魚道設計關鍵技術問題探討

楊秀榮，朱成冬，范穗興

(中水珠江規(guī)劃勘測設計有限公司，廣東 廣州 510610)

1 國內(nèi)魚道發(fā)展及標準化建設概述

1.1 國內(nèi)魚道發(fā)展概述

魚道是供魚類溯河通過閘壩等建筑物或天然障礙物的一種人工通道[1]。魚道是供魚類溯河通過閘壩等建筑物或天然障礙物的一種人工通道。我國魚道的研究起步較晚，建設歷程大致分為1958—1980年、1980—2000年及2000年以后3個階段[2- 5]。從1958年富春江七里垅水電站開始修建魚道，隨后陸續(xù)修建了黑龍江興凱湖新開流、鯉魚港、江蘇大豐斗龍港、太平閘、瀏河及洋塘等魚道。據(jù)不完全統(tǒng)計，在20世紀50年代末至80年代初，已建過魚設施80多座，僅江蘇、浙江、上海、安徽、湖南等省市已建過魚設施40座以上。

在20世紀80年代，我國從葛洲壩水利樞紐開始，魚道建設基本陷于停滯狀態(tài)，已建的過魚設施也多數(shù)廢棄。

自2000年以后，由于環(huán)境保護政策的加強，隨著人們對魚類生態(tài)學和行為學習性研究的不斷深入，魚道恢復河道連通性的意義受到重視，一批新的魚道逐步得以規(guī)劃設計建設，國內(nèi)魚道建設進入一個新的階段。

1.2 標準化建設概述

盡管我國已建設了上百座魚道，但由于我國魚類種類繁多、生態(tài)習性千差萬別、過魚對象的行為習性和過壩所需水文水力學條件的研究薄弱，過魚設施的設計仍多沿用國外過魚設施的技術參數(shù)。針對過魚設施基礎研究滯后和設計方法不規(guī)范、不系統(tǒng)的問題，相關部門已開始注重我國重要魚類行為學研究，及時總結近年來已建工程經(jīng)驗和教訓，規(guī)范過魚設施設計與建設的標準化建設工作。2006年1月原國家環(huán)境保護總局發(fā)布了《水電水利建設項目河道生態(tài)用水、低溫水和過魚設施環(huán)境影響評價技術指南(試行)》(環(huán)評函【2006】4號)，對水利水電工程過魚設施的設計和建設予以規(guī)范。水利部于2013年頒布了SL 609—2013《水利水電工程魚道設計導則》、國家能源局于2015年頒布了NB/T 35054—2015《水電工程過魚設施設計規(guī)范》。以上指導文件的實施和規(guī)范的頒布，為我國過魚設施的設計和建設提供了指導性的設計依據(jù)，大大推動了魚道的建設和發(fā)展。

2 問題的提出

在總結國內(nèi)魚道工程的主要設計方法，參考有關工程實踐經(jīng)驗和科學研究成果的基礎上，水利部于2013年頒布了SL609—2013《水利水電工程魚道設計導則》(以下簡稱“現(xiàn)行《導則》”)?，F(xiàn)行《導則》是我國首次編制的水利水電工程魚道設計導則，發(fā)布執(zhí)行至今已7年，在魚道工程設計和建設運行中起到了重要的指導作用，如已建成的大渡河枕頭壩一級水電站豎縫式魚道、丹東三灣水利樞紐豎縫式魚道、長沙樞紐豎縫式魚道、贛江新干航電樞紐仿生態(tài)魚道等；正在規(guī)劃設計及建設中的八字嘴航電樞紐、岷江犍為水利樞紐、大渡河枕頭壩二級水電站等一大批水利工程過魚設施，取得了較好的社會經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

然而，隨著國內(nèi)魚道建設的飛速發(fā)展和魚類保護的深入，近年來水利工程建設對魚道的設計及運行提出了許多新的要求，遇到了一些新的問題，其規(guī)劃和設計也越來越復雜，社會對魚道運行效果更為關注，如設計中仿自然魚道的應用、魚道建成后運行效果的評估等內(nèi)容。

為現(xiàn)行《導則》的修編提供技術支撐和資料積累，組織調(diào)研團隊對我國目前典型魚道的設計、運行情況進行實地調(diào)研，了解我國魚道設計、施工、管理的現(xiàn)狀情況，對目前存在的問題進行梳理分析，提出魚道關鍵技術的研究和探討。筆者有幸參與了修編組組織的調(diào)研團隊，參與《國內(nèi)典型魚道設計及運行情況調(diào)研報告》的編寫，就國內(nèi)魚道設計運行情況有了進一步的了解、熟悉和掌握。

