魚(yú)道應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展

劉志雄，周 赤，黃明海

（長(zhǎng)江科學(xué)院水力學(xué)研究所，武漢 430010）

魚(yú)道應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展

劉志雄，周 赤，黃明海

（長(zhǎng)江科學(xué)院水力學(xué)研究所，武漢 430010）

通過(guò)國(guó)內(nèi)外魚(yú)道研究、應(yīng)用資料以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，比較詳細(xì)地介紹了國(guó)內(nèi)外魚(yú)道設(shè)施的建設(shè)、發(fā)展過(guò)程和魚(yú)道結(jié)構(gòu)所包含的主要類(lèi)型；列出了國(guó)內(nèi)外多個(gè)魚(yú)道隔板型式和相應(yīng)的水力特性；總結(jié)了魚(yú)道設(shè)計(jì)的一般性原則；分析了國(guó)內(nèi)外魚(yú)道過(guò)魚(yú)條件和適用情況的差異以及我國(guó)魚(yú)道設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題等。最后提出在現(xiàn)階段及今后，我國(guó)水利水電工作者需要的魚(yú)道設(shè)計(jì)資料以及開(kāi)展魚(yú)道研究的主要內(nèi)容。

魚(yú)道；現(xiàn)狀；魚(yú)道設(shè)計(jì)原則

1 概 述

目前我國(guó)水資源的治理和開(kāi)發(fā)進(jìn)入了新的階段，在我國(guó)的大江大河上修建了越來(lái)越多的大壩以及其它隔流建筑物。由于在河流上筑壩設(shè)閘后，阻斷了原河流的連續(xù)性，改變了河流固有的自然特性，對(duì)閘壩上下游的水環(huán)境與水生態(tài)環(huán)境條件產(chǎn)生比較大的影響。一般而言，隔流閘壩修建后，魚(yú)類(lèi)棲息地環(huán)境因素（如水位、流量、水溫等）將會(huì)出現(xiàn)變化，會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生重要影響，可能會(huì)直接導(dǎo)致某些溯河回游魚(yú)類(lèi)種群的滅絕。因此，在隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)日益增強(qiáng)的今天，如何更有效地提高河流連接度與連通性的手段，協(xié)調(diào)好大壩建設(shè)與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，進(jìn)行河流生態(tài)修復(fù)，給予水生態(tài)環(huán)境更多的保護(hù)和關(guān)注，成為水生態(tài)領(lǐng)域和水利工程的迫切需求。而魚(yú)道作為一種保護(hù)生物資源的工程措施，以其本身固有的特點(diǎn)，基本能滿(mǎn)足人們恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的要求。

魚(yú)道按結(jié)構(gòu)形式分為水池式、隔板式。隔板式又可分為溢流堰式、淹沒(méi)孔口式、豎縫式和組合式［1］。近年來(lái)還出現(xiàn)了新的魚(yú)道型式，如轉(zhuǎn)動(dòng)式魚(yú)道、旋轉(zhuǎn)閥魚(yú)道、梯-矩形斷面魚(yú)道以及旁路水道（仿天然水道）魚(yú)道等。

2 國(guó)內(nèi)外魚(yú)道建設(shè)概況

魚(yú)道這一概念的出現(xiàn)在西歐已有300多年的歷史。最早的魚(yú)道，是開(kāi)鑿在河道中的礁石、疏漩急灘等天然障礙以溝通魚(yú)類(lèi)的洄游路線(xiàn)。1662年法國(guó)南部的貝阿爾恩省頒發(fā)了規(guī)定，要求在堰壩上建造供魚(yú)上、下通行的通道。1909-1913年間，比利時(shí)工程師丹尼爾創(chuàng)造了在魚(yú)道內(nèi)部設(shè)置減小流速的獨(dú)具型式的魚(yú)道，也稱(chēng)之謂“丹尼爾型魚(yú)道”。1913年，美國(guó)和加拿大建成了著名的赫爾斯門(mén)魚(yú)道。1938年在美國(guó)西部哥倫比亞河上建成的邦維爾壩，是美國(guó)一座擁有大規(guī)?，F(xiàn)代過(guò)魚(yú)建筑物的樞紐，也是世界上第一座有集魚(yú)系統(tǒng)的過(guò)魚(yú)建筑物［1］。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到20世紀(jì)60年代為止，美國(guó)、加拿大兩國(guó)的過(guò)魚(yú)建筑物在200座以上，主要采用魚(yú)道，也有少量的機(jī)械提升設(shè)備；西歐各國(guó)有各種過(guò)魚(yú)建筑物100座以上；日本約35座；前蘇聯(lián)15座以上［2］。國(guó)外早期魚(yú)道的主要過(guò)魚(yú)對(duì)象一般為鮭魚(yú)、鱒魚(yú)等具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的洄游性魚(yú)類(lèi)，最近幾年，也開(kāi)始注重對(duì)當(dāng)?shù)赝林~(yú)類(lèi)的保護(hù)。世界上較著名的魚(yú)道有美國(guó)的邦納維爾壩魚(yú)道、加拿大的鬼門(mén)峽壩魚(yú)道、英國(guó)的湯格蘭德壩魚(yú)道等。

