本文摘要：摘要：越来越多的水利工程的修建，阻碍了鱼类上游迁移，严重地破坏了鱼类栖息地，阻断了河流与鱼类栖息地之间的连通，造成了一系列河流生态问题。过鱼设施可以恢复河流连通性和生物多样性能够有效地改善河流的生态环境，论文分析了过鱼设施的类型以及国内外
摘要：越来越多的水利工程的修建，阻碍了鱼类上游迁移，严重地破坏了鱼类栖息地，阻断了河流与鱼类栖息地之间的连通，造成了一系列河流生态问题。过鱼设施可以恢复河流连通性和生物多样性能够有效地改善河流的生态环境，论文分析了过鱼设施的类型以及国内外的研究现状并提出了展望。
关键词：过鱼设施;类型;研究现状
1鱼道的研究背景
为了达到灌溉、市政用水、防洪、娱乐以及航运等目的，世界上大多数河流已经或正在修筑水坝，过多地修筑挡水建筑物势必会对河流连续性产生较大的负面影响。这其中就包括鱼类。鱼类栖息地是河流生态系统的重要组成部分，然而，修建水工建筑物阻碍了鱼类上游迁移，严重地破坏了鱼类栖息地，阻断了河流与鱼类栖息地之间的连通，造成了一系列河流生态问题[1]。此外，水工结构改变了物理河流环境，例如，水位、流速和水温等，这些性质已被证明会显著影响鱼类的行为。生态系统中的生物多样性与栖息地的环境好坏有着直接的关系，栖息地环境遭到破坏会对生物多样性产生重大的负面影响[2]。因此，为了保护河流生物多样性及河流生态环境，恢复鱼类洄游通道就显得至关重要。为了实现天然渔业资源的可持续性发展，过鱼设施建设一直是恢复鱼类洄游通道和沟通破碎化栖息地的有效工具，尤其重要的是，过鱼设施可以恢复河流连通性和生物多样性能够有效地改善河流的生态环境[3-4]。
2鱼道的研究类型
鱼道的类型大致可以分为工程技术型鱼道、仿自然型鱼道和专用鱼道。
2.1工程常用鱼道特点
大量地统计表明，目前工程上通常主要使用的三种鱼道类型是丹尼尔式、池堰式和竖缝式，几种典型的鱼道结构。
三种普遍应用的鱼道类型的特征可以概括为以下几点：
(1)池堰式鱼道中，池室中的水流横截面积较小，容易出现沉积物淤积和碎屑杂物的累积，使得池室的底部孔口极易被堵塞，严重的可能影响水位变化，这种类型的鱼道不适用较大的水位波动，而且不能允许鱼类通过整个水流横截面。
(2)丹尼尔式鱼道占用空间较小，不受空间限制;但是容易受到水位波动的影响，通道容易被沉积物和碎屑杂物堵塞，与其他类型鱼道设计相比，这种鱼道设计需要更高的水位。
(3)竖缝式鱼道能够很好地适应大而频繁的水位波动，它具有宽敞的内部池室空间，能够为鱼类提供平滑区域，这种设计可以使鱼类通过整个水流横截面，不容易发生沉积物淤积的情况。
3国内外研究状况
3.1国外研究现状
相关资料显示，截止20世纪中期，北美地区的过鱼建筑物已达到200余座，这其中包括第一座拥有集鱼系统和大规模现代过鱼建筑物的美国哥伦比亚河上的邦维尔坝(Bonnveille);当时世界上水头最高的北汊坝鱼道，提升高度达到60m和长度最长的帕尔顿鱼道，全长达到了4800m。西欧、日本及苏联地区各种过鱼建筑物也已达150座以上。进入上世纪90年代，随着人们对于河流生态环境认识地加强及鱼道相关问题研究的日益深入，鱼道工程建设数量急剧攀升，北美地区就已有近400座，日本的鱼道建设数目更是达到了1400余座。到了21世纪初期，伊泰普鱼道在巴拿马运河上成功建成并投入使用，它是当时世界上水头最高、长度最长的鱼道。世界上现有鱼道种类很多，其中以丹尼尔式、溢流堰式、淹没孔口式、竖缝式鱼道较为常见。近几年，国外建设了一批与天然河道的水流和环境较为相似的仿自然型鱼道，与其它的过鱼设施相比，仿生态鱼道更贴近于自然河流生境条件，能够为鱼类及其他水水生物提供近似天然的水流，创造更为舒适的洄游环境。
3.1国内研究现状