針對魚道設計、施工及運行條件各方面的要求，充分考慮不同流域(長江流域、珠江流域、雅魯藏布江流域)、不同地域(華南、西南)、不同樞紐工程功能任務(水力發(fā)電樞紐、水利取水樞紐、航電樞紐等)、不同魚道型式(新建魚道、加建與改建魚道、技術魚道、仿自然魚道)等綜合因素，調(diào)研團隊遴選了全國各地區(qū)具有代表性的項目進行了實地調(diào)研。先后赴廣東、廣西、西藏、江西等省、自治區(qū)，實地調(diào)研了長洲航電樞紐、峽江水利樞紐、連江西牛航運樞紐、藏木水電站、多布水電站、魚梁航運樞紐、老口航運樞紐、邕寧航運樞紐等運行的多項工程魚道[6- 12]。

現(xiàn)場調(diào)研的同時，還組織人員廣泛收集了國內(nèi)魚道的設計、建設和運行情況的資料，進行了梳理分析和技術總結，對魚道設計關鍵技術問題進行探討，供修編《導則》深度思考，見表1。

表1 調(diào)研魚道主要參數(shù)

3 設計關鍵技術問題

3.1 魚道設計洪水標準的選擇

魚道作為樞紐工程中的一單項永久性水工建筑物，明確其建筑物級別及洪水標準是非常必要的。魚道一般包括進口、出口和槽身段，其中槽身段分為庫區(qū)段、過壩段和岸坡段，不同魚道段受洪水的影響有很大不同，其對洪水標準的要求也不盡相同。進、出口及庫區(qū)范圍內(nèi)的槽身段取決于過魚季節(jié)樞紐調(diào)度運行庫區(qū)水位的變化，盤折而行的岸坡段取決于沿線工程區(qū)內(nèi)溝道的洪水水文條件。

現(xiàn)行《導則》規(guī)定：①魚道與閘壩結合部分的建筑物等級及洪水標準應與擋水建筑物一致；②不與閘壩結合布置的魚道出口建筑物等級及洪水標準可參照SL 285—2003《水利水電工程進水口設計規(guī)范》確定；③魚道其他建筑物可按相應閘壩工程次要建筑物等級標準設計，經(jīng)論證亦可適當降低。但SL 285—2003《水利水電工程進水口設計規(guī)范》和其他現(xiàn)行國標和行業(yè)規(guī)范如GB 50201—2014《防洪標準》和SL 252—2017《水利水電工程等級劃分及洪水設計標準》中都沒有明確魚道相關內(nèi)容。

魚道進出口部分，參考上述規(guī)程規(guī)范，可以歸類為引水工程進水口。魚道進口和出口往往都布置在擋水建筑物閘壩上下游一定距離之外，不會與擋水建筑物整體布置，可以定義為獨立式進水口，因此魚道進出口建筑物級別及洪水標準可以參照獨立式進水口相關規(guī)范要求確定建筑物級別和洪水標準。

為了滿足過魚效果：①魚道進出口宜為開敞式，利用自然采光，不宜封閉成管道；②魚道出口應設閘門以滿足魚道運行和檢修要求；這樣魚道進出口及庫區(qū)段大多采用開敞式明渠建筑物，通過明渠側墻頂與閘壩連接，形成對外檢修通道。

魚道進出口平臺及庫區(qū)范圍內(nèi)的槽身邊墻設計，過魚季節(jié)是否允許被設防標準洪水淹沒，還是應該按照滿足魚道洪水標準并考慮適當安全加高不允許淹沒，現(xiàn)行《導則》沒有明晰。若僅由內(nèi)部運行水位加安全超高，側墻高度一般在3.5m以下，若考慮外部防洪標準加超高確定側頂部高程，側墻高度會增加很多，提高了水工建筑物設計難度，增加工程量，加大魚道投資。現(xiàn)場調(diào)研多布電站魚道出口段及槽身庫區(qū)段與壩頂同高，側墻高度達7～8m。

