沖乎爾水電站集運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及實(shí)施

吳天祥

（新疆新華水電投資股份有限公司，烏魯木齊 830063）

沖乎爾水電站集運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及實(shí)施

吳天祥

（新疆新華水電投資股份有限公司，烏魯木齊 830063）

新疆布爾津河沖乎爾水電站集運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)第二例采用流速和燈光誘魚(yú)方式的集魚(yú)船技術(shù)進(jìn)行河道魚(yú)類保護(hù)的工程實(shí)例。介紹了集魚(yú)船設(shè)計(jì)和建造方案、流速和燈光誘魚(yú)的設(shè)備與實(shí)施方法。

魚(yú)類保護(hù)；流速和燈光；集魚(yú)船；設(shè)計(jì)；沖乎爾水電站

1 項(xiàng)目概況

沖乎爾水電站位于新疆阿勒泰地區(qū)布爾津縣境內(nèi)布爾津河下游，是布爾津河干流上規(guī)劃的第3個(gè)梯級(jí)電站，由大壩、溢洪道、導(dǎo)流兼泄洪洞、發(fā)電引水系統(tǒng)和電站廠房組成。電站總裝機(jī)110 MW，設(shè)計(jì)年發(fā)電量3.96億kW?h，年利用小時(shí)3 600 h，屬中型Ⅲ等工程。電站于2006年10月開(kāi)工，2010年8月投產(chǎn)發(fā)電。

為解決工程建設(shè)對(duì)布爾津河魚(yú)類保護(hù)問(wèn)題，環(huán)保部門(mén)要求修建過(guò)魚(yú)設(shè)施，減緩工程對(duì)水生生態(tài)及魚(yú)類不利影響，恢復(fù)壩址上下游的洄游通道，保護(hù)河道魚(yú)類資源。

經(jīng)過(guò)多次考察論證和方案比選修訂，最終采用在河道下游利用流速和燈光誘魚(yú)的集魚(yú)船誘捕，集魚(yú)車運(yùn)至上游放流的方式進(jìn)行。內(nèi)容包括：集魚(yú)船運(yùn)魚(yú)設(shè)備一套；集魚(yú)船平臺(tái)一座及配套的電力設(shè)施。項(xiàng)目總投資1 466萬(wàn)元，自2014年4月實(shí)施，2015年8月試運(yùn)行，9月通過(guò)環(huán)保部門(mén)驗(yàn)收。

2 項(xiàng)目主要內(nèi)容及實(shí)施方案

項(xiàng)目主要內(nèi)容：集運(yùn)漁船的設(shè)計(jì)及制造、漁船碼頭的設(shè)計(jì)及施工、運(yùn)魚(yú)設(shè)備的設(shè)計(jì)及制造。

2.1 項(xiàng)目主要參與單位及組織方式

項(xiàng)目委托長(zhǎng)江船舶設(shè)計(jì)院實(shí)行總承包，負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的組織、研發(fā)、實(shí)施工作。

集魚(yú)船的設(shè)計(jì)與建造、集魚(yú)船平臺(tái)工程施工組織等由長(zhǎng)江船舶設(shè)計(jì)院完成。誘魚(yú)、運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及專項(xiàng)設(shè)備的研發(fā)試驗(yàn)工作由中國(guó)科學(xué)院水工程生態(tài)研究所完成。集魚(yú)船平臺(tái)（泊船碼頭）設(shè)計(jì)由電站設(shè)計(jì)單位新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院完成。

2.2 集魚(yú)船設(shè)計(jì)與建造工程

2.2.1 船舶主要特征概述

由于布爾津河為非通航河流，經(jīng)方案論證，設(shè)計(jì)一艘總長(zhǎng)15.00 m的單底、單甲板、全電焊、全鋼質(zhì)、橫骨架式、雙體船結(jié)構(gòu)船體。主船體設(shè)有泵艙、壓載艙、空艙及觀察艙等。考慮到當(dāng)?shù)貥O端低溫天氣，全船鋼材料采用適宜于極端低溫天氣的CCSD級(jí)鋼。

過(guò)魚(yú)通道位于船體中部，為2個(gè)片體間的腔體，過(guò)魚(yú)通道底部和2個(gè)片體間用鋼板聯(lián)接，過(guò)魚(yú)通道中設(shè)置4套噴水腔體，4臺(tái)噴水泵在自然引流不足的情況下噴水輔助加速。

