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世界范围内过鱼设施发展分析研究

2020-06-20 516 上传者：管理员

摘要：随着社会快速发展，水电站的发展十分迅速，水电是我国能源的重要组成部分。本文根据国内外过鱼设施的发展以及相关研究探讨，总结了我国过鱼设施的不同类型以及存在的有关问题，并提出了相关解决措施，仅供参考。

关键词：
拦鱼坝
过鱼设施
鱼道
鱼闸
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水利工程的修建导致了一系列的生态问题，影响了鱼的日常行为，比如鱼类洄游繁殖。鱼类的水域生态环境改变也对渔业产业不利，而我国重视水生动物的保护问题并针对这一问题设计并修建了不同类型的过鱼设施。比如鱼道是让鱼类在水道中逆流而上或者顺水而下游而修建的，它的最终目的与升鱼机、鱼闸、拦鱼坝等装置一样，是使鱼能够保持正常的生理行为，而保障水域的生态环境。

1、国内外过鱼设施建设概况

1.1国外过鱼设施概况

17世纪第一座过鱼建筑物在欧洲开始建设，至20世纪70年代全世界建设了400多座过鱼设施。加拿大和美国是最早发明升鱼机的国家，并且有许多成功的案例，如1924年美国华盛顿州白鲑河修建了1座试验性升鱼机，1933年芬兰阿博福乐斯修建了升鱼机，北美华盛顿州的贝克耳坝也修建了一个利用吊斗系统过鱼的升鱼机，都取得了不错的成效。

1.2国内过鱼设施概况

过鱼建筑物在中国有30余座，一般都建在沿海挡潮闸和潜江节制闸上。有些会根据鱼群的类型来进行鱼类增殖从而有效地保护和发展鱼类资源，如我国的葛洲坝水利枢纽利用坝下的天然产卵场或人工产卵场来达到目的。在我国，关于升鱼机的建设没有见到报告。我国最早提及鱼道概念是在富春江七里垅电站关于科学试验和水系生态环境的调查，虽然起步晚，但都慢慢在过鱼设施方面摸索，20世纪70年代，大丰县斗龙港闸建成第一个鱼道。80年代，我国对有效保护重点珍稀鱼类如中华鲟做了大量的研究，因地制宜建设葛洲坝水利枢纽。但是葛洲坝水利枢纽过鱼工程措施争论严重影响了鱼道的发展，导致我国的鱼道发展进入停滞期，葛洲坝水利枢纽过鱼工程措施最终采取建设增殖放流站的方法来解决中华鲟等珍稀物种的保护问题，之前建造的鱼道由于结构老式、鱼道不过鱼、利用率低、维护不当等问题,渐渐趋于荒废。在21世纪以后，专家学者对鱼道开始重视起来，鱼道进入了新的发展阶段，修建了如北京的上庄水库鱼道、广西洲水利枢纽过鱼工程、珠江长滩枢纽鱼道和长江小南海鱼道等各种过鱼设施[1]。

2、过鱼设施的分类及特点

过鱼设施是使鱼群顺利通过拦河闸坝,抵达产卵地点或培育场而设置的水工建筑物。它分为溯河洄游过鱼设施和降河洄游过鱼设施两类。也可根据鱼类的类型，分为上游过鱼设施（是由鱼道、鱼闸、轨道、引诱和运输鱼的设施组成），对象为向上游洄游鱼类；向下游过鱼设施，其对象为洄游小鲑鱼。

2.1降河洄游过鱼设施

通常是为幼鱼过闸坝回海提供的通道。美国一些水电站针对幼鱼多在水面以下4m～6m的水层漂流的特点，设置由细密拦网、幼鱼收集器、导流器及输鱼管等设备组成的幼鱼下坝系统。也可采用集鱼船在水库中收集幼鱼，用输鱼管送鱼过坝[2]。

2.2溯河洄游过鱼设施

通常指鱼道、鱼闸和升鱼机等设施。专家都会重点注意和考虑的主要过鱼对象的生物学特性如鱼的洄游季节、洄游特性和路线、游泳能力，这涉及如何选择溯河洄游过鱼设施的选型和设计问题。