相比于国外而言，国内鱼道建设起步较晚，中国的鱼道研究在经历最初发展的一段时期之后陷入了瓶颈期(1958-1983)，而后出现了停滞期(1984-2001)。发展前期国内的鱼道设计和建设多采用了其他国家的成功鱼道设计的经验、理论和计算公式，这也就使得像其他国家一样，竖缝式鱼道成为鱼道工程建设的主要模板。然而，大量的过鱼试验表明，大多数鱼道的过鱼效果并不理想，其主要原因是国外的鱼道多根据本土鱼类的游泳能力及迁徙行为设计建造，更多地是针对鲑鱼、鲟鱼等游泳能力强的洄游性物种，而国内鱼道更多地是针对游泳能力弱的淡水洄游性鲤科鱼类及珍贵水生物种。
进入21世纪以后，随着国内水利工程事业的蓬勃发展，水工建筑物对河流纵向连续性及河流生态环境的影响日益凸显，以及生态环境保护意识不断提高，鱼道方面的研究得以再次受到重视，进入第二次发展期。
环评资料显示，2000年以来对24个国家级水利工程项目下的12个鱼道建设子项目进行调查，竖缝式鱼道达到了7座，占比58.3%;仿自然型式的过鱼通道有3个，占25%;其他形式的鱼道有2个，占16.7%。显然，竖缝式鱼道在国内鱼道建设中较为常见，更多地针对坝高介于6.0~39.7m的中、低水头的坝体;仿自然型过鱼通道虽然数目并不太多，但随着研究人员对其内部的水力特性、物种迁徙行为和水生生境不断地深入研究，仿自然型鱼道势必会在以后的鱼道建设运行中大有作为。2006年，水利及环境相关部门召开了与水利工程相关的水环境生态保护技术政策研讨会，并下发了“关于印发《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)》的函”(环评函〔2006〕4号，此后，我国的水利工程及生态保护事业进入了大发展时期。
水利论文投稿刊物：《水利学报》主要的论文征收范围包括：水文及水资源、防洪减灾、灌溉排水、水力学、泥沙、河港水运、岩土工程、水工结构及材料、水利水电施工及监理、水力机电、水利经济、水环境、水利史研究等。
2010年召开了“建设项目环境影响评价鱼类保护(鱼道专题)技术高级研讨会”，一系列的政策措施有力地推动了鱼道建设的发展，使鱼道建设规划设计及相关技术研究逐渐趋于标准化。2012年，国家环境保护部组织环评工作组对新建的数个水利工程下的鱼道项目进行了实地调研，并对鱼道运行效果进行了技术评价，实地调研发现广东连江西牛航运枢纽鱼道、广西长洲水利枢纽鱼道和吉林珲春老龙口水利枢纽鱼道等多个鱼道经过数次结构优化之后，过鱼效果有了明显地改善。
4结论
我国水能资源开发利用的历史源远流长，建国以来我国的水电开发事业蓬勃发展，然而，水能资源的开发伴随着对河流生态系统胁迫的日益加剧，与之配套的过鱼设施的研究和建设却起步较晚，发展缓慢，其建设数量和运行效果都与要求相差甚远，加快过鱼设施的研究和建设，建立生态环境友好型的水利水电工程体系势在必行。
(1)进行新型过鱼设施的研制和鱼类下行设施的研究。
(2)尽快建立一部过鱼设施规范，并将过鱼设施纳入河流健康运行评价体系，维护河流健康。
参考文献：
[1]陈凯麒,常仲农,曹晓红等.我国鱼道的建设现状与展望[J].水利学报,2012(02):182-188.
[2]徐体兵,孙双科.竖缝式鱼道水流结构的数值模拟[J].水利学报,2009,40(11):1386-1391.
[3]ChenK,TaoJ,ChangZ,etal.DifficultiesandprospectsoffishwaysinChina:Anoverviewoftheconstructionstatusandoperationpracticesince2000[J].EcologicalEngineering,2014,70:82-91.
[4]王兴勇,郭军.国内外鱼道研究与建设[J].中国水利水电科学研究院学报,2005,3(03):222-228.
作者：江慧汪星孟席
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