魚道承擔著輸水功能，將過魚對象由下游魚道進口輸送到上游魚道出口，魚道槽身可以歸為供水工程中的輸水工程。盤折而行的岸坡段魚道槽身等建筑物按次要建筑物和按流量分別確定建筑物級別及洪水標準可能出現(xiàn)較大差異，參考閘壩工程次要建筑物等級標準設計易使洪水標準偏高。

綜上，結合魚道的特殊運行條件及其與整體水利樞紐工程之間的關系，建議本次《導則》修編宜明確魚道進出口及槽身各段等建筑物的級別及設計洪水標準確定的原則，以確定進出口平臺和槽身側墻頂高程，使魚道結構合理、投資經(jīng)濟，便于高效指導設計。

另，建議本次修編《導則》應提出魚道上下游設計水位宜采用過魚季節(jié)頻率水位，而不是籠統(tǒng)的過魚季節(jié)常見平均高水位或低水位。

3.2 魚道型式的選擇

主要過魚對象是魚道設計所需的重要基本資料，據(jù)此才能正確選定適合于這些魚類通行的過魚設施型式和結構尺寸。在魚道的選型上通常首先進行技術魚道和仿自然魚道比選，技術魚道以隔板式魚道為主。

據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已建設魚道仿自然魚道約占15%，而隔板式魚道占近80%。由此看來，目前隔板式魚道為主流。依據(jù)過魚孔的形狀及在隔板上的位置，魚道隔板可以分為溢流堰式、淹沒孔口式、垂直豎縫式和組合式。溢流堰式的隔板過魚孔在表部，水流呈溢流堰流態(tài)下泄，其全部或絕大部分水量在堰頂通過；此類隔板很適應于喜歡在表層洄游和有跳躍習性的魚類；該型魚道消能不夠充分，適應上下游水位變動的能力差，國內(nèi)魚道較少采用此種型式的隔板。淹沒孔口式隔板過魚孔是淹沒在水下的孔洞，此型隔板適應上下游水位變動的性能較好，結構簡單，便于維修，且適用于雙向潮流，在沿海和河口地區(qū)有一定的適用性。垂直豎縫式魚道的隔板過魚孔是從上到下的一條豎縫，水流通過豎縫下泄，此型隔板消能效果較前兩種充分，且當上下游水位同步變化時，較能適應水位的變幅，可以用于過多種魚類。組合式隔板能較好地發(fā)揮各種形式孔口的水力特性，也能靈活地控制所需要的池室流態(tài)和流速分布。目前魚道較為常用垂直豎縫式隔板，約占70%。

仿自然魚道內(nèi)部結構模擬天然的河流形式，魚道內(nèi)部結構和水流形態(tài)上與天然河道更為接近，魚類能較好適應。在地形條件、占地面積允許的情況下，宜優(yōu)先考慮仿自然魚道。如廣西大藤峽水利樞紐南木江副壩近自然過魚通道(即仿自然魚道)采用填渣束窄及堆砌石灘方式，構筑成近自然過魚通道。

但仿自然魚道往往有明顯的制約因素：①工程區(qū)沒有足夠的占地面積；②地形條件容易引起高邊坡，對魚道結構不利，工程造價高；③大面積開挖，大量的棄渣，容易導致土表沙化，不僅帶來新的環(huán)保問題，還可能淤積魚道，堵塞閘門，造成不利影響；如多布電站前期設計時擬定了4個魚道布置方案進行了比選。由于仿自然魚道會引起高邊坡及投資過高，最終從過魚效果、運行維護、工程整體布置、經(jīng)濟合理性等角度綜合分析后，選擇了隔板式魚道設計方案。

3.3 魚道進出口布置

魚道進出口布置主要包括平面位置的選擇、底板高程的確定及進出口個數(shù)的選擇。

3.3.1魚道進出口平面位置的選擇

魚道為樞紐工程中滿足過魚功能的一個單體建筑物，其進出口位置的選擇往往需要服從于整個樞紐布置的格局，再根據(jù)水流流態(tài)選擇過魚對象宜于聚居的位置。魚道進出口位置選擇合理與否是魚道設計成敗的關鍵因素之一。魚道進口滿足引水工程對進水口布置的技術要求的同時，還要滿足關于主要過魚對象特殊要求。工程總布置上應與樞紐工程其他建筑物布置相協(xié)調(diào)，在各級運行水位下進水口保證進流勻稱、水流暢順、能引進設計流量，地形地質(zhì)條件方面應選在水流穩(wěn)定的河岸或庫岸有利的地形以及良好的地質(zhì)地段、避免高邊坡開挖，確保地基可靠和邊坡穩(wěn)定等。

