多布水电站鱼道运行效果评价

为检验尼洋河多布水电站鱼道工程运行效果,以2020—2021年鱼道主要过鱼时段3—6月监测成果为基础,进行分析研究,并与类似鱼道进行对比,评价该鱼道的过鱼效果。通过视频监测、PIT跟踪标记法、水声学法等方法对鱼道过鱼种类组成,水位、流速对鱼道过鱼效果的影响进行了分析。监测期内,多布水电站鱼道过鱼数量共69 117尾,鱼类种类7种。鱼类上溯的时间主要集中在下午至傍晚,其中4月份上溯数量最多。研究发现监测期内大部分池室竖缝流速满足设计要求的0.9～1.1 m/s,且当鱼道内运行水位处于1.0～1.5 m范围时,本鱼道的过鱼效果较好。与其他鱼道相比,多布水电站鱼道的过鱼种类相对单一,但数量可观。研究结果可为继续优化鱼道运行管理及鱼类资源保护提供一定的参考,对该流域的鱼类保护有重要意义。     

浅析大樟溪东方红水电站鱼道设计

大樟溪东方红水电站建成后,使原本连续的河流被分段,阻隔了鱼类的洄游通道,破坏了鱼类生活史的完整性,不利于鱼类资源的合理分布,因此,需要补建过鱼建筑物以部分恢复鱼类的上溯洄游通道。以大樟溪干流东方红水电站鱼道工程为分析对象,从过鱼对象及季节、鱼道型式比选和断面型式选择等方面进行阐述,最终提出相对合理的方案,对后续类似项目建设具有参考意义。     

基于过鱼效果评价的鱼道优化设计方法研究

为评估峡江水利枢纽工程鱼道过鱼效果,采取鱼道水力学监测、上下游鱼类资源调查、鱼道监测系统方法对鱼道过鱼效果进行监测。监测结果显示,鱼道池室沿程水深相对平稳,最小流速出现在鱼道出口段,最大流速出现在0+645汇合池表层,流速为1.294m/s;赣江峡江段共计鱼类79种,隶属于6目19科56属,其中鲤形目有5科56种,占总物种数70.88%,坝上鱼类55种,坝下鱼类75种,设计过鱼目标均能通过鱼道;2017、2018、2019、2020年鱼道过鱼数分别为67.8万、76.03万、54.96万、53.17万尾,其中大部分鱼在过鱼季节4—7月通过。监测结果初步证明,峡江水利枢纽工程鱼道具有很好的过鱼效果,同时,基于过鱼效果评价对峡江水利枢纽工程鱼道水力条件、监测系统、运行管理等进行优化,也为类似鱼道设计提供参考。     

不同类型过鱼设施特点及适应性研究

水头、水位变幅、坝高、地形地质条件选择一直是国内外过鱼设施选择面临的技术难题。根据不同类型水电站过鱼形式,现阶段上下游水位差30 m以内并有可依托支流的水电水利建设项目,可采取仿自然通道过鱼设施;上下游水位差60 m以内、坝体两岸地形地质条件开阔的水电水利建设项目,在不具备采取仿自然通道的前提下,可采取鱼道过鱼;上下游水位差超过60 m的水电水利建设项目,应结合场地条件和枢纽布置特性,采取鱼道、升鱼机、集运鱼系统或不同组合方式的过鱼设施。针对过鱼效果,提出了开展鱼类行为特征研究、进行物模试验、选择合适的诱鱼水域、加强运行期观测与研究工作等建议。     

