水环境与生态工程学读书报告(2)

2019-01-18 20:22

距衡东县城8.0 km,下离洣水河口8.7 km。它是一座以灌溉为主,兼顾发电、航运、过鱼和交通等综合效益的大型水闸工程,始建于1976年10月,1979年基本完成投入运行。闸址以上干流长度287.3 km,控制流域面积10 210 km2,占洣水总流域面积99.1%; 正常蓄水位47.7 m,总库容3 150万m3, 灌溉农田2 413.33 hm2,总装机容量10 008 kW。

1977年初,洋塘水闸大坝合拢,切断了鱼类的洄游通道,经常发现成群鱼类聚集在坝下不能上溯,如不建设过鱼建筑物,将对洣水上游鱼类资源构成严重影响。为此,原湖南省水利局要求修建洋塘鱼道,以恢复洣水鱼类资源,并为今后电站枢纽型鱼道的建设积累经验。

洋塘鱼道为湖南省的第一座过鱼建筑物,于1978年春动工修建,1980年3月底基本建成,是一座具有厂房集鱼系统的河川水闸枢纽型鱼道。由鱼道、厂房集鱼系统、补水系统,会合池和观测室五部分组成,布置于洋塘水闸枢纽工程的左侧。鱼道设计上游正常蓄水位为47.5 m,下游最低过鱼水位为43 m,模型试验考虑的主要过鱼对象为草鱼、青鱼、鳊鱼、银鲴、细鳞斜颔鲴、黄尾密鲴、赤眼鳟、鲤鱼,期间开展的模型试验包括鱼道隔板模型试验和鱼道整体模型试验。 洋塘鱼道过鱼季节为4~8 月,其中主要为4~6月,观测分两个窗口进行,4 号窗口观测鱼道总的过鱼数,9 号窗口观测厂房集鱼系统的过鱼数。夜间观测时安装水下灯。采用医用血球分类计数器进行,凭肉眼观测分类逐尾记录,并辅以照相机摄影进行;同时记录气温、水温、天气情况等。从1980年4月3日开始试验性运行,当年观测至6月18日止,历时65天,共计455小时。1980年共计过鱼40.92万尾,平均每小时过鱼近900尾,过鱼的品种主要是银鲴、黄尾密鲴、细鳞斜颌鲴、赤眼鳟鱼等。1981年至1982年期间,洋塘鱼道观测145天,历时2 814.3小时,共计过鱼128余万尾。通过洋塘鱼道上溯的鱼类分属5目13科(亚科)33属45种,但主要以鲤科为多,约占总数的98%,其中尤以鲴亚科的银鲴为主,占总过鱼数的90%左右。过鱼个体主要为小型经济鱼类,个体不大,一般在10~20 cm左右,20~30cm左右的数量很少,最小的仅有2~3 cm。 洋塘鱼道运行后多次受较大洪水影响,上游来水泥沙含量大,造成鱼道淤塞及闸门启闭设备锈蚀严重,加之设备维修投入较大,洋塘水闸管理站无能力投入资金进行维修和运行,从1987年至今一直停止运行。

6

4.2 存在问题

洋塘鱼道建设前开展了模型试验,运行后开展了长时间的过鱼效果观测,积累了较为详实的试验和观测资料。从1980年~1982年过鱼季节的观测成果看, 过鱼数量大,种类多,为我国目前已建成鱼道中过鱼效果比较突出的。虽然洋塘鱼道目前受淤积影响已停止运行,但该鱼道仍不失为我国较为典型的一座鱼道。从洋塘鱼道的建设运行过程中也暴露出一些问题,这也是我国鱼道建设中普遍存在的问题。