據(jù)調(diào)研，已建魚道基本上都是遵照現(xiàn)行《導則》要求選擇魚道進出口位置，如藏木魚道進口與電站尾水渠導墻結合布置，此處常年有穩(wěn)定尾水下泄，魚類易在此聚集，進口誘魚效果較好，且此處避開了右岸泄洪對魚道進口造成損毀破壞的威脅。藏木魚道共設置了3個進口，分別位于尾水渠左側的導墻末端和尾水渠左右兩側的導墻始端。從目前運行效果來看，據(jù)反映，4號進魚口效果較好，一是偏向上游，更靠近尾水下泄處。由此來看，魚道進口位置的選擇除了按照現(xiàn)行《導則》的要求外，還要盡可能靠近電站尾水常泄區(qū)域，屬于魚類更容易聚居的地方。若有條件時，魚道進口盡可能靠河床岸邊，便于過魚對象順岸邊流場上溯。

藏木魚道出口從大壩左側出口直接面臨溢流壩，對上行魚類影響較大，經(jīng)分析選擇與壩軸線有一定距離的右岸上游側，距廠房進水口最小水平距離約315m，可以避免左側溢流泄洪時庫區(qū)流場的影響。

多布電站魚道布置2個出魚口，1號出魚口布置在樞紐上游約270m的左側邊坡上部，2號出魚口布置在樞紐左側邊坡上部，位于廠房攔沙坎附近；為了避免漂浮物影響及有利于魚類出游，魚道出魚口與魚道成夾角布置。

此次調(diào)研，關于魚道進出口平面位置的選擇，已建工程運行基本正常。

3.3.2魚道進出口底板高程的確定及個數(shù)的選擇

(1)魚道進口底板高程及進口個數(shù)

現(xiàn)行《導則》關于魚道進口底板高程及進口個數(shù)的選擇有如下要求：①進口底板高程應能滿足下游水位的變化，在主要過魚季節(jié)中進口水深不宜小于1.0m；②當下游水位變幅較大時應設置兩個或兩個以上不同位置和高程的進口魚道進口下游應設漸擴過渡段與下游河道相銜接。

本次現(xiàn)場調(diào)研，項目組對魚道進口位置、底板高程的確定及個數(shù)的設置相關信息進行重要詳詢。設計基本上遵遁現(xiàn)行《導則》有關要求確定進口底板高程和個數(shù)，首先分析過魚季節(jié)樞紐調(diào)度不同運行水位，依據(jù)水位變幅選擇進口個數(shù)，水位變幅大的選2個及以上，變幅小的選擇1個，也有的選擇了兩個魚道進口，如多布電站魚道下游運行水位變幅僅2.22m，設置了兩個進口。藏木電站魚道進口水位變幅為4.52m，設置了3個進口。

(2)魚道出口底板高程及出口個數(shù)

現(xiàn)行《導則》關于魚道出口底板高程和個數(shù)的選擇，有以下2點要求：①主要過魚季節(jié)魚道出口水深不宜小于1.0m。②主要過魚季節(jié)上游水位變幅較大時應設置不同位置與高程的多個魚道出口。

過魚對象進入魚道后能否游出進入上游庫區(qū)是驗證魚道設計成敗的重要指標。因此，本次現(xiàn)場調(diào)研，項目組對魚道出口底板高程的確定、個數(shù)的選擇及其對過魚效果影響相關信息進行了重要詳詢。

設計基本上遵遁現(xiàn)行《導則》有關要求確定出口底板高程和個數(shù)，首先分析過魚季節(jié)樞紐調(diào)度上游庫區(qū)不同運行水位，依據(jù)水位變幅選擇魚道出口個數(shù)，水位變幅大的(目前認為大于3.0m以上)選2個以上，變幅小的選擇1個，也有的選擇2個出口。如多布電站魚道過魚季節(jié)庫區(qū)運行水位變幅僅2.0m，也設置了2個出口，分布位于廠房引水渠上游左側邊坡上和魚道軸線末端。藏木水電站過魚季節(jié)上游水位變幅5.0m，魚道布置4個出口。

