动 设备多,维修费用大 4、升鱼机 升鱼机适宜建在高坝上,其基本形式有两种,一种是单线,另一种是双 线与其它类型的过鱼设施相比,升鱼机的主要优点在于它们的建设费 用低,即实际费用跟大坝的高度无关;总体积小;对上游水位变化的敏 感度低升降机的主要缺点就是它的运行及维修的费用很高 大连风度环评学习资料 邮箱:527387912@ 一心向着自己目标前进的人,整个世界都会为他让路 5、集运鱼船 集运鱼船即“浮式鱼道”,可移动位置,适应下游流态变化,移至鱼类 高度集中的地方诱鱼、集鱼集运鱼船由集鱼船和运鱼船两部分组成 即由两艘平底船组成一个“鱼道”集鱼船驶至鱼群集区,打开两端, 水流通过船身, 并用补水机组使其进口流速比河床流速大 0.2~0.3m/s, 以诱鱼进入船内,通过驱鱼装置将鱼驱入紧接其后的运鱼船,即可通过 船闸过坝后将鱼放入上游。
6、索道式鱼道 在水位变化大的高坝,可采用一种升鱼索道进行过鱼如美国俄勒冈州 的 Round Butte 坝就有这种装置它由集鱼装置、吊桶、索道 3 部分组 成其工作运转靠电站出水口用水泵抽吸 5.7m3/s 造成人工水流,将鱼 诱入蓄鱼槽,然后通过模槽将鱼导入吊桶,而后吊桶徐徐上升,越过坝 顶卸鱼于水库再复位一个行程所需时间约为 30~40min鱼的下行装 置是一种戽斗,在水库水面造成 11.3m3/s 人工水流,诱鱼入戽斗,当 戽斗满水后,门和自动阀门开启,鱼被送到出水口卸放 7、特殊鱼道 特殊鱼道均为特殊对象而设, 如香鱼道、 鳗鱼道等 香鱼道为幼香鱼梯, 兼捕幼香鱼鳗鱼道是一种独特装置,在各型式鱼梯侧墙设置鳗洞或建 筑成特殊结构的鳗鱼梯 (四)鱼道设计的技术参数 鱼道位置通常根据其河流落差而定, 一般来说, 河流落差在 50m 以下的, 在河道的任何一旁设置均可, 而水头 100m 以上的必须在两岸同时设置 大连风度环评学习资料 邮箱:527387912@ 一心向着自己目标前进的人,整个世界都会为他让路 鱼道应根据过鱼对象进行具体设计,不同的鱼类有不同的要求但为了 保证过鱼设施有良好性能,应满足一些基本要求: 1、鱼道入口 鱼道入口必须易被鱼类所发现,有利于鱼类集结。
近年来都将入口布置 在电站尾水口上方,利用电站泄水诱鱼,或者布置在溢洪道侧旁当鱼 道延伸至河道当中时,入口不能超过河床太高,应与河床斜坡衔接, 入 口处水深至少 1~1.5m 入口有足够大小,一般要求等于鱼道宽度对垂直隔板与孔口式鱼道, 其入口宽度可以小于鱼道宽度 加拿大渔业部和国际太平洋鲑渔业协会 (1995 年)建议孔口以 0.50~1m2 为宜,每个孔口流量保持在 0.68~ 2.7m3/s入口流速造成诱鱼条件,诱鱼流速应高于起点流速,而低于 临界流速,如鲟科鱼类最适宜流速为 0.6~0.8m/s闪光鲟为 0.5~ 0.7m/s,鲑鱼为 0.8~1.0m/s 2、鱼道流速 鱼道流速应适合各种主要鱼类洄游通过 鱼道中流速与大坝水头及鱼的 静水临界游速有关对于鲑鱼,鱼道内允许流速为鲑鱼在静水中临界游 速的 1/3,约为 1.52m/s,鲤属鱼约 0.4m/s,鲃属鱼约 2.4m/s,香鱼约 1.2m/s在河流梯级开发中,位于下游鱼道允许流速可略大于上游鱼道 的允许流速当鱼道为多种过鱼对象设计时,以溯游能力最差的一种对 象的允许流速为标准 3、鱼道尺寸 鱼道尺寸是指鱼道总长度,池室大小,过鱼孔大小等。
鱼道总长度取决 大连风度环评学习资料 邮箱:527387912@ 一心向着自己目标前进的人,整个世界都会为他让路 于鱼道运行水位差,隔板间距,休息池和允许流速等因素若鱼道池室 大小已定,每隔 10 块隔板设一休息池,休息池为普通池室一倍大小, 则鱼道有效总长度(L): L=1.1n*△l 其中:△1:为隔板间距; n:为池室数目 鱼道长度应适中, 避免因鱼道过长引起过坝鱼类肌肉乳酸积累过多而中 毒鱼道宽由过鱼量和河道宽决定日本鱼道宽为河道宽的 4%~5%, 有 的 3~5m,有的 2~3m,有的 10 多米,不等 池室长取决于隔板消能效果,鱼体力消耗及休息条件与鱼体大小及习 性有关 假定池室长为 L, 孔口宽为 B, 一般 L= (1.2~1.5) B 式中 1.2B 适用于孔口流速小于 1.0m/s 的情况当流速大时,可取 1.2~1.5B, 或 更大 过鱼孔大小应不小于拟通过鱼类胸鳍水平展开距离, 以满足鱼类自由游 泳需要同时,避免鱼道中流速扰动过大,要求水池消能好,一般至少 取 0.3m;若鱼道宽大,至少取 0.5m池室水深主要视鱼类习性而定, 表层型鱼可小些,底层型鱼类可大些。
一般取 1.5~2.5m 4、出口布置 鱼道出口要求布置在水较深(至少 1m)和流速较小的地点,位置设在最 低水位线下,便于亲鱼上溯在任何水位情况下,进入鱼道最上一级泄 水的流量均能保持大致不变,使鱼道能连续运转或者使用一种鱼道和 输鱼渠相结合的出口控制系统它能适应水库水位的大幅度变动,使亲 大连风度环评学习资料 邮箱:527387912@ 一心向着自己目标前进的人,整个世界都会为他让路 鱼通过出口控制系统上溯, 又能在同一系统中为向下游降河鱼类提供进 口通道,并引导幼鱼通过鱼道游到水库下游 鱼道出口在溢水区附近比较好,不应过于靠近电厂和溢洪道进口为了 防止漂浮物进入,可在出口布置拦污栅 池式鱼道出口流量的估计可以按下式计算: Q=Cd·S·(2g·DH)0.5 其中:Q:出口流量(m3/s);S:出口的面积(m2);g:9.81m/s2; DH:池间落差;Cd:出口效率系数,一般取 0.65~0.85 在具体的设计过程中,可以根据不同的过鱼类型选择不同的鱼道,从而 计算不同的尺寸 5、其他条件 各种鱼类喜光性不一,鱼道要根据过鱼对象的要求采光如鳗鱼要求在 黑暗条件下过鱼,香鱼可建明鱼道,鲑鱼道要求水深一些。
此外,鱼道 还应设有导鱼设备、观察计数设备、闸门、检修及照明设备等 总之,在鱼道设计时,首先要重视鱼类生态学研究,要实地调查这类建 筑物的使用效果和存在问题。