集魚(yú)船主甲板艏部?jī)上霞棒翰績(jī)上显O(shè)置4臺(tái)移船絞車。電站壩下至公路橋之間的區(qū)域內(nèi)左岸及右岸各設(shè)地牛2只，移船絞車引出的鋼纜和地牛連接，使集魚(yú)船可在一定區(qū)域內(nèi)前后左右移動(dòng)，尋找合適的過(guò)流斷面進(jìn)行集魚(yú)作業(yè)。

因當(dāng)?shù)佤~(yú)類多為中底層魚(yú)類，為加強(qiáng)對(duì)此類魚(yú)的誘集作用，船舶采用可變吃水設(shè)計(jì)，集魚(yú)時(shí)通過(guò)加注壓載水沉底擱淺作業(yè)，可與河底無(wú)縫銜接。

2.2.2 魚(yú)類收集箱

魚(yú)類收集箱放置于暫養(yǎng)艙底部，為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)。集魚(yú)作業(yè)時(shí)為不影響魚(yú)類進(jìn)入暫養(yǎng)艙，沿船長(zhǎng)方向的兩塊板平鋪在過(guò)魚(yú)通道底部。當(dāng)需要向運(yùn)魚(yú)車轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，通過(guò)移船絞車將集魚(yú)船絞拖至左岸，用汽車吊將魚(yú)類收集箱吊運(yùn)至運(yùn)魚(yú)車上。

2.2.3 船舶建造

船體采用分段建造法進(jìn)行建造，全船共分為3個(gè)分段（2個(gè)主體片體，上層建筑1個(gè)），其中2個(gè)主體片體分段在船廠建造完工并合攏，上層建筑分段到現(xiàn)場(chǎng)組裝。

由于集魚(yú)船技術(shù)目前未達(dá)到完全成熟，為避免船舶建成后在使用地再進(jìn)行較大幅度的改動(dòng)，所以船舶建造完畢將在建造地下水并進(jìn)行一系列試驗(yàn)后，經(jīng)出廠驗(yàn)收運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝運(yùn)行。開(kāi)展相關(guān)研究和試驗(yàn)工作對(duì)集魚(yú)船設(shè)計(jì)和有效運(yùn)行具有重要指導(dǎo)意義。通過(guò)對(duì)特殊設(shè)備進(jìn)行專項(xiàng)研發(fā)及在不同階段進(jìn)行模型及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和建造中存在的問(wèn)題，并進(jìn)行優(yōu)化完善，使集運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)效果更佳。

2.3 集魚(yú)船平臺(tái)設(shè)計(jì)與建造工程

集魚(yú)船平臺(tái)位于電站廠房下游左岸，距廠房約400 m處。集魚(yú)船平臺(tái)由停船平臺(tái)、進(jìn)場(chǎng)道路、地牛、電纜溝、值班室和供電塔組成。該部分通過(guò)招標(biāo)選擇有相應(yīng)資質(zhì)的施工單位歷時(shí)4個(gè)月完成。

2.4 誘魚(yú)、運(yùn)魚(yú)設(shè)計(jì)及建造工程

2.4.1 誘魚(yú)設(shè)施及方法

（1）水流誘魚(yú)。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，流速吸引為最有效的誘集方式。本集魚(yú)船設(shè)置4臺(tái)水泵，結(jié)合河流本身流速可使誘魚(yú)水流控制在0.71 m/s～1.92 m/s之間，并與周圍保持0.2～0.3 m/s的流速差，形成有利于魚(yú)類進(jìn)入的流場(chǎng)，在魚(yú)類的上溯季節(jié)，在該流場(chǎng)的作用下，魚(yú)類溯流進(jìn)入集魚(yú)通道。為了避免噪聲、水流紊亂等對(duì)吸引效果造成影響，泵艙敷設(shè)阻尼材料，起到減震降噪的作用。

（2）燈光誘魚(yú)。在進(jìn)魚(yú)口及通道內(nèi)設(shè)置誘魚(yú)光源，利用部分魚(yú)類的趨光特性輔助誘魚(yú)。集魚(yú)平臺(tái)設(shè)白、藍(lán)、綠三色光源，可根據(jù)試運(yùn)行結(jié)果選擇效果較好的光源長(zhǎng)期使用。