低水头闸坝工程鱼道过鱼效果评价

以水厂坝鱼道2015年8月至2016年7月监测资料为基础,进行统计分析,并通过与同类鱼道对比,对该鱼道的过鱼效果进行评价。分析了鱼道的过鱼种类组成,季节、上游水位变化对鱼道过鱼效果的影响。监测期内,水厂坝鱼道过鱼数量共1 043尾,39种,分属3目、10科37属,鱼道的主要过鱼季节是4—10月,当鱼道水温在20~35℃之间变化,上游水位32.6~33.0 m之间变化时,对应的鱼道水流条件可使鱼道达到较好的过鱼效果。与国内外其他鱼道相比,有39种鱼类能够找到水厂坝鱼道进口,并顺利通过鱼道,高于其他几个鱼道。但该鱼道过鱼数量较其他鱼道偏少。研究成果有助于流溪河上游水库开展生态调度及鱼类资源保护等工作,为推动流溪河其他梯级闸坝及珠三角平原区低水头闸坝工程增设鱼道提供参考。     

大藤峡水利枢纽工程南木江生态鱼道规划浅析

为解决水利工程建设后阻隔鱼类洄游、阻断保护区与坝下两个鱼类种群的基因交流及种群间遗传交流受阻的问题,笔者以大藤峡水利枢纽工程南木江副坝为例,结合南木江副坝的布置、地形条件和过鱼特性研究了过鱼设施方案,确定采用“仿生态鱼道+工程鱼道”相结合的生态鱼道,详细介绍生态鱼道布置、鱼道流速、工程鱼道体型、仿生态鱼道体型和鱼道辅助设施等规划设计情况。该鱼道设计符合水库运行特性,满足鱼类洄游和过鱼要求,同时满足生态流量下泄要求,可为类似过鱼设施的研究提供一定的借鉴。     

竖缝式与仿自然结合鱼道水力特性及其优化

仿自然鱼道和结构型鱼道结合布置而成的鱼道,既具有仿自然鱼道和结构式鱼道的优点,又能满足苛刻的地形条件。针对地盘子鱼道,在设计及优化方案下分别建立比尺为1:10的整体模型,通过实测两种方案下模型水流的水位、流速及流态,论证了设计方案的合理性及优化方案的优化效果。结果表明:竖缝式和仿自然式结合布置的鱼道内水流流态良好,结构段和仿自然段采用较大底坡比进行衔接对衔接段流态并无不利影响; 各溢流槽和竖缝平均流速基本保持在0.7~1.2 m/s,大流速区主要分布在衔接段及鱼道进口附近; 与设计方案相比,优化方案中过鱼设施结构段S52~S57断面竖缝宽度增大25%,池室消能率最大降低50%;仿自然鱼道段进口处水深由1.0 m增加至1.3 m,F63~F68断面流速最大降低52%,有效保障了过鱼条件。研究结果可为设计和建设复杂场地过鱼设施提供参考。     

韩江高陂水利枢纽过鱼设施研究与设计

介绍韩江高陂水利枢纽工程鱼道的设计,在系统研究国家Ⅱ级保护动物花鳗鲡等鱼类习性的基础上,结合地形条件、枢纽布置及水工模型试验,通过分析研究过鱼设施型式、鱼道型式及其位置、上下游设计水位、水力学计算等,确定鱼道尺度、布置.     

引江济淮工程东淝闸枢纽过鱼设施设计

文章介绍了东淝闸枢纽的工程概况,对引江济淮工程东淝闸枢纽设置过鱼设施的必要性进行了阐述,对常用的过鱼设施的型式及优缺点进行了对比,结合工程占地及交通布置等方面,确定鱼道为东淝闸枢纽过鱼设施。文中给出了东淝闸鱼道的设计条件,根据鱼道选址的原则,东淝闸枢纽的过鱼设施布置在离船闸较远的东淝河节制闸左岸大堤处。对东淝闸鱼道的池室宽度与长度、池室水深、隔板及竖缝、池间水位落差与底坡、观察监测设施设计参数进行了详细论述。东淝闸鱼道的结构设计型式可供类似设计水头不大有过鱼需求的工程参考。     

金沙水电站过鱼方案比选研究

为了选择金沙水电站适用的过鱼设施,结合该水电站过鱼要求和工程特点,对目前5种主要过鱼设施:鱼道、仿自然通道、升鱼机、鱼闸、集运鱼系统的优缺点进行了分析比较,最终确定选择竖缝式鱼道作为金沙水电站过鱼设施.应用实践表明:金沙水电站鱼道过鱼效果良好,鱼类种类、数量满足前期设计目标.可供类似水电站过鱼设施建设参考借鉴.     