我國(guó)過(guò)魚(yú)建筑物的建設(shè)和研究歷史還很短。1958年在規(guī)劃開(kāi)發(fā)富春江七里垅水電站時(shí)，首次提及魚(yú)道并進(jìn)行了一系列的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和調(diào)查。1960年黑龍江省建成了新開(kāi)流魚(yú)道，運(yùn)行初期效果較好，以后在1962年又建成了鯉魚(yú)港魚(yú)道。1966年江蘇大豐縣斗龍港魚(yú)道建成，并顯現(xiàn)了很好的效益。到20世紀(jì)的80年代，我國(guó)建成的魚(yú)道設(shè)施在40座以上，主要分布在江蘇、浙江、上海、安徽、廣東和湖南等省。國(guó)內(nèi)魚(yú)道的主要過(guò)魚(yú)對(duì)象一般為珍貴魚(yú)類(lèi)、特有魚(yú)類(lèi)、鯉科魚(yú)類(lèi)和蝦蟹等。近期新建的魚(yú)道則有安徽巢湖魚(yú)道、北京上莊新閘魚(yú)道、西藏獅泉河魚(yú)道、吉林琿春老龍口壩魚(yú)道、曹娥江大閘魚(yú)道等。

3 我國(guó)魚(yú)道現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

縱觀我國(guó)魚(yú)道設(shè)計(jì)研究的發(fā)展史，大概可以分為4個(gè)階段［3］：①模擬歐美、日本魚(yú)道的時(shí)代（上世紀(jì)60-70年代）；②小型、低水頭魚(yú)道整體試驗(yàn)研究，對(duì)魚(yú)道的布置、型式、作用等進(jìn)行了一定的研究（上世紀(jì)70-80年代）；③魚(yú)道研究工作的停滯狀態(tài)（上世紀(jì)80年代到上世紀(jì)末）；④魚(yú)道設(shè)計(jì)新興階段（本世紀(jì)開(kāi)始）。在日益強(qiáng)調(diào)人和自然和諧相處的時(shí)代，過(guò)魚(yú)通道以其作為一種生物補(bǔ)償工程，能滿(mǎn)足人們恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的要求，魚(yú)道的設(shè)計(jì)和研究也逐漸迎來(lái)了其新興時(shí)代。

但是，總體來(lái)說(shuō)我國(guó)的魚(yú)道研究工作起步較晚、發(fā)展較慢，許多魚(yú)道在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理上存在諸多問(wèn)題。

第一，魚(yú)道設(shè)計(jì)資料不完善。最初始的魚(yú)道設(shè)計(jì)主要依靠國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)公式，由此設(shè)計(jì)出的魚(yú)道并不能完全能適用國(guó)內(nèi)河道主要魚(yú)種上溯要求，而且出現(xiàn)利用相同設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出來(lái)的魚(yú)道，過(guò)魚(yú)的效果并不完全一樣。所以，進(jìn)一步對(duì)不同魚(yú)類(lèi)的生理特性和魚(yú)道的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，如何有選擇性地應(yīng)用設(shè)計(jì)資料成為魚(yú)道設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

第二，魚(yú)道在確定保護(hù)對(duì)象時(shí)考慮不周，同時(shí)缺乏可靠的生物學(xué)信息（如洄游期、游泳能力、洄游行為）。因此這種由于局限對(duì)單一物種的保護(hù)極易失敗，很多魚(yú)道修建得并不成功，過(guò)魚(yú)效果不明顯甚至被廢棄。

