沖乎爾水電站集運魚系統設計方案及實施

吳天祥

（新疆新華水電投資股份有限公司，烏魯木齊 830063）

沖乎爾水電站集運魚系統設計方案及實施

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魚系統是國內第二例采用流速和燈光誘魚方式的集魚船技術進行河道魚類保護的工程實例。介紹了集魚船設計和建造方案、流速和燈光誘魚的設備與實施方法。

魚類保護；流速和燈光；集魚船；設計；沖乎爾水電站

1 項目概況

沖乎爾水電站位于新疆阿勒泰地區布爾津縣境內布爾津河下游，是布爾津河干流上規劃的第3個梯級電站，由大壩、溢洪道、導流兼泄洪洞、發電引水系統和電站廠房組成。電站總裝機110 MW，設計年發電量3.96億kW?h，年利用小時3 600 h，屬中型Ⅲ等工程。電站于2006年10月開工，2010年8月投產發電。

為解決工程建設對布爾津河魚類保護問題，環保部門要求修建過魚設施，減緩工程對水生生態及魚類不利影響，恢復壩址上下游的洄游通道，保護河道魚類資源。

經過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的集魚船誘捕，集魚車運至上游放流的方式進行。內容包括：集魚船運魚設備一套；集魚船平臺一座及配套的電力設施。項目總投資1 466萬元，自2014年4月實施，2015年8月試運行，9月通過環保部門驗收。

2 項目主要內容及實施方案

項目主要內容：集運漁船的設計及制造、漁船碼頭的設計及施工、運魚設備的設計及制造。

2.1 項目主要參與單位及組織方式

項目委托長江船舶設計院實行總承包，負責本項目的組織、研發、實施工作。

集魚船的設計與建造、集魚船平臺工程施工組織等由長江船舶設計院完成。誘魚、運魚系統設計及專項設備的研發試驗工作由中國科學院水工程生態研究所完成。集魚船平臺（泊船碼頭）設計由電站設計單位新疆維吾爾自治區水利水電勘測設計研究院完成。

2.2 集魚船設計與建造工程

2.2.1 船舶主要特征概述

由于布爾津河為非通航河流，經方案論證，設計一艘總長15.00 m的單底、單甲板、全電焊、全鋼質、橫骨架式、雙體船結構船體。主船體設有泵艙、壓載艙、空艙及觀察艙等。考慮到當地極端低溫天氣，全船鋼材料采用適宜于極端低溫天氣的CCSD級鋼。

過魚通道位于船體中部，為2個片體間的腔體，過魚通道底部和2個片體間用鋼板聯接，過魚通道中設置4套噴水腔體，4臺噴水泵在自然引流不足的情況下噴水輔助加速。

集魚船主甲板艏部兩舷及艉部兩舷設置4臺移船絞車。電站壩下至公路橋之間的區域內左岸及右岸各設地牛2只，移船絞車引出的鋼纜和地牛連接，使集魚船可在一定區域內前后左右移動，尋找合適的過流斷面進行集魚作業。

因當地魚類多為中底層魚類，為加強對此類魚的誘集作用，船舶采用可變吃水設計，集魚時通過加注壓載水沉底擱淺作業，可與河底無縫銜接。

2.2.2 魚類收集箱

魚類收集箱放置于暫養艙底部，為鋼質結構。集魚作業時為不影響魚類進入暫養艙，沿船長方向的兩塊板平鋪在過魚通道底部。當需要向運魚車轉運時，通過移船絞車將集魚船絞拖至左岸，用汽車吊將魚類收集箱吊運至運魚車上。

2.2.3 船舶建造

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

由于集魚船技術目前未達到完全成熟，為避免船舶建成后在使用地再進行較大幅度的改動，所以船舶建造完畢將在建造地下水并進行一系列試驗后，經出廠驗收運至現場拼裝運行。開展相關研究和試驗工作對集魚船設計和有效運行具有重要指導意義。通過對特殊設備進行專項研發及在不同階段進行模型及現場試驗，有利于及時發現設計和建造中存在的問題，并進行優化完善，使集運魚系統效果更佳。

2.3 集魚船平臺設計與建造工程

集魚船平臺位于電站廠房下游左岸，距廠房約400 m處。集魚船平臺由停船平臺、進場道路、地牛、電纜溝、值班室和供電塔組成。該部分通過招標選擇有相應資質的施工單位歷時4個月完成。

2.4 誘魚、運魚設計及建造工程

2.4.1 誘魚設施及方法

（1）水流誘魚。國內外的實踐經驗表明，流速吸引為最有效的誘集方式。本集魚船設置4臺水泵，結合河流本身流速可使誘魚水流控制在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，形成有利于魚類進入的流場，在魚類的上溯季節，在該流場的作用下，魚類溯流進入集魚通道。為了避免噪聲、水流紊亂等對吸引效果造成影響，泵艙敷設阻尼材料，起到減震降噪的作用。

（2）燈光誘魚。在進魚口及通道內設置誘魚光源，利用部分魚類的趨光特性輔助誘魚。集魚平臺設白、藍、綠三色光源，可根據試運行結果選擇效果較好的光源長期使用。

2.4.2 集魚船的觀測系統

集魚船的觀測系統主要包括魚類監視設備、流速測量設備及觀察窗等。

（1）設置流速儀。為選擇適宜的誘魚工作地點以及精確控制誘魚水流流速，在集魚船的進魚口、艏部、艉部、過魚通道口等10余處設置流速儀，以準確測量進魚口附近以及過魚通道內典型節點處的流速及流態，保證進魚口，集魚通道及魚類暫養艙都保持在適合的流速范圍。

（2）配置監測探頭。在進魚口及過魚通道內安裝10只監控探頭（其中水上2只，水下8只），用以全面監控、記錄、統計、計算過魚通道內進魚效率及各被保護魚類的行為特性，這些資料將為后期集魚船改進和完善提供最可靠的依據。

進魚口及暫養艙側壁設置觀察窗，觀察窗尺寸為Ф350 mm，主要功能為觀察進魚口誘魚情況、暫養艙魚類的存活情況以及魚類在通道中的行為特征。

2.4.3 運魚方案

由于本工程運魚非商業運輸，根據本工程河段魚類資源量結合本工程的魚類保護目標，采用車載運魚箱方式進行運輸，將活魚箱安載于帶吊運裝置的運輸車上，箱內配有增氧、過濾裝置，運至上游進行放生。

3 結語

沖乎爾水電站集運魚系統是國內第二例采用流速和燈光誘魚方式的集魚船技術進行河道魚類保護的工程實例。新疆自治區環保部門對本工程魚類保護問題高度重視，工程建設單位嚴格按照環評報告批復要求落實魚類保護措施，歷時3年進行設計方案的調研比選，最終選定集魚船方案實施，項目實施到最終驗收歷時17個月，期間各參建單位付出了諸多努力。項目投運對保護布爾津河流域的魚類保護起到了關鍵作用，對其他水電工程魚類保護問題具有一定借鑒意義。

（責任編輯：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，學士，主要從事水利工程建設管理工作。