三峡水库开县水位调节坝鱼道工程设计

三峡水库开县水位调节坝工程的兴建,给流域内洄游性鱼类的繁殖带来不利影响,为此,拟修建鱼道作为沟通鱼类洄游的一项重要补救措施。首先论述了国内外现有鱼道工程的运行效果及先进技术,并结合水位调节坝工程特点,确定采用竖缝式鱼道型式。系统介绍了鱼道设计条件拟定、鱼道布置、池室设计、进口及诱鱼补水设计、出口结构、过鱼观测室设计及鱼道水工模型试验等情况,提出了较为系统的鱼道设计方案。     

鱼道进口补水消能数值模拟研究

鱼道设计中常采用进口段开挖设置补水消能池的方式提高鱼道进口流速,强化其诱鱼、集鱼、进鱼能力。而补水水体与消能池水体掺混,会对鱼道内水体产生明显扰动,导致鱼道内(消能池部位)流态紊乱。为了能够完整捕捉尺度小、变化复杂的紊动流场结构,获得适合鱼类洄游的紊动能分布,采用三维数学模型对某电站鱼道进口补水消能复杂三维流场进行模拟研究,求解紊动能参数,优化了盖板补水消能方案。研究结果表明：在消能池顶部设置盖板,补水水流自盖板间的缝隙进入鱼道,可强制将大尺度紊流涡团变成小尺度涡团,涡团尺度变小后,黏性切应力易于将紊动能转化成内能而耗散掉,使鱼道内紊动能降低;另外,通过调整盖板缝宽,使补水出流相对均匀,也可降低紊动能;缝宽首尾窄、中间宽的布置型式使各缝隙垂向流速分布较为均匀,有利于鱼类洄游。研究成果可为此类工程过鱼设施进口段设计提供科学理论依据,以获得稳定、均匀的补水水流,提高鱼道进鱼能力。     

水利水电工程中高水头鱼道的布置和设计

本文对国内外鱼道建设的发展历史和现状进行了介绍;对我国鱼道建设和管理中存在的问题,以及高水头鱼道布置和设计中的关键技术问题进行了分析;并结合某工程鱼道实例,对高水头鱼道的布置和设计进行了阐述。     

鱼道建设现状、问题与前景

鱼道是一项协调水资源工程建设与水生物保护关系的生态补偿工程。总结了国内外鱼道设施的建设和发展状况,分析了我国鱼道建设中的问题,提出了大力开展鱼道建设的建议,以期促进水利开发和物种多样化保护。     

丰满重建工程过鱼设施方案设计优化

丰满重建工程过鱼道原设计存在以下问题:(1)集鱼口少、集鱼范围窄、效率低、机组运行不灵活等;(2)鱼过坝过程周转环节较多,组成复杂;(3)出口区域缺乏鱼类上溯的水动力学条件以及旅游码头对过鱼存在干扰等。为此,通过鱼道、进出口流场数值模拟计算及物理模型试验研究,同时借鉴近期国内工程过鱼设施成功运行经验,将永庆右岸竖缝鱼道方案优化为"左岸生态泄流闸+左岸岸边仿生态鱼道"方案;将丰满大坝过鱼设施优化为"集鱼系统+升鱼机+放流系统"方案。此优化方案更符合工程实际和特点,有利于诱鱼、过鱼、放流,满足环境要求,为梯级水库高坝过鱼提供一个切实可行的解决方案。     