(1) 鱼道设计和建设滞后于枢纽工程。鱼道建设目的为保护鱼类资源,为取得良好的过鱼效果,应该在枢纽工程设计期间同步开展鱼道设计和相关的资料收集、现状调查、模型试验等工作;而以往的鱼道很少在枢纽工程设计期间同步开展鱼道设计工作。由于鱼道设计建设滞后于枢纽工程,可供布置鱼道的位置相当有限, 且开展相关的基础资料收集和设计论证时间短,可能会出现建成后的过鱼效果不理想、运行维护存在困难等问题。如洋塘鱼道在工程大坝截流后,发现对鱼类形成阻隔才开始鱼道的试验和设计。而有些国内的其它鱼道在建成大坝预留的鱼道外廓基础上进行设计建设,进、出口形式和水流形态不适应洄游鱼类要求,难以取得预期的过鱼效果。

(2) 鱼道过鱼与来水、枢纽运行的协调。鱼类的洄游季节与鱼类的生态习性有关,不同的鱼类有不同的过鱼时间要求,在同一河流上如需满足大部分鱼类的洄游可能需要较大的时间跨度,而鱼道的运行依赖于枢纽工程和天然来水情况,年内部分时段不一定能满足过鱼要求。从洋塘鱼道运行情况看,4~6月运行良好, 但在6月中旬后上游来水不足,被迫停止运行。由于洋塘鱼道和补水系统引用水量较大,而洣水从6 月下旬至7 月初进入枯水季节,且洋塘水闸调节能力弱,夏季社会用电和抗旱形势紧张,连电站的正常发电也无法完全保证,难以保证鱼道用水要求。

(3) 鱼道运行缺乏有效管理。鱼道为枢纽建筑物的组成部分,由水电站或水利工程的管理单位负责鱼道的运行、维护和管理。其管理职能不属于环保部门或渔业部门,因此鱼类保护的要求与鱼道的实际运行也可能存在不一致。如,洋塘鱼道由洋塘水闸管理站负责管理,无专职鱼道管理部门,缺乏相关的专业技术人员, 也没有专门的鱼道运行规程,鱼道在运行上缺乏有效管理与政府部门的监督。

7

(4) 鱼道运行和维护缺乏经费。鱼道建成后需要运行和维护费用,鱼道运行用水减少了工程发电、灌溉等效益,上述经费没有国家相关部门进行补贴,目前主要由工程管理单位负责承担,在鱼道运行和维护上难以保证足够的经费。洋塘水闸是自收自支的水利工程管理单位,员工的工资目前尚不能全额发放,对于目前的鱼道淤积现状没有能力投入人力和资金进行清理,更谈不上鱼道运行管理和日常维修了。因此,宜建立生态补偿机制,提供必要的经费,保证鱼道的正常运行和维护等,并弥补由此带来的工程效益损失。 5. 建议

目前,出于经济建设和国家能源战略部署的需要,在今后相当长一段时间内,我国要积极开发水能资源,建设水资源工程。鱼类是自然河川的主人,鱼类的生存条件由于人类过度捕捞、环境污染等原因已变得相当脆弱。水资源工程的建设势必加重我国鱼类资源生存环境的恶化,在协调水资源开发与鱼类资源保护矛盾中,鱼道建设不失为一种缓解或解决这一问题的工程措施,特别是由于技术进步,一些更有效的生态鱼道的出现,为鱼道的广泛使用开拓了新的空间。针对目前存在的问题,提出以下建议:

(1)应该形成对鱼道的正确认识,从宏观和整体上去把握鱼道设计的基本原则,处理好鱼道决策、设计、使用中的基本关系,使鱼道建设有一个正确的思想体系保障。建议,有必要从工程哲学的角度对鱼道建设进行哲学分析。鱼道建设的目的是为了保护水生生物,是协调工程建设与水生生物保护矛盾的一种工程措施,鱼道的建与不建,以何种形式建设,需要具体问题具体分析,建设鱼道不是目的,保护水生生物才是最终目的。