2.3上游鱼通过设施

1）鱼道。鱼道是由于人类兴建水坝等活动，破坏了鱼类洄游的通道而建造，是供鱼类洄游的通道。国内鱼道的主要过鱼对象一般为珍贵鱼类、鲤科鱼类和虾蟹等幼苗，它的设计主要考虑鱼类的上溯习性。在闸坝的下游，鱼类常依靠水流的吸引进入鱼道。进口的布置大多在有一定水深的岸边、电站或是溢流坝出口附近，水流平稳。鱼道类型可分：仿生鱼道、工程技术型鱼道（丹尼尔鱼道、竖缝式鱼道、组合型鱼道）、专用鱼道（升鱼机：干运和湿运以及输鱼车，鱼闸：竖井式和斜井式）[3]。

2）拦鱼和运输。在高水头建筑物中，采用轨道或索道比利用鱼梯更有效。当鱼进入水槽后，轨道和索道可将其运至水库，当然鱼也可以被装到罐车中(装有掺气和调温的水)送到水库或孵化场。

3）拦鱼坝。在低水头建筑物中，塌的主要作用是拦截上游洄游的鱼，并把它们引导到设在拦鱼堰下游的鱼梯或水槽中(带有一个水槽人口来吸引鱼)，在那里它们被用罐车运输。

2.4向下游过鱼设施

它是采用格栅将鱼类引导或拦截到安全旁通的设施，可防止向海洄游鱼类进入溢洪道和水轮机的引水口。格栅一般形式是机械式或者电动式。而由沿地面导体垂直悬挂的电极组成多数为电动栅，导体会产生电脉冲横穿水流，这样就可形成一个屏障(电栅)来阻截鱼，并将鱼向下游转移到洄游的安全通道。

3、我国过鱼设施的问题

1）鱼道的淤沙堵塞问题，由于鱼道自身的结构问题，导致了淤沙堆积，管理清理比较麻烦，严重时导致一些鱼道被废弃。

2）大多数国内外鱼道失效的主要问题是入口位置选择不当，没有使用有效的诱鱼措施使鱼游上鱼道。鱼道的过鱼效率比较低，缺乏系统实时检测，未解决一些鱼群停留在鱼道的休息池不愿往上游的问题。入口布置应要有流水流出、良好的光线、足够的诱鱼流速等。

3）鱼道水力学研究中的问题，如鱼道入口附近的水流流态和流速的分布优化鱼道内部流量、流速、水深和流态的有效控制鱼道出口附近的流态及流速设计，没有充分有效地了解到鱼的种类、习性，以及过鱼季节等方面。

4）鱼道运行缺乏管理以及支撑运行的费用。以洋塘鱼道为例子，没有专门负责鱼道的管理人员，以及相关的拥有专业知识的技术人员。鱼道建成之后需要一定的管理和维护的费用，主要由工程管理单位负责，因为国家相关部门没有给他们补贴。鱼道的淤积清理问题也没有资金去解决，综合了这些原因，鱼道没办法进行日常维修以及正常运行管理。

5）关于升鱼机的问题，机械设备容易发生故障，并且维修成本和运行费用较高，单次过鱼量少以及不能够连续过鱼。没有解决如何避免鱼类被吸引至电站尾水处而不进入集鱼池的问题。

6）过鱼设施与吸引流流量之间的相关性，我国过鱼设施吸引流流量占坝多年平均流量和发电引水流量的比率极小,甚至可以忽略不计。并且同时只有少数过鱼设施设计有辅助吸引流，但目前仍未有成功案例报道[4]。

4、结束语

时代在进步，人们对电的要求也高，所以水电站在水电供电方面有着至关重要的地位。不过水电站的发展，终究对于生态自然有着一些不可忽视的影响，我国现在十分重视生态环保问题，积极采取措施不断改进和完善不同类型的过鱼设施建设，只有发挥过鱼设施的最大效益，才能实现水利水电工程及河流的可持续发展。

参考文献:

[1]乔娟,石小涛,乔晔,等.升鱼机的发展及相关技术问题探讨[J].水生态学杂志,2013,34(4):80-84.

[2]陈凯麒,常仲农,曹晓红,等.我国鱼道的建设现状与展望[J].水利学报,2012,43(2):182-188+197.

[3]吕巍,王晓刚.浅议我国鱼道运行管理存在的问题及对策:以洣水洋塘鱼道为例[J].水生态学杂志,2013,34(4):7-9.

[4]曹娜,钟治国,曹晓红,等.我国鱼道建设现状及典型案例分析[J].水资源保护,2016,32(6):156-162.DOI:10.3880/j.issn.1004-6933.2016.06.025.

郑姁姁,张雨玫,陶思佳,龚秋.浅析国内外过鱼设施的发展[J].南方农机,2020,51(11):71-72.