第三，設(shè)計(jì)過(guò)魚(yú)設(shè)施時(shí)對(duì)于洄游季節(jié)的上、下游水位變化考慮不足，沒(méi)有設(shè)計(jì)出口水位流量控制調(diào)節(jié)設(shè)施，也沒(méi)有設(shè)計(jì)補(bǔ)水設(shè)施等，導(dǎo)致魚(yú)道水量不足或過(guò)大，魚(yú)道入口處水位降落幅度過(guò)大。其主要原因，在工程規(guī)劃階段，對(duì)于隔流建筑物上下游水位變化幅度或上下游水位后續(xù)變化（包括由于水壩的使用引起的變化，水壩下游河床侵蝕引起的水位變化等）諸多因素考慮不足。

第四，運(yùn)行維護(hù)、管理不充分。由于很多魚(yú)道的管理權(quán)和實(shí)際操作權(quán)在當(dāng)?shù)厮麡屑~部門(mén)，而不是漁業(yè)部門(mén)或生態(tài)部門(mén)，因此，一些魚(yú)道在運(yùn)行過(guò)程中，其過(guò)水量無(wú)法得到滿(mǎn)足。而且有些魚(yú)道需要在運(yùn)行階段對(duì)其誘魚(yú)、集魚(yú)等設(shè)施進(jìn)行進(jìn)一步改造、調(diào)整，以改善過(guò)魚(yú)效果，但最終也會(huì)因?yàn)樵O(shè)備維護(hù)和設(shè)備更新的經(jīng)費(fèi)和管理問(wèn)題而停止了使用。

4 一般魚(yú)道主要型式

按魚(yú)道的結(jié)構(gòu)型式，可將魚(yú)道分為如下幾類(lèi)［1］：

（1）池式魚(yú)道。池式魚(yú)道是從水壩下游開(kāi)始，通過(guò)一級(jí)級(jí)水池克服水利樞紐阻隔形成的水頭差，向上延伸至水利樞紐上游。此型式魚(yú)道接近天然河道的情況，魚(yú)類(lèi)在池中的休息條件良好，但其適用水頭很小，平面上占用的位置較大，所以其實(shí)用性受到一定的限制。

（2）隔板型魚(yú)道。目前國(guó)內(nèi)外魚(yú)道的主要應(yīng)用型式為隔板型式，按隔板過(guò)魚(yú)孔的形狀及位置，可將魚(yú)道分為溢流堰式（也叫臺(tái)階式、階梯式）、淹沒(méi)孔口式、豎縫式和組合式4種。

溢流堰式隔板過(guò)魚(yú)孔布置在表部，全部或絕大部分水流呈溢流堰流態(tài)下泄，并利用下游水墊來(lái)消能。此隔板魚(yú)道適用于在表層洄游、喜跳躍的魚(yú)類(lèi)，此類(lèi)型隔板在國(guó)外早期使用較多，如英國(guó)的特魯因姆（Truim）、卡拉哥（Craigo）及巴西伊泰普魚(yú)道。

淹沒(méi)孔口式隔板過(guò)魚(yú)孔是淹沒(méi)在水下的孔洞，孔口流態(tài)是淹沒(méi)流，主要依靠水流擴(kuò)散來(lái)消能。適用于喜歡在中、底層洄游的中、大型魚(yú)類(lèi)。孔口的直徑視不同過(guò)魚(yú)種類(lèi)而異，其適應(yīng)上下游水位變動(dòng)的性能較好。國(guó)外此類(lèi)型的有英國(guó)1954年修建的皮特羅基里（Pitlochry）魚(yú)道，國(guó)內(nèi)的則有江蘇團(tuán)結(jié)河閘魚(yú)道、洋口北閘魚(yú)道以及利民河小魚(yú)道等，它們均采用平板上的長(zhǎng)方型孔口。

豎縫式又稱(chēng)為槽式，該型式的過(guò)魚(yú)孔是從上到下的一條豎縫，水流被兩側(cè)的平板擋住后，從布置在中間或兩側(cè)的豎縫中下泄，一般用于通過(guò)能適應(yīng)較復(fù)雜流態(tài)的大、中型魚(yú)類(lèi)，且常用于施工期及天然障礙處過(guò)魚(yú)，國(guó)外對(duì)此型隔板作了較多的研究，其中以加拿大弗雷塞河上的鬼門(mén)峽（Hell’s Gate）魚(yú)道最為著名。我國(guó)采用雙側(cè)導(dǎo)豎式的有斗龍港閘魚(yú)道、瓜州閘魚(yú)道、利民河大魚(yú)道等；采用單側(cè)導(dǎo)豎式的有浙江七里垅魚(yú)道、安徽裕溪閘魚(yú)道和安徽巢湖閘魚(yú)道等。

