SL 609-2013 水利水电工程鱼道设计导则
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3.0.8鱼道设计中宜进行水工模型试验,鱼道水工模型试验 容见附录B。
1一鱼道进口;2一水流控制断面;3一近自然型弯道; 4一鱼道出口;5一鱼道进口诱鱼水流
4.1.3隔板式鱼道适用于多种洄游性鱼类房屋建筑标准规范范本,可按下列规定选择
溢流堰式适用于表层洄游和有跳跃习性的鱼类。 淹没孔口式适用于底层游的鱼类。
3竖缝式适用于不同喜好水深洄游的鱼类。 4 组合式适用于不同寸性、不同游泳能力的多种过鱼对象。 4.1.4 槽式鱼道适用于游泳能力较强的鱼类。
组合式适用于不同寸性、不同游泳能力的多种过鱼对象。
4.2.1鱼道布置应满足主要过鱼对象在主要过鱼季节顺
4.2.1鱼道布置应满足主要过鱼对象在主要过鱼李节顺利通过 鱼道,进入上游安全水域的要求,并便于运行管理。 4.2.2根据工程具体条件,鱼道布置可采用绕岸式、格式、多 层盘折式或塔式等型式。 4.2.3鱼道进口、槽身、出口宜布置在河流同一侧,且应避开 岸坡不稳定区。
4.2.4鱼道布置宜避开机械振动、污水排放和噪杂喧闹等区域。
4.2.4鱼道布置宜避开机械振动、污水排放和噪杂喧闹等区域。 4.2.5在满足过鱼要求条件下,鱼道池室可结合闸、坝建筑物 进行布置。
2.6对河床式、坝后式水电站,鱼道宜布置在电站旁侧。
4.2.6对河床式、坝后式水电站,鱼道宜布置在电站旁
5.1.1鱼道进口布置应符合以
1宜布置宇泄水闸、电站尾水、生态放水口等经常有水流 下泄处,或鱼类洄游路线及经常集群地附近。 2有条件的工程宜设置多进口的集鱼系统。 3进口底高程应能满足下游水位的变化,在主要过鱼李节 中进口水深不宜小于1.0m。 4鱼道进口宜散露自然采光,不宜封闭成管道,否则应配 人工光源模拟自然光照条件。 5进口应避免泥沙淤积,并与河床平顺衔接。 5.1.2鱼道进口宜设置闸门以满足运行和检修要求。 5.1.3 当下游水位变幅较大时,应设置两个或两个以上不同位 置和高程的进口。鱼道进口下游应设渐扩过渡段与下游河道相 衔接。 5.1.41 鱼道进口不宜布置在有较强漩涡、回流等区域及死水区。 5.1.5鱼道进口区域水流流速小于鱼类感应流速时,应采取补 水等施,以诱导鱼类进入鱼道。 5.1.6枢纽其他建筑物下泄流量较大时,在鱼道进口宜辅以必 要的诱鱼、拦鱼、导鱼设施
5.2.1鱼道出口外水流应平顺,利于引导鱼类上溯,流速不宜 大于0.5m/s。 5.2.2鱼道出口应避开漂浮物聚集区、码头等区域;宜远离各 类进(取)水口、通航建筑物口门区。
(取)水口、通航建筑物口门区附近,且水流条件不能满足 5.2.1条要求时,在鱼道出口应设置隔流墙。
Ah = U 2gp?
式中△h 隔板水位差,m; U 鱼道设计流速,m/s g——重力加速度,m/s; 型试验,并经综合分析确定。 4 池室净宽不宜小于主要过鱼对象体长的2倍。 5池室净长l可取池室净宽的1.25~1.5倍
E= pg △hQ <[E] V
L=n(+d)+m(Al+d)
式中m一个 休息池个数; △l一一休息池池室净长,m。 13鱼道的用水量可按鱼道流量及补水流量乘以各自的运行 时间之和确定。 6.1.3槽身可采用混凝土、浆砌块石等材料。槽身纵向应根据 结构和地基条件分段设置结构缝;槽身横断面可采用整体式或分 离式结构。结构设计和地基处理应符合SL265等有关标准的 规定。
6.2.1仿生态式鱼道利用工程区原有河流、天然沟渠等地形 地貌进行布置,以减少占地、降低工程投资。 6.2.2鱼道形态宜与鱼类原栖息河道生态环境类似,水流条件 应依据鱼类习性确定。 6.2.3鱼道底坡应根据主要过鱼种类特性具体确定,宜为 1:100~1:20。
应依据鱼类习性确定。 6.2.3鱼道底坡应根据主要过鱼种类特性具体确定,宜为 1:100~1:20。 6.2.4鱼道水深不应小于0.2m,最大流速不宜大于2.0m/s
6.2.4鱼道水深不应小于0.2m,最大流速不宜大于2.0m/s。
6.3.1槽式鱼道在平面上宜采用直线布置,需转弯时应设置中 间水池过渡。
间水池过渡。 6.3.2槽式鱼道槽身净宽6不宜大于2m,阻板过水断面净宽b。 宜为0.5~0.6倍槽身净宽(图6.3.2),阻板间距宜为0.5~0.9 倍槽身净宽。
宜为0.5~0.6倍槽身净宽(图6.3.2),阻板间距宜为0.5~0 倍槽身净宽。
6.3.3鱼道底部坡度宜为1:51:10。
图6.3.2槽式鱼道横断面示意图
6.4.1特殊结构型式鱼道的槽身内可填满刨花、草料的编框竹
6.4.2鳗鱼道可采用筐笼式、斜槽式和细杆绳索式三种型式
鳗鱼道内应保持有薄层水流持续下泄
7诱导设施及其他辅助设施
7.1.1导鱼设施应根据主要过鱼对象的洄游习性、工程布置 件,因地制宜设置。 7.1.2导鱼设施可采用拦鱼坝(堰)、电栅、气幕等。导鱼电 设计见附录C。
7.1.3电栅周围一定区域内应设明显警示标志,电极阵上应
7.2.1诱鱼措施可采用水流、声、光、色和诱饵等。
7.2.3集鱼系统应设置补水、配水系统,集鱼系统每个进口
7.2.4声、光、色和诱饵等诱鱼措施可根据主要过鱼对象习
7.3.1鱼道应在适当位置设置观测室,或图像监控设施。
1观测室应设置在鱼道出口附近,面积不宜小于3m×3m, 室内应有照明、通风、防潮、绝缘和避雷等设施。 2观测室段的隔板过鱼孔(缝)应靠近观测窗,其面积不 宜小于原隔板过鱼孔面积。 3观测室段鱼道槽身应为平底,观测窗与鱼道侧壁齐平,
测窗底坎不宜高于鱼道槽身底板。 3.3观测室或进、出口处可设置摄像头、鱼探仪、计数器等 备。 3.4鱼道进出口宜布置水位监控系统
7.3.4鱼道进出口宜布置水位监控系统,
8.0.1鱼道观测内容主要包括鱼道流速、水深、流量,上、下 游水位,过鱼数量、规格、种类等,观测记录格式见附录D。 8.0.2应及时分析观测资料,掌握过鱼规律,提高鱼道过鱼效 率,并为鱼道设计积累经验。 8.0.3在特殊水位组合情况下,可通过对鱼道进、出口闸门进 行联合控制,降低鱼道内流速,满足过鱼要求。 8.0.4鱼道的运行应与闻、坝建筑物调度运行方式相协调。
附录A鱼类习性及游泳能力
A.1主要过坝鱼类的习性
中华鲟(Acipensersinensis),国家一级保护野生动物,典 型的溯河洄游性鱼类,分布于我国长江和珠江。栖息于东海、 黄海大陆架水域觅食、生长,繁殖群体7~8月间由近海进入江 河,至翌年秋季繁殖,产卵场位于金沙江和珠江上游。据初步 调查,葛洲坝修建后,中华的洄游路线被阻断,已在坝下形 成了一定规模的产卵场,主要分布于宜昌葛洲坝下游至庙嘴长 约7km的江段。 中华鲟是底层栖息鱼类,喜欢在夜晚活动,不善于改变运 动方向。受惊时速度加快,甚至窜出水面。雌鱼初次性成熟年 龄为14龄,体长为213~239cm;雄鱼初次性成熟年龄为9龄 体长为169~171cm。喜好流速为1.0~1.2m/s,极限流速为 1.5~2.5m/s。
A.1.2大麻哈鱼(鲜鱼)
大麻哈鱼(Oncorhynchusketa),属典型的溯河洄游性鱼 类。在我国的产卵场主要分布于黑龙江流域,包括乌苏里江、呼 玛尔河和松花江等。通常在北太平洋摄食生长,繁殖季节从外海 游向近海,进入淡水河流。我国分布的大麻哈鱼分为夏季和秋季 两个繁殖类群。夏季群6月下旬出现在黑龙江河口,约8月中旬 抵达产卵场;秋季群洄游时间较短,一般始于8月下旬,9月中 旬即可抵达产卵。产卵后亲鱼死亡,幼鱼于第二年4月下旬开始 顺流降河入海。 大麻哈鱼性成熟年龄以4龄为主,体长约60cm。喜好流速 约1.3m/s,极限流速约5m/s。大麻哈鱼喜跳跃,跳跃高度可 达4m。
刀鳞(Coiliaectenes),属典型的溯河洄游性鱼类。主要分 布在我国黄河、长江、钱塘江等流域。平时栖息在东海、黄海浅 海区域及河口摄食,繁殖季节溯河进淡水中产卵。长江刀鲸历 史上每年1月开始洄游,形成渔汛,最远可上潮到洞庭湖,产卵 场分布于长江中下游干流和通江湖泊。20世纪80年代以来,刀 鲸的资源量显著减少,现状调查大致3月底才开始洄游,洞游最 远一般不超过鄱阳湖湖口。繁殖后亲鱼降河入海。 力平时在底层栖息,洄游时则多在水体的中上层活动。力 鲸的初次性成熟年龄以2龄为主。最小性成熟雌鱼体长约20cm。 其喜好流速为0.2~0.5m/s,极限流速一般在0.4~0.7m/s 之间。
(Macrurareevesii),属典型的溯河洄游性鱼类。主要分 布在我国长江和珠江。孵化后第1年生活在淡水或河口水域, 第2年进入近海摄食肥育,待到性成熟时再溯河进人淡水中繁 殖。长江每年4月左右开始溯河洄游,繁殖季节为每年6~7 月。赣江的新干至峡江江段是长江的主要产卵场。 生活于水体的中下层,初次性成熟年龄一般为3~4龄, 个体体重一般为1~1.5kg。成鱼生活在近海。20世纪80年代以 来,长江已基本绝迹,成为濒危种类。人工养殖条件下,的 平均体长分别是:1龄鱼19.28cm;2龄鱼29.30cm;3龄鱼 35.85cm。美洲是长江的亲缘种,喜好流速在0.4~0.9m/s 之间,极限流速大于1m/s,可以作为长江游泳速度的参考
殖。繁殖后亲鱼死亡。 鳗俪幼鱼溯河的喜好流速为0.23m/s,能爬行通过障碍物。
A.1.6以“四大家鱼”为代表的半洄游性鱼类
半洄游性鱼类指一些淡水鱼类为了产卵、索饵和越冬,从静 水水体(如湖泊)洄游到流水水体(如江河),或从流水水体向 静水水体的季节性洄游。我国青鱼、草鱼、鲢鱼、镛鱼(四大家 鱼)、鳃、等,均属于典型的半洄游性鱼类。四大家鱼等半洄 游性鱼类广泛分布在我国珠江、长江、黄河、黑龙江等流域。在 长江流域,江湖半洄游性鱼类在每年春季的繁殖季节,集群逆水 洄游到干流中的上游产卵场产卵繁殖;产卵后亲鱼又陆续洄游到 原来食饵丰富的干流下游、支流和附属湖泊索饵;幼鱼常沿河逆 流作索饵洄游,进人支流和附属湖泊育肥。 四大家鱼的最小性成熟年龄在2~4龄之间,游泳能力较强, 有逆流而上的习性。其中鲢鱼喜跳跃。
白鲟(Psephurusgladius),国家一级保护野生动物,主要 分布于长江干流和通江湖泊。主要栖息于水体中下层,每年6~ 8月洪水期进入眠江、沱江、嘉陵江和乌江等支流的下游索饵; 9月以后又返回干流越冬;在长江中游江段,白鲟也常进人大型 湖泊或与大湖相通的支流索饵;幼鱼有集群和近岸游代的性, 常在岸边浅水区觅食。白鲟雌鱼性成熟年龄约6龄,雄鱼性成熟 年龄约4龄;成熟个体长2~3m,体重140~150kg。白于春 季(3~4月)在长江上游产卵。葛洲坝枢纽截流前,唯一产卵 场位于长江上游的宜宾县柏溪至马门溪江段。 白鲟善泳阔游,有生殖洄游习性。
脑脂鱼(Mycocyprinusasiaticus),国家二级保护野生动 物,主要分布于长江、闽江等流域,属底层鱼类。在长江于支流 均有分布,以上游数量为多。胭脂鱼有生殖洄游习性。每年繁殖 季节前,长江干流中、下游和通江湖泊的亲鱼,在秋末冬初相继
洄游到上游。产卵场主要分布在长江上游干、支流,如金沙江下 游段、眠江的健为至宜宾、嘉陵江等。葛洲坝兴建后,被阻隔在 项下江段的胭脂鱼可以发育到性成熟,产卵场主要分布在脑脂坝 至虎牙滩、红花套室后江沱、白洋至楼予河、枝城上下等江段。 谁鱼初次成熟年龄约7龄,雄鱼初次成熟年龄约5龄,最大个体 本重达40~50kg。胭脂鱼的平均体长分别是:雌鱼:3龄 73.67cm,4龄81.75cm,5龄88.25cm;雄鱼:3龄75.93cm, 4龄84.08cm,5龄90.96cm。
花鳗俪(Anguillamarmorata),国家二级保护野生动物, 典型的降河洄游性鱼类,分布于长江、钱塘江、九龙江等。性成 熟前,由江河的上、中游移向下游,降河洄游到河口附近时性腺 开始发育;而后人深海进行繁殖,生殖后亲鱼死亡,卵在海流中 孵化,幼鳗进入淡水河湖内摄食生长。花鳗缅可以较长时间离开 水中,能到水外湿草地和雨后的竹林及灌木丛内觅食。花鳗網的 常见体长为50~80cm,最大体长可达230cm。
A.1.10秦岭细鳞鲱
秦岭细鳞鲢(Brachymystarlenoktsinlingensis),国家二级 保护野生动物,仅分布于滑河上游干、支流,冷水性鱼类。具有 生殖洄游习性,每年5~6月由主河道逆河向上,进人具有沙砾 底质的山洞支流中繁殖,9~10月由山洞支流进入主河道,在深 水潭中越冬。最小性成熟年龄3龄,雌鱼体长约30cm;雄鱼体 长约26cm,精巢粉红色。常见个体体长是15cm,最大体 长45cm。
A. 1.11 长薄鳅
长薄鳅(Leptobotiaelongata),我国特有鱼类,主要分布 在长江中、上游干、支流,底层鱼类,喜栖息于近岸缓流区的 石砾缝隙。长薄鳅有生殖洄游习性,每年4~6月,性成熟个 体进人上游水流急紊乱的深水区产卵场产卵。长薄鳅性成熟 最小个体体重约100g,体长约23cm。长薄鳅的平均体长分别
是:1龄鱼6.36cm;2龄鱼12.05cm;3龄鱼14.20cm。体长 与年龄的回归方程为L,=5.21t一1.32,其中L,为体长,cm; t为年龄。
岩原鲤(Procyprisrabaudi),长江特有鱼类,主要分布于 长江上游,属底层鱼类。岩原鲤具有生殖洄游习性,立春后开始 潮河到长江上游的干流、支流中摄食、生长及产卵。产卵场大多 分布于干支流的激流江段,底质为砾石。产卵季节为3~5月。 岩原鲤的平均体长分别是:1龄鱼11.33cm;2龄鱼23.85cm;3 龄鱼27.60cm。
铜鱼(Corciusheterodon),长江特有鱼类,在长江水系分 布广泛。铜鱼有生殖游习性,产卵场分布于长江于流的中、上 游及主要支流。铜鱼雌鱼的初次性成熟年龄为4龄,体长28~ 52.9cm,体重0.3~1.8kg;雄鱼初次性成熟年龄为3龄。铜鱼 的平均体长分别是:1龄鱼13.90cm;2龄鱼19.20cm;3龄鱼 27.70cm。雌鱼、雄鱼的体长与年龄的回归方程分别是L一 0.29t十7.01t十8.02、L=一0.67t十9.68t十4.11,其中L 为体长,cm;t为年龄。
A.1.15齐口裂腹鱼
布于长江、金沙江、岷江等上游江段,属底层鱼类,喜栖息于山 区河弯急流处。齐口裂腹鱼有生殖洄游习性,产卵前上溯到栖息 地以上的江段产卵。产卵季节在3~6月,卵多产于急流浅滩的 砂、砾石上。齐口裂腹鱼雌鱼初次性成熟年龄为4龄,雄鱼初次 性成熟年龄为3龄。齐口裂腹鱼的体长分别是:1龄鱼0.80~ 1.00cm;3龄鱼1.40~2.00cm;5龄鱼2.10~3.00cm
