本文摘要：摘要：越來越多的水利工程的修建，阻礙了魚類上游遷移，嚴重地破壞了魚類棲息地，阻斷了河流與魚類棲息地之間的連通，造成了一系列河流生態問題。過魚設施可以恢復河流連通性和生物多樣性能夠有效地改善河流的生態環境，論文分析了過魚設施的類型以及國內外
摘要：越來越多的水利工程的修建，阻礙了魚類上游遷移，嚴重地破壞了魚類棲息地，阻斷了河流與魚類棲息地之間的連通，造成了一系列河流生態問題。過魚設施可以恢復河流連通性和生物多樣性能夠有效地改善河流的生態環境，論文分析了過魚設施的類型以及國內外的研究現狀并提出了展望。
關鍵詞：過魚設施;類型;研究現狀
1魚道的研究背景
為了達到灌溉、市政用水、防洪、娛樂以及航運等目的，世界上大多數河流已經或正在修筑水壩，過多地修筑擋水建筑物勢必會對河流連續性產生較大的負面影響。這其中就包括魚類。魚類棲息地是河流生態系統的重要組成部分，然而，修建水工建筑物阻礙了魚類上游遷移，嚴重地破壞了魚類棲息地，阻斷了河流與魚類棲息地之間的連通，造成了一系列河流生態問題[1]。此外，水工結構改變了物理河流環境，例如，水位、流速和水溫等，這些性質已被證明會顯著影響魚類的行為。生態系統中的生物多樣性與棲息地的環境好壞有著直接的關系，棲息地環境遭到破壞會對生物多樣性產生重大的負面影響[2]。因此，為了保護河流生物多樣性及河流生態環境，恢復魚類洄游通道就顯得至關重要。為了實現天然漁業資源的可持續性發展，過魚設施建設一直是恢復魚類洄游通道和溝通破碎化棲息地的有效工具，尤其重要的是，過魚設施可以恢復河流連通性和生物多樣性能夠有效地改善河流的生態環境[3-4]。
2魚道的研究類型
魚道的類型大致可以分為工程技術型魚道、仿自然型魚道和專用魚道。
2.1工程常用魚道特點
大量地統計表明，目前工程上通常主要使用的三種魚道類型是丹尼爾式、池堰式和豎縫式，幾種典型的魚道結構。
三種普遍應用的魚道類型的特征可以概括為以下幾點：
(1)池堰式魚道中，池室中的水流橫截面積較小，容易出現沉積物淤積和碎屑雜物的累積，使得池室的底部孔口極易被堵塞，嚴重的可能影響水位變化，這種類型的魚道不適用較大的水位波動，而且不能允許魚類通過整個水流橫截面。
(2)丹尼爾式魚道占用空間較小，不受空間限制;但是容易受到水位波動的影響，通道容易被沉積物和碎屑雜物堵塞，與其他類型魚道設計相比，這種魚道設計需要更高的水位。
(3)豎縫式魚道能夠很好地適應大而頻繁的水位波動，它具有寬敞的內部池室空間，能夠為魚類提供平滑區域，這種設計可以使魚類通過整個水流橫截面，不容易發生沉積物淤積的情況。
3國內外研究狀況
3.1國外研究現狀
相關資料顯示，截止20世紀中期，北美地區的過魚建筑物已達到200余座，這其中包括第一座擁有集魚系統和大規�，F代過魚建筑物的美國哥倫比亞河上的邦維爾壩(Bonnveille);當時世界上水頭最高的北汊壩魚道，提升高度達到60m和長度最長的帕爾頓魚道，全長達到了4800m。西歐、日本及蘇聯地區各種過魚建筑物也已達150座以上。進入上世紀90年代，隨著人們對于河流生態環境認識地加強及魚道相關問題研究的日益深入，魚道工程建設數量急劇攀升，北美地區就已有近400座，日本的魚道建設數目更是達到了1400余座。到了21世紀初期，伊泰普魚道在巴拿馬運河上成功建成并投入使用，它是當時世界上水頭最高、長度最長的魚道。世界上現有魚道種類很多，其中以丹尼爾式、溢流堰式、淹沒孔口式、豎縫式魚道較為常見。近幾年，國外建設了一批與天然河道的水流和環境較為相似的仿自然型魚道，與其它的過魚設施相比，仿生態魚道更貼近于自然河流生境條件，能夠為魚類及其他水水生物提供近似天然的水流，創造更為舒適的洄游環境。
3.1國內研究現狀