組合式是以上3種形式（溢流堰式、淹沒(méi)孔口式及豎縫式）的組合，此型式能較好地發(fā)揮各種型式孔口的水力特性，也能較好地控制保護(hù)魚(yú)類(lèi)所需的水流條件和特性，現(xiàn)代魚(yú)道采用且運(yùn)行成功的比較多。國(guó)外最常用的是潛孔和堰的組合，如邦納維爾（Bonneville）、麥克納里（McNary）、北汊（NorthFork）及冰港（Ice Harbor）等；國(guó)內(nèi)采用的有堰和豎縫組合的江蘇太平閘魚(yú)道、孔口和豎縫組合的江蘇瀏河魚(yú)道、孔口和堰組合的湖南洋塘魚(yú)道等。

圖1 湖南洋塘魚(yú)道Fig.1 The Yangtan Fishway in Hunan Province

圖2 巴西伊泰普魚(yú)道Fig.2 The Itaipu fishway in Brazil

以上介紹的僅僅是國(guó)內(nèi)外幾種常見(jiàn)隔板型式魚(yú)道的布置型式、基本水力特性、過(guò)魚(yú)條件和適用情況。其實(shí)，隨著人們對(duì)魚(yú)類(lèi)保護(hù)以及強(qiáng)調(diào)生物和諧相處認(rèn)識(shí)的逐漸加深，人們也開(kāi)始在更多地掌握和認(rèn)識(shí)所需保護(hù)魚(yú)類(lèi)的習(xí)性和游泳能力?？傮w來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的過(guò)魚(yú)對(duì)象是鯉科魚(yú)，其既不能克服較大的流速，也不能適應(yīng)復(fù)雜的流態(tài)，而且這些魚(yú)的游泳特性也不盡相同，有的喜歡“鉆洞”，有的善于“跳窗”，有的習(xí)慣“走門(mén)”。魚(yú)的游泳能力有正常情況下的游動(dòng)，也有非正常情況下的跳躍和粘附攀爬。因而，根據(jù)這些特性，因地制宜、“因魚(yú)而異”，設(shè)計(jì)不同的隔板型式，這樣才可能設(shè)計(jì)出更多成功的魚(yú)道。如近來(lái)就出現(xiàn)了轉(zhuǎn)動(dòng)式魚(yú)道、旋轉(zhuǎn)閥魚(yú)道以及旁路水道（仿天然水道）魚(yú)道等多種魚(yú)道型式。

我國(guó)已建魚(yú)道大多布置在江蘇、浙江等沿海沿江平原地區(qū)的低水頭閘壩上，其底坡較緩，上下游水位差大多也在10 m以?xún)?nèi)。隔板孔口流速基本為0.8～1.2 m／s，池室的長(zhǎng)度1.0～4.0 m，寬度為1.0～3.0 m，對(duì)同一魚(yú)道而言，其池室長(zhǎng)度和寬度比基本在1.2～1.5，水深在2.0 m左右。而國(guó)外魚(yú)道的過(guò)魚(yú)對(duì)象主要為常見(jiàn)的鱒魚(yú)和鮭魚(yú)，其在上溯產(chǎn)卵途中，可以克服2～3 m／s以上的流速，甚至可以凌空跳躍4 m之遠(yuǎn)。因此，相同水頭魚(yú)道而言，國(guó)外魚(yú)道規(guī)模相對(duì)要小很多。

5 魚(yú)道設(shè)計(jì)的一般原則

設(shè)置魚(yú)道設(shè)施的目的，是將水利設(shè)施下游的洄游魚(yú)類(lèi)吸引到河流中的特定水域，再通過(guò)誘魚(yú)設(shè)施將魚(yú)類(lèi)誘引到魚(yú)道的進(jìn)魚(yú)口，使魚(yú)類(lèi)從水利設(shè)施中通過(guò)。因此一個(gè)有效的魚(yú)道，應(yīng)使洄游魚(yú)類(lèi)能找到魚(yú)道的進(jìn)魚(yú)口，并順利通過(guò)水利設(shè)施，不能造成溯河洄游魚(yú)類(lèi)通過(guò)水利設(shè)施時(shí)出現(xiàn)延時(shí)、水壓或傷害等現(xiàn)象。目前關(guān)于洄游魚(yú)類(lèi)行為影響因素的研究資料非常少，難以制定魚(yú)道的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)研究以及魚(yú)道的實(shí)際運(yùn)行效果總結(jié)，在魚(yú)道設(shè)計(jì)過(guò)程中，還是應(yīng)該遵循如下的一般性原則。

