摘要：在天然河道上拦河筑坝阻断了鱼类的洄游通道，也造成了河流生态系统的破坏，鱼道作为维持河流的连续性和生物种群交流的延续性，具有重要作用。与传统鱼道相比，生态鱼道在保护流域的生态多样性和天然河道的连续性上，具有独特的技术优势。结合某水电站工程，在地形、河流落差等条件允许的条件下，对该工程鱼道建设的关键技术进行研究。
关键词：水电站；生态鱼道；关键技术
1 我国鱼道工程的研究现状
我国早期所建鱼道多数规模一般，监测方式也以捕捞、渔获物调查为主。近年来新建的鱼道如曹娥江大闸鱼道、安徽巢湖鱼道等，都经历过多次优化建设，配套建设比较完善，能够对鱼道过鱼效果进行定期观测，初期运行效果较好。随着生态环境的变化与水利建筑技术的发展，后期维护配套不健全，实际研究经验的不足，我国鱼道工程建设的管理运行存在诸多问题。因此为了要形成鱼道工程的生态补偿机制，加大监督管理的力度，发挥鱼道作用。
2 工程概况
某水电站坝址以上流域面积为75801km2，多年平均流量1290m3/s，多年平均径流量407.1亿m3。水库正常蓄水位 67m，相应库容3.05亿m3，水库总库容7.1亿m3；电站总装机容量57.60MW，多年平均发电量2.206亿 kWh。工程总体布置采用拦河坝枢纽与通航建筑物——船闸分散布置方式，船闸单独布置在裁弯取直的直线段上，拦河坝和电站布置在弯曲河道上，电站设于右岸，鱼道布置在厂房右侧。
本工程鱼道属枢纽型鱼道，鱼道上游最高运行水位取正常蓄水位67m，最低运行水位取电站平均死水位为66.07m。下游运行水位直接受电站发电和闸坝泄水的影响，鱼道下游最低运行水位为60.9m，最高运行水位为67m。鱼道运行作用的最大设计水头差 H＝6.1m。
由于主要过鱼季节考虑在每年4～7月，鱼道运行作用的最大设计水头差较小，仅有6.1m。电站厂房右岸枢纽管理区范围内的台地，能足够布置仿生态式鱼道，工程造价低，结合本工程实际，上行过鱼建筑物选择采用仿生态式鱼道。
鱼道进口布置在电站厂房下游尾水渠右岸岸坡上，鱼道在尾水渠向下游经过一次折返后，沿着拦河枢纽右岸岸坡向上游延伸，穿越右岸重力坝，到达电站厂房进水渠上游右侧岸坡与上游库区连接。鱼道总长度391.905m，纵坡i=0.02，鱼道水道横断面为梯形，底宽2m，两侧斜坡1:2；鱼道进口设置一座进口闸、出口设置一座出口闸，在鱼道穿越右岸重力坝的出口上游侧设置一座防洪闸。
2.1 鱼道设计的关键技术
2.1.1 水生生态调查
该工程影响水域内鱼类共有 102 种，分别隶属于9 目24 科。其中，鲤科鱼类占有绝对优势，其种类达 60 种，分属于11亚科，占总种数的58.82%。过鱼对象为河道内生存的所有鱼类，但设计考虑的主要过鱼对象拟为青、草、鲢、鳙、鲮，同时兼顾鯮、乌原鲤、单纹似鳡、赤魟、日本鳗鲡、赤眼鳟、银飘、银鲴等其它种类。
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2.1.2 鱼类游泳能力测试
与鱼道设计相关的鱼类游泳能力主要为鱼的感应流速、喜好流速和极限流速。鱼类的极限流速宜通过实验观测确定，鱼类的极限流速宜通过实验观测确定。对于没有进行实验观测的鱼类，可根据《水利水电工程鱼道设计导则》（SL609-2013）中公式（A.2.2 ）估算鱼类的克流能力。该工程分别对幼鳗、鲢鱼、草鱼、青鱼、鳙鱼及鲤鱼等鱼类的游泳能力进行测算。
2.1.3 鱼道设计及布置要点
设计鱼道首先要调查确定主要过坝鱼类的品种及其习性、溯游能力和过鱼季节。5 月进入丰水期，泄水闸敞开泄洪时，上游的鱼有机会从泄水闸过，鱼道主要考虑鱼类上行的要求。每年 4～7月为郁江鱼类产卵的主要季节，同时考虑到部分鱼类在早春即开始有溯游产卵活动。因此考虑鱼道的运行时间为每年的2～7 月，其它时间鱼类也可以根据生活习性需要通过鱼道过坝。根据这一时段闸坝上下游水位可能出现的合理组合情况，先定设计运行水位，保证在各种水位组合下鱼道能正常运行。鱼道的流速、流态，须适应主要过坝鱼类的习性和溯游能力，使上溯鱼类不过分费力即能通过，以免对鱼类生理机能产生不利影响。
2.2 鱼道施工采取的关键技术
2.2.1 止水施工
1)止水制安。铜片止水表面平整，其表面的浮皮、锈污、油漆、油渍等均需清除干净。对砂眼、钉孔应予焊补。架立金属止水铜片时，采用焊接铅丝或布置止水夹等措施加以固定;在混凝土浇筑前，将止水片上的尘土及其他杂物清除干净，以保证止水片与混凝土的紧密结合;对止水片周围的混凝土采用软轴振捣器振捣密实，同时，振捣器在振捣过程中不能与止水片接触。2)止水片的连接。铜止水片采用双面氧气铜焊焊接，搭接长度不得小于20mm，双面焊。
2.2.2施工缝的处理
在施工缝处继续浇筑混凝土时，应符合下列规定:1)已浇筑的混凝土其抗压强度不小于1.2MPa。2)在已硬化的混凝土表面上，应清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层，并对其加以充分湿润和冲洗干净、不积水，即做到:去掉乳皮，微露骨料，表面粗糙。3)浇筑前，水平施工缝先铺上10～15mm厚的水泥砂浆一层，其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。4)防水混凝土连续浇筑，少留置施工缝。当需留置施工缝时，严格遵守下列规定:第一，底板、顶板不留施工缝，底拱、顶拱不宜留纵向施工缝。第二，墙体不留垂直施工缝。水平施工缝不留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙交接处，而留在高出底板表面不小于300mm的墙体上。当墙体有孔洞时，施工缝距孔洞边缘不小于300mm。第三，对于承受动力作用的设备基础不留置施工缝。
结语
总之，鱼道作为水利枢纽中唯一的生态工程，是一种重要的生态补偿性手段，由于其固有的沟通功能，有效地将水利工程对当地生态环境的影响减小到最低，帮助恢复鱼类及水生生物在河流中自由徊游，保证了河流的连通性。本文主要就对某一级水电站鱼道工程的设计及施工关键技术相关方面进行了分析，以此能够确保对环境的生态保护。
参考文献
[1]高东红.三维鱼道水力特性及鱼体上溯行进能力数值模拟研究[D].大连理工大学,2015.
[2]徐维忠,李生武.洋塘鱼道过鱼的昼夜、季节变化的初步研究[J].湖南水产,1988,01:9-12+21.
论文作者:黄建华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/27
标签：鱼类论文; 水位论文; 混凝土论文; 工程论文; 流速论文; 电站论文; 生态论文; 《基层建设》2017年第17期论文;