相比于國外而言，國內魚道建設起步較晚，中國的魚道研究在經歷最初發展的一段時期之后陷入了瓶頸期(1958-1983)，而后出現了停滯期(1984-2001)。發展前期國內的魚道設計和建設多采用了其他國家的成功魚道設計的經驗、理論和計算公式，這也就使得像其他國家一樣，豎縫式魚道成為魚道工程建設的主要模板。然而，大量的過魚試驗表明，大多數魚道的過魚效果并不理想，其主要原因是國外的魚道多根據本土魚類的游泳能力及遷徙行為設計建造，更多地是針對鮭魚、鱘魚等游泳能力強的洄游性物種，而國內魚道更多地是針對游泳能力弱的淡水洄游性鯉科魚類及珍貴水生物種。
進入21世紀以后，隨著國內水利工程事業的蓬勃發展，水工建筑物對河流縱向連續性及河流生態環境的影響日益凸顯，以及生態環境保護意識不斷提高，魚道方面的研究得以再次受到重視，進入第二次發展期。
環評資料顯示，2000年以來對24個國家級水利工程項目下的12個魚道建設子項目進行調查，豎縫式魚道達到了7座，占比58.3%;仿自然型式的過魚通道有3個，占25%;其他形式的魚道有2個，占16.7%。顯然，豎縫式魚道在國內魚道建設中較為常見，更多地針對壩高介于6.0~39.7m的中、低水頭的壩體;仿自然型過魚通道雖然數目并不太多，但隨著研究人員對其內部的水力特性、物種遷徙行為和水生生境不斷地深入研究，仿自然型魚道勢必會在以后的魚道建設運行中大有作為。2006年，水利及環境相關部門召開了與水利工程相關的水環境生態保護技術政策研討會，并下發了“關于印發《水電水利建設項目河道生態用水、低溫水和過魚設施環境影響評價技術指南(試行)》的函”(環評函〔2006〕4號，此后，我國的水利工程及生態保護事業進入了大發展時期。
水利論文投稿刊物：《水利學報》主要的論文征收范圍包括：水文及水資源、防洪減災、灌溉排水、水力學、泥沙、河港水運、巖土工程、水工結構及材料、水利水電施工及監理、水力機電、水利經濟、水環境、水利史研究等。
2010年召開了“建設項目環境影響評價魚類保護(魚道專題)技術高級研討會”，一系列的政策措施有力地推動了魚道建設的發展，使魚道建設規劃設計及相關技術研究逐漸趨于標準化。2012年，國家環境保護部組織環評工作組對新建的數個水利工程下的魚道項目進行了實地調研，并對魚道運行效果進行了技術評價，實地調研發現廣東連江西牛航運樞紐魚道、廣西長洲水利樞紐魚道和吉林琿春老龍口水利樞紐魚道等多個魚道經過數次結構優化之后，過魚效果有了明顯地改善。
4結論
我國水能資源開發利用的歷史源遠流長，建國以來我國的水電開發事業蓬勃發展，然而，水能資源的開發伴隨著對河流生態系統脅迫的日益加劇，與之配套的過魚設施的研究和建設卻起步較晚，發展緩慢，其建設數量和運行效果都與要求相差甚遠，加快過魚設施的研究和建設，建立生態環境友好型的水利水電工程體系勢在必行。
(1)進行新型過魚設施的研制和魚類下行設施的研究。
(2)盡快建立一部過魚設施規范，并將過魚設施納入河流健康運行評價體系，維護河流健康。
參考文獻：
[1]陳凱麒,常仲農,曹曉紅等.我國魚道的建設現狀與展望[J].水利學報,2012(02):182-188.
[2]徐體兵,孫雙科.豎縫式魚道水流結構的數值模擬[J].水利學報,2009,40(11):1386-1391.
[3]ChenK,TaoJ,ChangZ,etal.DifficultiesandprospectsoffishwaysinChina:Anoverviewoftheconstructionstatusandoperationpracticesince2000[J].EcologicalEngineering,2014,70:82-91.
[4]王興勇,郭軍.國內外魚道研究與建設[J].中國水利水電科學研究院學報,2005,3(03):222-228.
作者：江慧汪星孟席
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