5.1 魚(yú)道槽身位置選擇的原則

魚(yú)道槽身布置位置應(yīng)與魚(yú)道的進(jìn)口、出口在同一岸，以免橫跨閘壩和便于管理；最好選擇在幽靜的環(huán)境中，盡量避免有機(jī)械振動(dòng)、下泄污水和嘈雜喧鬧的建筑群區(qū)；當(dāng)魚(yú)道進(jìn)口容易被魚(yú)類(lèi)找到時(shí)，魚(yú)道槽身應(yīng)盡量利用閘壩中的導(dǎo)流墻、尾水擋墻、船閘閘室墻等掏空筑成池室；一般是槽身敞露，處在陽(yáng)光照射下，不宜封閉成管道。

5.2 魚(yú)道規(guī)?；緟?shù)的選定

過(guò)魚(yú)對(duì)象：魚(yú)道的主要過(guò)魚(yú)對(duì)象是設(shè)計(jì)魚(yú)道的主要資料，據(jù)此才能正確選定適合于這些魚(yú)類(lèi)通行的魚(yú)道型式和結(jié)構(gòu)尺寸，因而在選取時(shí)，應(yīng)根據(jù)樞紐布置地區(qū)河段、江段的具體情況而定，明確有哪些魚(yú)類(lèi)在過(guò)魚(yú)季節(jié)中要通過(guò)魚(yú)道，其中哪些是主要的，那些是次要的。還需要掌握這些魚(yú)類(lèi)的生活習(xí)性、游泳能力等基本資料。必要時(shí)需進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和魚(yú)類(lèi)生活習(xí)性的試驗(yàn)研究。在決定魚(yú)道的主要過(guò)魚(yú)對(duì)象時(shí)，必須取得漁業(yè)部門(mén)的協(xié)作，盡可能取得一致的認(rèn)識(shí)。

過(guò)魚(yú)季節(jié)和設(shè)計(jì)運(yùn)行水位：過(guò)魚(yú)季節(jié)是指魚(yú)道主要過(guò)魚(yú)對(duì)象需要通過(guò)該魚(yú)道溯河上行的時(shí)段，這與魚(yú)道過(guò)魚(yú)對(duì)象的多寡有關(guān)。過(guò)魚(yú)對(duì)象確定后，即可根據(jù)這一時(shí)段中壩閘上下游可能出現(xiàn)的水位進(jìn)行組合，合理選定魚(yú)道的設(shè)計(jì)運(yùn)行上下游水位。

設(shè)計(jì)流速：魚(yú)道設(shè)計(jì)流速，是指在設(shè)計(jì)水位差情況下，魚(yú)道隔板過(guò)魚(yú)孔中的最大流速值。影響設(shè)計(jì)流速選擇的因素有過(guò)魚(yú)對(duì)象、魚(yú)道布置地理位置、周邊水流條件、池室水流條件以及一些與魚(yú)的游泳能力有關(guān)的因素等。

5.3 魚(yú)道進(jìn)口位置的選擇

魚(yú)道的進(jìn)口能否為魚(yú)類(lèi)較快發(fā)現(xiàn)和順利地進(jìn)入，是魚(yú)道成敗的關(guān)鍵。魚(yú)道進(jìn)口應(yīng)選定在最佳位置；選擇合適的進(jìn)口形態(tài)、高程及采用色、質(zhì)、光等設(shè)計(jì)，以適應(yīng)魚(yú)類(lèi)的習(xí)性；強(qiáng)化誘魚(yú)、導(dǎo)魚(yú)、集魚(yú)效應(yīng)，以提高進(jìn)魚(yú)能力。一般來(lái)說(shuō)，魚(yú)道進(jìn)口應(yīng)選在：