对库水位高变幅条件下升鱼闸的结构优化及改进

我国部分水库水位变幅达到或超过15m,如此高的水位变幅给鱼道出口的设计带来巨大的困难。以船闸通航原理运行的升鱼闸结构虽然水流条件相对简单,能够较好的衔接库水位变幅,但由于升鱼闸金属结构相对复杂,投资偏高,其运行可靠度也存在一定的问题,故应用并不广泛。鉴于这种现状,文中提出以旋转作为工作自由度的驱鱼格栅以替代常用的水平运动的驱鱼格栅。其主要传动装置均布置于最高水位以上的干燥区,既保证驱鱼格栅的稳定运行,又避免将部分传动装置布置在水下而导致水下传动装置存在容易受淤积物损坏、不易检修等问题。同时在升鱼闸出口布置浮动式拦污浮箱,在不影响鱼群洄游的前提下,进一步降低对驱鱼格栅等设备的清淤频率。通过对升鱼闸的优化及改进,全面提高运行可靠性以及维护的便利性。     

基于鱼类集群及上溯通道分析的鱼道进口位置论证

为确保大渡河龚嘴水电站鱼道能够成功过鱼,基于龚嘴水电站坝下河段鱼类集群分布的水声学观测结果,结合研究河段水流条件,分析鱼类集群分布特征,并根据主要过鱼对象关于水力学因子的适宜性特征,提取坝下河段鱼类主要上溯通道,论证龚嘴水电站鱼道进口布置方案。结果表明:坝下河段鱼类垂向分布范围为1.15~11.62 m,主要分布在中下层水域;鱼群主要集中在河段中上游区域;鱼类上溯通道分布于靠近两侧河岸的水域,流速为0.1~1.2 m/s;在北纬29.290°~29.292°范围内,存在横跨整个河宽的鱼类集中分布区域,说明该区域内流场条件能够较好地满足河段过鱼对象的上溯需求。本研究从鱼类集群及上溯通道分布两个方面对鱼道进口布置进行论证,提出较合理的鱼道进鱼口位置,研究结果可为其他水电站鱼道进口布置提供参考。     

涵洞过鱼通道典型挡板水力特性研究

作为现代水利工程建设中河流修复的一种特有手段,涵洞的基本功能除了作为路桥系统的输水通道之外,还要为工程所在流域水生动物能顺利通过障碍提供一条通道。但国内关于涵洞式过鱼通道水力设计方面的文献较少,我国涵洞式鱼道在修建过程中可供参考的理论依据非常有限。在分析国外涵洞式鱼道相关试验数据的基础上,对偏移式(OB)、槽堰式(SWB)和堰式(WB)3种典型挡板的水力特性及流场分布特征进行了归纳,得到了无量纲流量、水深、坡度与流速的关系表达式,比较并分析了3种挡板的工作性能。研究成果将为国内涵洞式鱼道的内部改造和水力设计提供理论依据与参考。     

小湾水电站导流洞进出口围堰方案优化

小湾水电站导流隧洞进、出口均位于深切河谷的岸坡地带,岩石破碎。由于前期施工过程中石渣下江导致江水位抬高达10m左右,导流隧洞工程进、出口围堰按原设计的防洪标准,相应的水位应予提高。在确保永久建筑物设计功能的前提下,为使围堰建基于具有干地施工条件的完整岩石基础上,最大限度地将围堰位置向内侧移动,并对其进行分段设计和基础处理。尽管围堰体形不同程度地加大,但部分堰体按永久工程的标准进行设计与施工并予永久保留,因此围堰后期拆除工程量比合同工程量明显减少。该围堰方案的优化,保证了施工质量、工期,并节省了投资。     

典型岩溶地下河入、出口处强降雨过程中水动态变化

在强降雨过程中,对典型岩溶地下河入口、出口处pH值、电导率、水温、水位进行监测,对比分析了强降雨过程中该地下河入口、出口处水动态变化特征,及入口处水动态变化对出口处的影响。结果表明:强降雨过程中,地下河系统水动态变化对降雨的响应速度快,降雨随岩溶裂隙进入地下河迅速,岩溶含水层对强降雨过程中水资源调蓄能力差。地下河入口、出口处水动态变化差异性较大,上游地下河入口处水化学特征变化速度快,幅度大,受环境影响因素大。地下河出口处水化学变化较上游有规律,主要受稀释作用影响。影响入口处水动态变化的环境因素对出口处水动态变化影响不明显。