葛洲壩船閘過(guò)魚(yú)能力及其改進(jìn)措施研究.pdf

1、大壩對(duì)魚(yú)類洄游的阻隔問(wèn)題得到社會(huì)的廣泛關(guān)注,魚(yú)道等過(guò)魚(yú)設(shè)施的建設(shè)也如火如荼的展開(kāi),船閘作為水利樞紐固有結(jié)構(gòu),配備了專業(yè)管理人員,有著其它過(guò)魚(yú)設(shè)施無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),且船閘具有上下游大體積水體交換,理論上可以代替魚(yú)道成為新型過(guò)魚(yú)建筑物。本研究以葛洲壩水利樞紐船閘為研究對(duì)象,于2013年4月、6月、8月、10月,運(yùn)用DIDSON進(jìn)行船閘魚(yú)類水聲學(xué)探測(cè),并同步進(jìn)行水質(zhì)水動(dòng)力參數(shù)取樣,分析船閘天然情況下的過(guò)魚(yú)能力及規(guī)律,同時(shí)結(jié)合水質(zhì)水動(dòng)力及船閘運(yùn)行

2、方式,探究船閘過(guò)魚(yú)能力的影響因素,并有針對(duì)性的提出船閘過(guò)魚(yú)的改進(jìn)措施。具體結(jié)果如下:
　　1)船閘過(guò)魚(yú)時(shí)空特性及能力評(píng)估
　　船閘夜晚過(guò)魚(yú)數(shù)量多于白天時(shí)段,上行魚(yú)類多于下行魚(yú)類的時(shí)刻多發(fā)生在夜晚時(shí)段;6月是魚(yú)類主要繁殖季節(jié),兩船閘過(guò)魚(yú)數(shù)量均較大且體長(zhǎng)均值較小,而10月大江魚(yú)類仍有繁殖,三江魚(yú)類則處于生長(zhǎng)期,因而一號(hào)船閘過(guò)魚(yú)大于二號(hào)船閘,其他兩個(gè)月份過(guò)魚(yú)情況較相似;兩船閘下閘首過(guò)魚(yú)在6月及10月差異顯著,6月二號(hào)船閘大于一號(hào)船

3、閘,10月則相反;在跟船過(guò)閘探測(cè)中,下游水位—充水—上游水位—上閘首行進(jìn)中,魚(yú)類密度不斷減小;船閘過(guò)魚(yú)在垂向上多集中在水體表層通過(guò)。
　　經(jīng)估算,年過(guò)魚(yú)數(shù)量一號(hào)船閘上行為26萬(wàn)尾,下行為31萬(wàn)尾,二號(hào)船閘上行為12萬(wàn)尾,下行為23萬(wàn)尾;一號(hào)船閘過(guò)魚(yú)主要以銅魚(yú)、圓口銅魚(yú)、瓦氏黃顙魚(yú)為主,二號(hào)船閘主要以?、鯉、鱖等為主;一號(hào)船閘閘室內(nèi)主要以10cm體長(zhǎng)小魚(yú)規(guī)格為主(25％),二號(hào)船閘25~40cm體長(zhǎng)規(guī)格也占有一定比重(18%);船閘

4、過(guò)魚(yú)上行數(shù)量比為30%,過(guò)閘所用時(shí)長(zhǎng)為55min。
　　2)船閘過(guò)魚(yú)能力影響因素
　　水質(zhì)因子中,僅水溫與過(guò)魚(yú)存在顯著相關(guān)性,魚(yú)類處于適宜溫度時(shí)活動(dòng)更活躍;DO含量大于魚(yú)類正常需求量,不是魚(yú)類活動(dòng)的限制因素;pH在日變幅中與船閘過(guò)魚(yú)相關(guān)性不顯著。二號(hào)船閘水位流量與過(guò)魚(yú)相關(guān)性顯著,但僅為中度相關(guān)(R2=0.27);閘前流速與過(guò)魚(yú)相關(guān)性顯著,且相關(guān)程度高,是影響船閘過(guò)魚(yú)的關(guān)鍵因素。
　　船閘上游閘門(mén)檻,阻擋了底層大個(gè)體及底

5、棲性魚(yú)類出閘,是魚(yú)類過(guò)閘的天然屏障;下閘首底板排水孔,在泄水過(guò)程中引起水體流速及流態(tài)發(fā)生改變,對(duì)魚(yú)類有一定的吸引效果,且下泄水體對(duì)DO及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的補(bǔ)充,為魚(yú)類活動(dòng)提供了基礎(chǔ);單次開(kāi)閘時(shí)長(zhǎng)的延長(zhǎng),可有效增大過(guò)魚(yú)總數(shù),但對(duì)過(guò)魚(yú)效率的增大無(wú)益;單次開(kāi)閘時(shí)段內(nèi),單位時(shí)間過(guò)魚(yú)數(shù)呈拋物線變化,在開(kāi)閘后10min達(dá)到峰值。
　　3)船閘過(guò)魚(yú)能力改進(jìn)措施
　　提出在閘門(mén)檻上開(kāi)孔,便于中層及底層魚(yú)類通過(guò);船閘泄水孔應(yīng)分散多個(gè)布置,可使單孔下泄

6、水流變緩,產(chǎn)生最佳誘魚(yú)效果。提出船閘單向通行的改進(jìn)方案,保證單次開(kāi)閘魚(yú)類的高效通過(guò),頻繁泄水也可對(duì)下游水體溶氧與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充;船閘應(yīng)在船只全部進(jìn)出閘后延緩一定時(shí)間關(guān)閉閘門(mén),以減小船只機(jī)械振動(dòng)對(duì)魚(yú)類的驅(qū)趕作用;另外船閘在無(wú)船只過(guò)閘時(shí),可繼續(xù)空閘運(yùn)行,提高船閘過(guò)魚(yú)量。
　　利用魚(yú)類趨流特性,提出水流誘魚(yú)方案,閘室內(nèi)原有輸水廊道系統(tǒng),可在下游閘門(mén)開(kāi)啟時(shí)繼續(xù)工作,提供閘室內(nèi)水流流速誘魚(yú),對(duì)于上下閘首及閘室上游水位情況下,可采用附加