2.4.2 集魚(yú)船的觀測(cè)系統(tǒng)

集魚(yú)船的觀測(cè)系統(tǒng)主要包括魚(yú)類監(jiān)視設(shè)備、流速測(cè)量設(shè)備及觀察窗等。

（1）設(shè)置流速儀。為選擇適宜的誘魚(yú)工作地點(diǎn)以及精確控制誘魚(yú)水流流速，在集魚(yú)船的進(jìn)魚(yú)口、艏部、艉部、過(guò)魚(yú)通道口等10余處設(shè)置流速儀，以準(zhǔn)確測(cè)量進(jìn)魚(yú)口附近以及過(guò)魚(yú)通道內(nèi)典型節(jié)點(diǎn)處的流速及流態(tài)，保證進(jìn)魚(yú)口，集魚(yú)通道及魚(yú)類暫養(yǎng)艙都保持在適合的流速范圍。

（2）配置監(jiān)測(cè)探頭。在進(jìn)魚(yú)口及過(guò)魚(yú)通道內(nèi)安裝10只監(jiān)控探頭（其中水上2只，水下8只），用以全面監(jiān)控、記錄、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算過(guò)魚(yú)通道內(nèi)進(jìn)魚(yú)效率及各被保護(hù)魚(yú)類的行為特性，這些資料將為后期集魚(yú)船改進(jìn)和完善提供最可靠的依據(jù)。

進(jìn)魚(yú)口及暫養(yǎng)艙側(cè)壁設(shè)置觀察窗，觀察窗尺寸為Ф350 mm，主要功能為觀察進(jìn)魚(yú)口誘魚(yú)情況、暫養(yǎng)艙魚(yú)類的存活情況以及魚(yú)類在通道中的行為特征。

2.4.3 運(yùn)魚(yú)方案

由于本工程運(yùn)魚(yú)非商業(yè)運(yùn)輸，根據(jù)本工程河段魚(yú)類資源量結(jié)合本工程的魚(yú)類保護(hù)目標(biāo)，采用車載運(yùn)魚(yú)箱方式進(jìn)行運(yùn)輸，將活魚(yú)箱安載于帶吊運(yùn)裝置的運(yùn)輸車上，箱內(nèi)配有增氧、過(guò)濾裝置，運(yùn)至上游進(jìn)行放生。

3 結(jié)語(yǔ)

沖乎爾水電站集運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)第二例采用流速和燈光誘魚(yú)方式的集魚(yú)船技術(shù)進(jìn)行河道魚(yú)類保護(hù)的工程實(shí)例。新疆自治區(qū)環(huán)保部門(mén)對(duì)本工程魚(yú)類保護(hù)問(wèn)題高度重視，工程建設(shè)單位嚴(yán)格按照環(huán)評(píng)報(bào)告批復(fù)要求落實(shí)魚(yú)類保護(hù)措施，歷時(shí)3年進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的調(diào)研比選，最終選定集魚(yú)船方案實(shí)施，項(xiàng)目實(shí)施到最終驗(yàn)收歷時(shí)17個(gè)月，期間各參建單位付出了諸多努力。項(xiàng)目投運(yùn)對(duì)保護(hù)布爾津河流域的魚(yú)類保護(hù)起到了關(guān)鍵作用，對(duì)其他水電工程魚(yú)類保護(hù)問(wèn)題具有一定借鑒意義。

（責(zé)任編輯：劉征湛）

Design scheme and implementation of fish collection and transport system of Chonghuer Hydropower Station

WU Tian-xiang
（Xinjiang Xinhua Hydropower Investment Co.Ltd.,Urumchi 830063,China）

Chonghuer Hydropower Station on Buerjin River in Xinjiang Uygur Autonomous Region is the second project in China whose fish collection and transport system is equipped with fishing boat luring fish by flow velocity and light.An introduction was made on the design and construction scheme of fishing boat,devices used for luring fish and implementing method.

Fish protection;flow velocity and light;fishing boat;design;Chonghuer Hydropower Station

S95

B

1003-1510（2016）02-0088-02

2016-00-00

吳天祥（1982-）陜西勉縣人，新疆新華水電投資股份有限公司工程師，學(xué)士，主要從事水利工程建設(shè)管理工作。