(2)大力开展鱼道建设的基础科学研究,加快制定鱼道设计、施工、管理的专业规范,如:针对不同鱼类特性,开展适合鱼类过坝的各种建筑物水力特性的研究,开展具有生态友好的过鱼水轮机等新型机电设备的研究;库区鱼类生存条件及泄水建筑物下游河道水流溶解氧对鱼类的影响及有效改善措施的研究;开展生态补偿流量、有利于鱼类生存和过坝条件的水库运行调度方式的研究等。进行多专业的专家联合攻关,为鱼道建设积累翔实、可靠的第一手资料,为国家制定有关部门专门的鱼道设计、施工和管理规范奠定理论基础。

(3)鱼道设计的专业化建设和推广“并行设计”。鱼道设计牵涉众多专业学科,

8

是一个相对独立、复杂和系统的设计工作,是多方面协调、多专业学科交叉的设计,应该将鱼道的设计工作从水利工程规划设计中独立出来,成立专门的鱼道设计和科研组织。在鱼道的规划设计过程中要加强各专业间、专业人员和非专业人员之间的交流和沟通,要让渔业部门、环境部门、水利部门的相关人员共同参与鱼道的设计,不能认为鱼道建设仅仅是水利工程的附属,是水利工程师的事情。 (4)针对已建的工程开展应用研究,并进行跟踪观测,总结由于修建各水利工程导致对本地区生态环境造成的影响及变化,找出所建设鱼道的优点和不足,对有缺陷的工程考虑进行修复,已建设鱼道的优点地方可作为以后建设鱼道的宝贵的经验。

(5)合理进行工程调度。对特定河道区域的鱼类种群、习性进行深入研究,在鱼类的生长繁殖期加大开启鱼道闸门的频率,甚至不关闭闸门,以减少水利工程对鱼类在河段上、下游间游动的阻隔效应。

(6) 开展调研,恢复和改造现有鱼道。根据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水法》等法律法规的有关规定和要求,在利用和开发水能资源的同时,必须采取措施保护水生生态环境,在水生生物洄游通道修建永久性拦河闸坝,应当同时修建过鱼设施。随着社会的发展,生态环境保护要求逐步提高,水利水电工程在实现社会和经济效益的同时,有效保护水生生态环境和鱼类资源的要求日益受到重视。因此,有必要对洋塘鱼道等现有鱼道进一步进行调研,了解运行现状,评估过鱼效果,分析和研究工程在设计、运行、维护、管理等过程中存在的问题和困难。如已停运而仍存在过鱼需要的,应提出合适的解决办法,采取恢复、改造等措施,尽快发挥鱼道的生态环境保护作用。

(7) 加强鱼道设计。在工程枢纽设计中应统筹考虑鱼道设计,开展水生生态环境和鱼类的调查、研究、模型试验等工作。根据工程河段主要过鱼对象的种类、过鱼季节、生态习性等,结合工程的闸坝型式、运行方式、地形地貌、河流特点、水流流态、工程区的环境特征等进行科学论证,并据此开展鱼道设计。鱼道工程应做到技术可行、运行可靠、经济合理、管理维护方便,满足鱼类洄游的要求。 (8) 协调枢纽运行与过鱼的关系。鱼道的运行应根据过鱼对象、季节、水文情势、工程运行等确定,运行方式包括一般运行和控制运行。在主要过鱼季节和上游来水量较充沛时,鱼道上下游闸门都提出水面,鱼道流量、水面线、流速都不

9

受闸门控制,过鱼对象主要为中鱼和成鱼。在过鱼季节初期、末期和上游来水较少等情况下,控制鱼道下游闸门的开度和鱼道内水流流速,以节约下泄水量,过鱼对象是幼鱼时,应以控制运行为主。枢纽运行过程中应考虑鱼道用水需要,统筹各类用水水量,优化调度方案。在鱼道运行过程中应尽可能控制水流大小,减少引用水量,避免影响灌溉、航运、发电等其他用水要求。

