鱼儿|鱼撞大坝的惨剧不再上演 长江鱼有了回家“专线”

6月的金沙江,碧水蓝天,鱼翔浅底 。
站在金沙水电站大坝观景台,只见巍巍大坝怀揽一湾清水,左岸一条形如“U”形槽的水道蜿蜒而出,翻越大坝连通上下,形成一个接续生命的生态廊道 。
这就是长江干流首座过鱼通道,长江鱼有了回家“专线” 。
“投入使用以来,过鱼效果不错,监测数据显示,平均每月过鱼量3600多尾 。”7月2日,长江设计院枢纽院通航与过鱼设计部副主任朱世洪说,看着自己设计的作品,勾勒出鱼跃金沙的生态画卷,十分欣慰 。
长江大保护,从设计源头抓起,才能把生态蓝图绘到底 。
打通阻碍,让所有鱼儿一路畅游
长江的鱼儿,大多具有洄游产卵的习性 。近年来,随着长江上游的金沙江、雅砻江梯级开发进程加快,天然河道被大坝拦截,洄游通道受阻,一定程度上影响了水生物种的繁衍和生态平衡 。
几年前,中国工程院院士、长江设计院院长钮新强曾谈过“鱼儿的眼泪”,一群鱼儿逆流而上找不到通道,想越过大坝而撞向混凝土坝体 。这引出了一个问题:水利工程如何与生态环境协调发展?
“2011年,金沙水电站在研究论证阶段,我们就考虑到了过鱼问题 。”金沙水电站设计总工程师、长江设计院副总工程师鄢双红说,为此他们的第一个专项研究,便聚焦在如何过鱼 。
早在20世纪80年代初,过鱼问题就引起相关专家关注 。葛洲坝水电站建成后,专家团队曾开展过水轮机过鱼试验,并得出“50厘米以下鱼儿,可以正常通过”的结论 。
这一结论,解决了上游的鱼儿向下通行问题,但下游回溯问题仍未解决 。
此后,网捕过鱼、升鱼机等手段,逐渐在水电站使用 。
朱世洪介绍,网捕过鱼和升鱼机,在一定程度上打破了鱼儿洄游壁垒,但存在一些瑕疵 。比如,人工干预过多造成资源损耗,无法满足所有洄游鱼类的需求等 。
能否通过一种手段,一劳永逸打通阻碍,让所有鱼儿一路畅游?
查阅大量资料,并去湖南洋塘水电站和广西长洲水利枢纽现场学习过鱼设施后,朱世洪产生了绕大坝岸线布设过鱼通道的想法 。
无数次演算、碰撞和论证,朱世洪和设计团队配合长江水资源保护科学研究所完成了《金沙江金沙水电站水生生态影响评价专题报告》 。
随后,鄢双红带队,赴京向环保部门做专题汇报,很快得到批复并要求他们:“下阶段深化鱼道水工模型实验研究,优化鱼道设计方案” 。长江干流第一座过鱼通道呼之欲出 。
科学设计,确保鱼儿“应过尽过”
金沙水电站坝轴线近400米,鱼道似一条玉带,沿下游左岸坝线蜿蜒近200米,穿大坝而上,至上游近300米处,便是鱼道出口 。
为减少占用河道岸线资源,鱼道两端三次折叠迂回,以满足鱼儿溯游爬坡需求 。
鱼儿如何精准找到大坝下游宽不过1米的鱼道入口?朱世洪说,这是鱼道设计成败关键所在 。
“鱼有天生本领,寻找适合自己的流场,并在区域内活动 。”朱世洪回忆,方案未审批前,团队就和长科院科研人员一起开始水力学研究,用水力学模型模拟各种流场,找出最合适鱼儿游泳的流速 。
一年多时间,他们研究了金沙水电站河段收集到的63种鱼类,最后得出流速数据为每秒0.3米至每秒1米 。据此,结合河势、大坝阻水等多方面因素,在左岸下游设计了3个鱼道进口,涵盖大多数鱼类的游泳特性 。
鱼道建了,还要确保鱼儿“应过尽过” 。为帮助少数“迷路”的鱼儿找到正确的路,朱世洪团队在平行于大坝方向的集鱼补水渠内动起了脑筋 。
朱世洪介绍,如果集鱼渠比较宽大,补水口垂直于渠体,就会造成仅在出水口有很小流速,而渠内大部分水流没有形成特别流场,引导鱼儿进入作用不大 。反复试验论证,团队创新提出,将补水口向鱼儿游动方向倾斜,通过控制补水流速带动渠内整体流速,形成鱼儿喜欢的流场 。

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