（1）經(jīng)常有水流下泄的地方，緊靠在主流的兩側(cè)；

（2）位于閘壩下游魚(yú)類(lèi)能上溯到的最上游處及其兩側(cè)角隅；

（3）水流平穩(wěn)順直，水質(zhì)新鮮肥沃的水域；

（4）閘壩下游兩側(cè)岸坡處；

（5）能適應(yīng)下游水位的漲落，保證在過(guò)魚(yú)季節(jié)中進(jìn)魚(yú)口有一定的水深的地方。

5.4 魚(yú)道水池設(shè)計(jì)

魚(yú)類(lèi)在天然河道中溯游時(shí)，由于天然河道較寬，水深較大，河底和河岸的地形凹凸不平，故河道斷面上的流速分布是很不均勻的，河道中局部水域有急流漩渦，也有較多水域的流速較小，流態(tài)較好，魚(yú)類(lèi)可以發(fā)現(xiàn)和循著這種有利的水域上溯。魚(yú)類(lèi)即使必須竄過(guò)高流速區(qū)或復(fù)雜流態(tài)區(qū)，也易在天然河道中找到適宜的休息區(qū)，以恢復(fù)體力繼續(xù)上溯。因而，在天然河道中，魚(yú)類(lèi)能長(zhǎng)期溯游，且上溯速度也較快。

魚(yú)道是一條人工的過(guò)魚(yú)水道，魚(yú)類(lèi)進(jìn)入魚(yú)道后，需要在較短的距離內(nèi)克服較大的水位差，其體力消耗必然較大，且魚(yú)道中的流速、流態(tài)、光、色及周?chē)h(huán)境等都與天然河道不盡相同，特別是魚(yú)道斷面較小，流態(tài)也較天然河道中復(fù)雜，魚(yú)類(lèi)可以選擇的溯游區(qū)域和途徑遠(yuǎn)不如天然河道寬闊，此時(shí)魚(yú)類(lèi)更容易疲勞。據(jù)此，魚(yú)道水池的設(shè)計(jì)，既要控制水流的流速，又要重視水流的流態(tài)；既要有利于魚(yú)類(lèi)的通行，又要減少魚(yú)類(lèi)體力的消耗。

總體說(shuō)來(lái)，影響?hù)~(yú)道池室水流條件的因素有：魚(yú)道上下游總水位差和每塊隔板的平均水位差；隔板形態(tài)和魚(yú)道池室內(nèi)的消能布置；魚(yú)道平均坡降和其變化規(guī)律；水池的容積和過(guò)魚(yú)孔孔寬與水池寬度的比尺；魚(yú)道上下游水位的運(yùn)行變幅和變化速率等。

據(jù)此，隔板形態(tài)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)滿(mǎn)足：適應(yīng)主要過(guò)魚(yú)對(duì)象通過(guò)的性能好；隔板過(guò)魚(yú)孔流速適中、消能充分、池內(nèi)水流流態(tài)良好、沒(méi)有過(guò)大和劇烈的漩渦、涌浪、水躍區(qū)，魚(yú)類(lèi)溯游和休息的條件好；適應(yīng)魚(yú)道上下游水位變幅的性能好，能較快地平穩(wěn)池室水流條件；控制魚(yú)道耗水量，減少水能損失；形態(tài)簡(jiǎn)單，便于操作、施工和維修。

國(guó)外魚(yú)道寬度有達(dá)10 m以上的，一般為3～5 m，國(guó)內(nèi)一般為2～3 m，且通過(guò)過(guò)魚(yú)效果來(lái)看，2～3 m的寬度，對(duì)于個(gè)體不大鯉科魚(yú)類(lèi)是完全足夠的。池室長(zhǎng)度也與魚(yú)體大小以及魚(yú)的習(xí)性有關(guān)，國(guó)內(nèi)魚(yú)道長(zhǎng)度l一般大于寬度B，且在初步設(shè)計(jì)階段可取l＝（1.2～1.5）B，當(dāng)孔口流速不大于1.0 m／s時(shí)，式中系數(shù)取1.2，否則，可取1.5。魚(yú)道池室水深h主要視魚(yú)類(lèi)習(xí)性而定，一般可取1.5～2.5 m。魚(yú)道隔板數(shù)可用以下式進(jìn)行估算：n＝kH／v2，式中k＝2ψ2，初步設(shè)計(jì)時(shí)，ψ＝0.85～0.90；H為上下游水位差?？紤]魚(yú)道中需要設(shè)置魚(yú)類(lèi)休息室，故魚(yú)道總長(zhǎng)長(zhǎng)度一般l＝1.1×n×l。

5.5 魚(yú)道出口位置的選擇

魚(yú)類(lèi)出口平面位置應(yīng)滿(mǎn)足：能適應(yīng)水庫(kù)水位的變動(dòng)，出口位置應(yīng)傍岸，遠(yuǎn)離溢洪道、廠(chǎng)房進(jìn)水口等泄水、取水建筑物，以及遠(yuǎn)離水質(zhì)有污染的水區(qū)，嘈雜的碼頭和船閘上游引航道出口等，出口外水流平順，流向明確，沒(méi)有漩渦，出口還應(yīng)考慮魚(yú)的回歸要求。

6 展 望

根據(jù)現(xiàn)有魚(yú)道設(shè)計(jì)參考資料及研究存在的問(wèn)題，為滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要，在現(xiàn)階段以及今后一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)水利水電工作者需要對(duì)魚(yú)道開(kāi)展更多和更深的研究，最終能形成一部較完整的設(shè)計(jì)方法或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其具體內(nèi)容至少能包括［4］：①對(duì)各大流域主要魚(yú)類(lèi)的生理特性、洄游規(guī)律等有更深的認(rèn)識(shí)，建立主要魚(yú)類(lèi)的特性檔案；②要考慮今后魚(yú)道發(fā)展趨勢(shì)，包括高水頭魚(yú)道的發(fā)展，能普及使用和進(jìn)行設(shè)計(jì)；③應(yīng)加強(qiáng)魚(yú)道的水力學(xué)認(rèn)識(shí)，根據(jù)一定的現(xiàn)場(chǎng)布置和擋水建筑物特點(diǎn)，以及上下游水流等制約條件，

魚(yú)道的布置型式應(yīng)有一定的適應(yīng)性；④能提供魚(yú)道關(guān)于最低標(biāo)準(zhǔn)和適用范圍的資料，使設(shè)計(jì)者和試驗(yàn)研究具有一定的靈活性；⑤開(kāi)展生態(tài)補(bǔ)償流量、有利于魚(yú)類(lèi)生存和過(guò)壩條件的水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度方式的研究等；⑥提供參考資料和若干魚(yú)道設(shè)計(jì)方法，以解決技術(shù)難題。

［1］ 南京水利科學(xué)研究所.魚(yú)道［M］.北京：電力工業(yè)出版社，1982.（Nanjing Hydraulic Research Institute editor.Fishway［M］.Beijing：Electric Power Industry Press，1982.（in Chinese））［2］ 王興勇，郭 軍.國(guó)內(nèi)外魚(yú)道研究與建設(shè)［J］.中國(guó)水利水電科學(xué)研究學(xué)報(bào)，2005，9（3）：222-228.（WANG Xing-yong，Guo Jun.Research and construction of fishway at home and abroad［J］.Chinese Journal of Water Resources and Hydropower Research，2005，9（3）：222-228.（in Chinese））

［3］ 中村俊六.日本現(xiàn)有魚(yú)道設(shè)計(jì)參考資料的概況［J］.水利漁業(yè)，1990，（4）：49-51.（Nakamura，Jun 6.Japan＇s current fishway overview of the design reference［J］.Water Fishing，1990，（4）：49-51.）

［4］ 宮本登.槽型魚(yú)道［J］.水土保持科技情報(bào)，1991，（3）：57.（Miyamoto board.Slot Fishway［J］.Soil and Water Conservation Science and Technology Information，1991，（3）：57（in Chinese） ）

（編輯：王 慰）

Situation and Development of Fishway Research and App lication

LIU Zhi-xiong，ZHOU Chi，HUANG Ming-hai
（Yangtze River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China）

In this paper，according to the research and application of fishway at home and abroad，and in combination with in-situ research，the construction，development process and main structure types of the fish-passing facilities are detailed introduced，the fishway board type，its corresponding hydraulic characteristics and the general principles of fishway design are listed，the differences of application conditions and the design issues involving in the fishway are analyzed.Finally it is proposed that the research and design of the fishway should be enhanced to a new step at present and in the future.

fishway；current situation；fishway design principle

S956

A

1001-5485（2010）04-0028-04

2009-05-07

2008年長(zhǎng)江科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目（YWF200812）

劉志雄（1975-），男，湖北監(jiān)利人，工程師，主要從事水力學(xué)研究，（電話(huà)）027-82829760（電子信箱）Liuzx＠m(xù)ail.crsri.cn。