(9) 完善运行管理。鱼道运行管理应当在工程管理单位中设置专门的机构,并配备专业的管理人员,接受环保部门或渔业部门的监督管理。对于具体的鱼道工程应制定专门的运行规程,并落实到运行管理中,真正发挥鱼道的水生生态环境保护作用;同时,定期开展鱼道的过鱼观测和统计,分析过鱼效果,积累基础资料。定期清理鱼道内的淤塞物,在汛期需增加频次。加强闸门、过鱼观测仪器等设施的定期维护, 确保正常使用。鱼道设施如有损坏, 应对损坏部位及时维修, 保证过鱼效果的正常发挥。

(10) 落实相关经费。国家和地方人民政府有关部门、鱼道所属工程管理机构应加大鱼道资金投入,设立鱼道运行、维护、观测和科研的相关经费,社会和经济效益影响补偿费等。经费的来源应根据鱼道的所属单位的性质确定。经费的数量应能保证鱼道的正常运行、日常维护、过鱼观测和科学研究需要,合理补偿鱼道运行产生的工程发电、灌溉等效益损失。

参考文献

[1] 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(3):222-228.

[2] 华东水利学院主编. 水工设计手册——泄水与过坝建筑物[M]. 北京:水利电力出版社,1982 .

[3] Larinier M,Travade F,Porcher J P . Fishways:biological basis,design criteria and monitoring[C]//Bull . Fr .Pêche Piscic .,364 suppl,2002:208 .

[4] Riitta Kamula . Flow over weirs with applications to fish passenger facilities[M]. Finland:Oulu University Press,2002 .

[5] Michel Larinier . 环境问题、大坝与鱼类洄游[R]. 罗马:联合国粮食及农业组织,2007 . [6] 陈大庆,吴强,徐淑英,等. 大坝与过鱼设施[C]//北京:水电水利建设项目水环境与水生生态保护技术政策研讨会. 2005:101-131 . [7] 曹庆磊,杨文俊,周良景. 国内外过鱼设施研究综述[J]. 长江科学院院报,2010,27(5):39-43 .

[8] 颜文斗. 三峡鱼——三峡的鱼卵、小鱼和大鱼[J]. 共鸣,2002(5):13-15 .

[9] 孙双科,邓明玉,李英勇. 北京市上庄新闸竖缝式鱼道的水力设计研究[C]//昆明:水电2006国际研讨会. 2006:951-957 .

[10] 陈凯麒,常仲农,曹晓红,等. 我国鱼道的建设现状与展望[J].水力学报,2012,43(2):182-188.

10

[11] Bell M C. Fisheries Handbook of Eng ineering Requirements and Biological Criteria [M] . Fisheries-Engineering Research program. Corps of Engineers. 1973.

[12] 颜文斗. 三峡鱼——三峡的鱼卵、小鱼和大鱼[J] , 共鸣, 2002, ( 5) : 13- 15.

[13] 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(3):222-228.

[14] 南京水利科学研究所, 等. 鱼道[M]. 北京: 电力工业出版社,1982. [15] 林钦豪. 略谈洋塘鱼道的设计和运行情况[J]. 衡地科技,1981(1): 1-9. [16] 南京水利科学研究所. 洋塘鱼道模型试验报告[R]. 南京: 南京水利科学研究所, 1978. [17] 湖南省水利科学研究院, 等. 洋塘鱼道原体观测试验研究总结[R]. 长沙: 湖南省水利科学研究院, 1983.

[18] 刘洪波. 鱼道建设现状、问题与前景[J]. 水利科技与经济,2009,22(6):477-479. [19] 郭坚,芮建良. 以洋塘水闸鱼道为例浅议我国鱼道的有关问题[J].水力发电,2010,36(4):8-10.

[20] 董志勇. 环境水力学[M] . 北京: 科学出版社,2006.

11


水环境与生态工程学读书报告(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:江苏省资质管理规定细则

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: