蜿蜒式魚道與豎縫式魚道的水力特性對比分析

劉 輝，郄志紅，吳鑫淼

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，河北 保定 071001）

魚道是1 種能夠使被攔河建筑（如水閘、大壩等）阻斷的江河重新連通，為魚類提供洄游路徑的專門水工建筑物，具有維系江河上下游水生態(tài)的作用。魚道按結(jié)構(gòu)可以分成工程型魚道和近自然型魚道。常見的工程型魚道有豎縫式、丹尼爾式、池堰式和管道式魚道等。工程型魚道中的豎縫式魚道因其流態(tài)穩(wěn)定、對上下游水位變動自適應(yīng)性強等優(yōu)點，在國內(nèi)外工程應(yīng)用較為廣泛［1］。豎縫式魚道水力特性的研究歷史比較早，20 世紀80 年代，加拿大Alberta 大學(xué)的Rajaratnam 團隊［2-5］結(jié)合水工物理試驗與室外觀測對豎縫式魚道進行了系統(tǒng)研究，研究表明魚道池室的長寬比宜適當(dāng)取值，當(dāng)長寬比取值1.25 ～1.88 范圍內(nèi)，魚道內(nèi)部水流流態(tài)穩(wěn)定。法國的Larinier 等［6］對豎縫式魚道的池室消能情況進行了試驗研究，提出了可以用魚道水池單位體積消能率來表達豎縫式魚道中水體的紊動強度。徐體兵 等［7］通過對魚道模型進行數(shù)值模擬計算，得到了豎縫式魚道水池的長寬比為9∶8 ～10.5∶8、導(dǎo)板長度與水池寬度之比為0.25 ～0.34 的合理區(qū)間，可以獲得較好流態(tài)。張國強等［8］研究了豎縫寬度對水池內(nèi)水流結(jié)構(gòu)的影響，并給出豎縫寬度的合理取值范圍為b/B=0.15 ～0.20（b、B分別為豎縫寬度和池室寬度）。但在實際工程中，一些工程型魚道的運行效果不佳，如富春江七里壟水電站魚道、湖南的洣水洋塘水電站魚道等未能發(fā)揮應(yīng)有作用［9-10］。

隨著生態(tài)文明和回歸自然理念的不斷深化，生態(tài)水力學(xué)不斷發(fā)展，魚道等生態(tài)補償技術(shù)被積極開發(fā)，其中近自然型魚道得到了國內(nèi)外越來越多的重視，用于保護水利工程建設(shè)中的魚類資源?！?br>