中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis),俗名河蟹,属降河洄游 性甲壳动物,在我国长江、辽河和瓯江等流域均有分布。河蟹在 谈水中生长育肥,长江中下游地区,每当10月中下旬,成蟹在 夜间从湖泊中成群进人长江,向河口迁徒,性腺逐步发育,在长 江口附近的浅海中越冬,并于翌年春季紧殖,繁殖后亲蟹死亡。 孵出后的幼体经5次蜕皮后变态为大眼幼体。大眼幼体具明显的 趋淡性、趋流性和趋光性,随潮水进人淡水江河口,蜕壳变态为 一期仔蟹。然后继续上溯进入江河、湖泊中生长。 幼蟹上溯过程中有较强的爬行能力,能爬越障碍物进入其摄 食生境。
A.2.1与鱼道设计相关的鱼类游泳能力主要为鱼的感应流速、 喜好流速和极限流速。 A.2.2鱼类的极限流速宜通过实验观测确定,可参考表 A.2.2。对于没有进行实验观测的鱼类,可利用公式(A.2.2) 估算鱼类的极限流速。
=1.98L(m/s)
2.2几种鱼类的感应流速、弃好流速
我国尚无翁相关数据,美洲的数据供参考。 b 数据来源于中国科学院水生物研究所室内试验成果,参考该鱼类项水流游动 30min以上的游速确定。 C 数据来源于富春江大比例(1:1.5)模型试验中鱼类克服孔口的流速值资料。
在鱼道中皇蛇形状的幼鳗能以“爬行”的方式越过建筑物。 幼鳗具有两种“爬行”能力:一是用身体粘附于湿润具有细流 水的建筑物壁面,顺着垂直流下的细流水向上“爬行”。二是以 本身细长的体形,环绕在有垂直下泄的细流水的细长杆上缓缓向 上“爬行”。 河蟹的攀高能力很强,特别是在幼蟹阶段,由于身体轻,能 在潮湿的玻璃上作垂直爬行。
附录B鱼道水工模型试验
B.1.1鱼道模型试验按研究内容可分为枢纽整体模型、鱼道整 体模型、鱼道局部模型三种。 B.1.2枢纽整体模型试验主要研究鱼道与其他各建筑物之间的 相互关系,确定鱼类上溯的流速屏障位置,分析主要过鱼季节枢 纽不同调度方式鱼道进、出口水流条件,确定鱼道在枢纽中的整 体布置。
整体水力特性,优化鱼道进出口数量与布置、鱼道底坡坡度、 室尺寸等。
局部模型二类。鱼道隔板局部模型试验主要研究横隔板具体型 式,确定过鱼孔面积,评价池室水流流态,防止水流产生能量租 累。鱼道集鱼系统局部模型试验主要研究集鱼系统的布置,确定 补水系统型式及补水量大小。
1 枢纽上、下游区域流速分布,鱼道进出口区域流速分布、 流态。 2 鱼道进出口区域特征水位、水位变幅。 B. 1. 6 鱼道整体模型试验应包括以下测试内容: 全程水面线。 2 鱼道流量。 3 典型隔板过鱼孔、水池流速、流态及相邻池室水位差。 B.1.7 鱼道局部模型试验应包括以下测试内容: 1 隔板过鱼孔(缝)、池室内流速分布、流态及相邻池室水
3典型隔板过鱼孔、水池流速、流态及邻池室水位差。 B.1.7鱼道局部模型试验应包括以下测试内容: 1 隔板过鱼孔(缝)、池室内流速分布、流态及相邻池室力
2集鱼系统各进口及输鱼渠的流速。 3 补水区域补水前后的流速分布化工标准,
B.2.1鱼道水工试验模型应满足几何相似、水流运动相似和动 力相似,遵循弗劳德相似准则
B.2.2模型试验范围应按下列规定选用:
路基标准规范范本1枢纽整体模型:模型范围宜包括鱼道进、出口附近各一 定区域。 2鱼道整体模型:模型范围应包括鱼道下游进口至上游 出口。 3鱼道局部模型:鱼道隔板局部模型范围可取鱼道中段15 一20块隔板。鱼道集鱼系统局部模型可取集鱼系统及其补水系 统和有关的鱼道进出口段。
B.2.3模型比尺可按下列规定选
1鱼道枢纽整体模型比尺按枢纽及其他水工水力学试验要 求选取。 2鱼道整体水工模型试验可为1:15~1:40。 3局部模型可为1:5~1:10。 B.2.4鱼道水工模型设计除需满足鱼道建筑物的特殊要求外, 还应遵循SL155的规定。
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