3.3.3魚道進出口底板高程確定及進出口個數(shù)選擇的合理性分析

魚道進出口底板高程的確定和個數(shù)的選擇，與樞紐工程調(diào)度運行及河道水文特性息息相關，開展魚道設計前，需熟知并準確掌握樞紐工程運行基本資料及相關水文資料至關重要。

調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)某魚道工程由于進口底板高程確定偏高，使過魚季節(jié)期間魚道出現(xiàn)跌水現(xiàn)象，過魚對象不便上溯。調(diào)研中同時發(fā)現(xiàn)某魚道工程由于出口底板高程確定偏高，使過魚季節(jié)期間某一定時段內(nèi)，魚道出口底板高程高于上游庫區(qū)水位2～3.0m甚至更多，造成部分段魚道槽內(nèi)無水，過魚對象游至一半便會被“干死或渴死”，出師未捷身先死，很是可惜。早期建設的魚道，或對魚道設計進出口工作水深認知不夠，或對樞紐調(diào)度運行水位了解不夠，這種現(xiàn)象比較多，作為設計缺陷，應引起足夠的重視，盡量避免再次發(fā)生。

3.4 魚道槽身的設計

魚道槽身的結構設計可以依循輸水建筑物的相關要求進行設計，關于魚道槽身內(nèi)部運行安全超高設計需要進一步明確和思考。

魚道槽身超高的確定是槽身設計的重要環(huán)節(jié)，《導則》中尚無相關條款。魚道除了滿足輸水功能，還有其特殊要求。主要過魚對象穿梭而行，槽內(nèi)水位屬于非恒定流，受樞紐不同工況運行的影響，水面線變化較大；水面線較難準確推算；另一般魚道出口敞開運行，魚道過流量及槽內(nèi)水面線較難控制。

現(xiàn)場調(diào)研了解到：A魚道和B魚道出口閘門均出現(xiàn)局開現(xiàn)象，最小開度甚至為0.2m，很大程度上影響了過魚效果，同時局開閘門對水工建筑物的結構安全也很不利，容易產(chǎn)生震動和氣蝕。據(jù)運行人員反映，A魚道出口閘門若全開，槽內(nèi)水面線會溢出側墻，說明側墻安全加高考慮不足；B魚道出口閘門也是局部開啟，據(jù)運行人員反映，過大開啟會引起水面線超過防護高度；C魚道上游魚道槽身側墻頂部高程與大壩壩頂同高，側墻高達8～9m。以上三個工程案例，說明魚道槽身內(nèi)不同工況下水面線的推求以及如何針對不同運行水位魚道設計流量的控制尚需要進一步研究和復核。故筆者建議：

(1)本次修編《導則》將魚道水力設計獨立為一章節(jié)內(nèi)容，為設計提供如何有效控制魚道內(nèi)部的流量、流速和確定水深而遵循的原則和計算提供依據(jù)。

(2)魚道槽身側墻頂部高程安全加高較一般渠道輸水工程應適當增加裕度。建議參考GB 50288—2018《灌溉與排水工程設計標準》[13]確定如下。

仿自然魚道滿足： 1～3級魚道岸頂超高應按土石壩設計要求經(jīng)論證確定。

4、5級魚道岸頂超高可按下式計算確定：

F=0.25h+0.2

式中，F(xiàn)—魚道岸頂超高，m；h—魚道正常運行時的最大水深，m。

技術魚道滿足：設計流量時槽中水面與無拉桿槽身頂部或有拉桿槽身的拉桿底部高差不應小于0.1m，或參考電站動力渠道相關的規(guī)定。

3.5 加建與改建魚道設計

隨著環(huán)保意識和生態(tài)要求的提高，出現(xiàn)越來越多的已建工程加建魚道以及已建魚道需進行改造的情況。本次項目組就華南地區(qū)首例加建魚道西牛航電樞紐魚道進行了現(xiàn)場調(diào)研，對加建及改建魚道總結如下。

(1)加建與改建魚道方案需經(jīng)過技術經(jīng)濟比較確定。受已建工程布置的約束，周邊環(huán)境已發(fā)生了很大變化，加建征地難度加大，魚道布置和型式的選擇有限。

(2)加建時宜優(yōu)先考慮現(xiàn)有建筑物的利用，如廢棄船閘、涵洞、排洪渠、跌水或現(xiàn)有河道等是否可以利用，利用現(xiàn)有建筑物一般較經(jīng)濟環(huán)保。

(3)改建時首先應分析原魚道功能喪失或者過魚效率低下的原因，如河道下切、過魚季節(jié)改變運行調(diào)度改變使水力不銜接，淤積、魚道結構的損毀和損壞，魚道型式、流速等和過魚對象不匹配等等。根據(jù)不同原因比選分析確定不同的改建方案。水力不銜接時宜進行局部改建以滿足過魚功能；淤積、部分結構損毀改建時宜進行局部清淤和修復；魚道型式、流速等和過魚對象不匹配時宜對現(xiàn)有魚道型式進行優(yōu)化。

(4)針對早期建設的水利樞紐工程，大多數(shù)以發(fā)電及灌溉為主，水資源非常寶貴，加建魚道設計時，需要嚴格控制過流能力，盡可能控制下泄流量。若加建魚道影響原有樞紐工程規(guī)模和運行條件時，需復核原有工程任務和效益。

3.6 其它

調(diào)研團隊就魚道設計中以下主要問題也進行了重點調(diào)研、咨詢和深度思考。

3.6.1魚道運行對樞紐工程效益的影響

現(xiàn)行《導則》中根據(jù)過魚對象的體長及池室消能要求，擬定魚道槽身斷面幾何尺寸、池室水深，對進、出口水深、魚道設計流速也有明確要求，設計過程中，魚道設計流量可以通過上述參數(shù)進行計算。還有些工程在魚道進口位置進行補水，形成與周圍流場的競爭水流，以增加魚道進口的誘魚效果。然而，對有些供水工程，水資源尤為珍貴，能否確保魚道設計流量的需求，就目前管理模式而言，運行狀況堪憂。

本次調(diào)研，就關于魚道設計流量對整個樞紐運行發(fā)電及供水效益有多少影響的問題，與管理單位也進行了重點咨詢和交流。據(jù)詢，對徑流式河床電站而言，魚道設計流量占比較小，幾乎不影響工程效益。如藏木電站魚道設計流量為0.27～0.74m3/s，僅占發(fā)電引用流量的0.025%～0.069%。西牛航電樞紐魚道設計流量約為0.27 m3/s，僅占發(fā)電引用流量的0.08%。運行管理單位可以充分保證魚道流量的需求。據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，西牛魚道工程實際運行為常年放水。

但是對某些早期建設的水利樞紐工程，大多數(shù)以發(fā)電及灌溉為主，水資源非常寶貴，加建魚道后，某種程度上會影響原有樞紐工程規(guī)模和效益。建議首先復核原有工程任務和效益。其次，將優(yōu)先保證魚道設計流量納入法制化管理，強化生態(tài)意識。

3.6.2與生態(tài)基流結合問題

隨著“生態(tài)水利”理念的提出，現(xiàn)今的水利工程都提倡以尊重和維護生態(tài)環(huán)境為前提，水利水電樞紐為滿足生態(tài)流量的要求都設有生態(tài)泄水建筑物。一般來講，汛期通過發(fā)電或泄水建筑物可保證下游河道生態(tài)基流，大部分生態(tài)泄水建筑需要在枯水期泄流，保證下游生態(tài)基流，而過魚季節(jié)一般為枯水未期至汛期，如藏木電站主要過魚季節(jié)3—6月，全年運行的魚道工程實例較少，所以魚道設計流量較難與生態(tài)流量的時間同步。因此，樞紐工程前期設計時，應將魚道設計流量同生態(tài)基流一樣，納入工程總體規(guī)模和效益論證，本著生態(tài)優(yōu)先的原則，確定樞紐調(diào)度運行方式。

從魚道工程和生態(tài)工程兩者建筑物過水斷面分析，常規(guī)的水利水電樞紐中，如果不考慮補水流量，通過魚道的最大流量一般在2m3/s以下，大部分在1m3/s左右，一般遠小于生態(tài)流量。由于時間上的不同步，同時魚道工程對進、出口的工作水深都有特殊的要求，所以很難做到兩種功能建筑物協(xié)調(diào)共用。

3.6.3魚道進出口閘門設置

現(xiàn)行《導則》要求魚道進口宜設置閘門，出口應設閘門以滿足魚道運行和檢修要求。經(jīng)分析，魚道進、出口底板高程通常高于樞紐多年枯期平均水位，說明魚道具備檢修時間和條件，如若遇突發(fā)事件，應急狀況可以采取臨時措施。

本次調(diào)研，就關于魚道進出口是否設置閘門的問題，與項目管理人員進行了咨詢和交流。據(jù)反映，條件允許的情況下，設置閘門便于管理。

3.6.4如何科學調(diào)度樞紐工程和魚道的運行

目前魚道設計，基本上都是根據(jù)需要過壩的魚類種類及生活習性，以滿足其上行克流能力和產(chǎn)卵繁殖的時間季節(jié)為主要考慮因素。但是不同的河道、不同的工程項目，泄流、發(fā)電的調(diào)度時間與不同魚類的產(chǎn)卵繁殖的時間季節(jié)會存在時間上的沖突，本次調(diào)研就如何科學調(diào)度樞紐工程和魚道的運行也進行了咨詢和交流。

據(jù)了解，通常魚道利用電站尾水誘魚，其與發(fā)電調(diào)度結合緊密，應結合發(fā)電調(diào)度，進行魚道進口的流場模擬或物理模型試驗，合理確定魚道進口。泄洪調(diào)度屬于短暫過程，在此期間魚道運行過魚效果差點基本不影響過魚的總體效果。

3.6.5關于魚道補水系統(tǒng)的設計

現(xiàn)行《導則》提出：魚道進口附近水流流速小于主要過魚對象的感應流速時，宜設置專用的補水設施，補水量要足以使魚道入口有明確的流向，能夠將魚類引誘至魚道入口。同時控制補水量，不使魚道入口處水流流速過大或產(chǎn)生強烈的紊動。

據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，為了提高進魚效果，多布水電站魚道在魚道進口處增設了誘魚補水措施，利用水泵從河流中抽水，進口一定范圍內(nèi)形成誘魚流場，在進魚口處形成誘魚流速，下游魚類在這股水流和水聲的引誘下游集到這水域中來，在魚道下泄水流導引下進入魚道。水量不需很大，然而效果是比較好的。

3.6.6魚道觀察室

本次調(diào)研，新建魚道多設有觀察室，有的設一個如長洲水利樞紐魚道、峽江水利樞紐魚道等；有的設兩個，如藏木電站魚道。加建魚道受已有建筑物布置的限制很難再設置觀察室。

觀察室是魚道設計中很重要的一個組成部分，兼顧過魚對象休息室的同時，用以統(tǒng)計通過過魚設施上溯的魚類品種、規(guī)格和數(shù)量，觀察魚對過魚建筑物的適應性、游動方式和溯游途徑等，掌握各種魚在各種過魚設施中的洄游速率和體力消耗情況?？蔀榻窈髮︳~類的洄游規(guī)律和生活習性的研究以及過魚設施的建造提供依據(jù)。

當只設一座觀察室時，一般都設在過魚設施的出口部位。可以記錄游完全程的每尾過魚對象，觀察其即將進入上游的狀態(tài)；魚類經(jīng)過觀察窗的狀態(tài)，大致可以反映出魚類對水流條件的適應性和體力消耗程度，以此估計魚道的水流條件、過魚條件的優(yōu)劣。

有條件時，也可在魚道的進口部位設置觀察室，可以觀察魚類由天然河道進入過魚通道的狀態(tài)，魚類對建筑物的結構、水深、光色的反應，這對魚道的進口設計很指導意義。

4 結論及建議

(1)建議本次《導則》修編宜明確魚道進出口及槽身各段等建筑物的級別及設計洪水標準確定的原則，以確定進出口平臺和槽身側墻頂高程，使魚道結構合理、投資經(jīng)濟，便于高效指導設計。

(2)魚道選型時在地形條件、占地面積允許的情況下，宜優(yōu)先考慮仿自然魚道。

(3)魚道進出口位置選擇合理與否是魚道設計成敗的關鍵因素之一，已建魚道基本上都是遵照《導則》要求選擇魚道進出口位置。

(4)開展魚道設計前，需熟知并準確掌握樞紐工程水文資料和運行資料，合理確定魚道進出口底板高程和進出口個數(shù)，避免出現(xiàn)魚道進口跌水或魚道槽內(nèi)無水等現(xiàn)象。

(5)魚道槽身超高的確定是槽身設計的重要環(huán)節(jié)，建議參考GB 50288—2018《灌溉與排水工程設計標準》確定。

(6)加建及改建魚道有其自身特點，設計時需充分考慮其特殊性。