高海拔高寒地区大落差鱼道设计关键技术

　　本书依托藏木水电站鱼道工程，汇总了国内外过鱼设施研究现状，分别从过鱼对象及其基本参数、总体布置、结构设计、诱鱼系统、金属结构及观测设施、物理模型试验及数值试验、可通过性试验、过鱼效果监测与评估等方面对鱼道设计内容进行详细论述；同时根据近五年鱼道运行成果，提出了鱼道运行管理要点、科学研究内容及后期设计优化方向。本书可供从事水利水电工程鱼道设计与科学研究的工程技术人员参考，尤其是对在高海拔高寒地区建设的水利水电工程鱼道设计具有较好的借鉴意义。

　　张连明，中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 正高级工程师，作为设计总工程师主持包括藏木、直孔、加查预可、梅子坪水电站、六台、盘道水库等8个大中型项目的设计工作，发表论文20余篇，作为主编出版专著3部，获得专利16项。获得四优、省部级科技进步、咨询奖共18项

目录
前言
1 概述 1
1.1 水电开发对鱼类的影响 1
1.2 鱼道设计与应用综述 1
1.2.1 国外过鱼通道研究进展 1
1.2.2 国内过鱼通道研究进展 3
1.3 鱼类生物学特性及游泳能力研究 7
1.4 水工模型试验及数值模拟 8
1.5 鱼道池室结构研究综述 8
1.6 鱼道过鱼效果研究综述 10
2 工程综述 11
2.1 工作背景 11
2.2 工程概况 12
2.3 工程区域环境状况 13
2.3.1 自然环境 13
2.3.2 地表水环境 15
2.4 鱼道工程建设的特（难）点与创新点 18
2.4.1 工程特（难）点 18
2.4.2 工程创新点 18
2.5 藏木鱼道对江段水生态保护的意义 20
3 工程影响河段鱼类资源状况 21
3.1 工程河段鱼类资源现状 21
3.1.1 种类组成 21
3.1.2 资源分布 24
3.2 生物学特性 25
3.2.1 形态特性研究 25
3.2.2 种群结构研究 31
3.2.3 生长特征 38
3.2.4 繁殖特征 43
3.3 生态习性 48
3.3.1 栖息类型 48
3.3.2 食性 49
3.3.3 繁殖习性 49
3.3.4 重要生境 50
3.3.5 洄游习性 51
3.4 工程建设对鱼类的影响 52
3.4.1 阻隔效应 52
3.4.2 生境破碎化 52
3.4.3 水文情势变化 53
3.4.4 水质、饵料变化 53
3.5 过鱼基本参数研究 54
3.5.1 过鱼对象选取 54
3.5.2 过鱼季节研究 55
3.5.3 过鱼对象规格 56
3.5.4 过鱼规模研究 56
4 工程影响河段鱼类游泳能力测试研究 58
4.1 测试内容与地点 58
4.2 测试方法 59
4.2.1 感应流速 59
4.2.2 临界游速 59
4.2.3 突进游速 59
4.2.4 持续游泳时间 59
4.3 测试结果及分析 59
4.3.1 首次测试结果（2010 年11～12 月） 59
4.3.2 补充测试结果（2011 年6 月） 69
4.4 推荐鱼道设计流速 72
4.4.1 过鱼孔口尺寸 72
4.4.2 过鱼孔流速 72
5 总体布置和结构设计 75
5.1 工程等别和设计标准 75
5.1.1 工程等别 75
5.1.2 设计标准 75
5.2 鱼道总体布置及结构设计 77
5.2.1 总体布置 77
5.2.2 坝下游段结构设计 77
5.2.3 库区段结构设计 83
5.3 优化设计 86
5.3.1 鱼道活动段研究与设计 86
5.3.2 鱼道闸门远控优化 86
5.3.3 增设鱼道休息池 87
5.3.4 鱼道人行通道 87
5.3.5 鱼道自动升降机 88
5.3.6 工业电视 88
5.4 小结 89
6 主要建筑物设计 91
6.1 进口设计 91
6.1.1 进口布置原则 91
6.1.2 坝下运行水位及水力条件 91
6.1.3 进口设计参数 92
6.1.4 推荐进口运行方式 92
6.2 池室设计 93
6.2.1 池室形式研究 93
6.2.2 池室尺寸 96
6.2.3 鱼道坡度 96
6.2.4 休息池设计 97
6.3 出口设计 97
6.3.1 出口布置原则 97
6.3.2 库区水位变幅及水力条件 97
6.3.3 出口设计参数 98
6.3.4 推荐出口运行方式 98
6.4 诱鱼系统设计 99
6.4.1 诱鱼方案 99
6.4.2 补水诱鱼系统设计 99
6.4.3 暗涵段灯光诱鱼系统设计 101
6.5 小结 101
6.5.1 进口设计 101
6.5.2 池室设计 101
6.5.3 出口设计 102
6.5.4 诱鱼系统设计 102
7 金属结构、观测设施及附属设施设计 103
7.1 金属结构设计 103
7.1.1 进口闸门及启闭设备 103
7.1.2 出口闸门及启闭设备 104
7.1.3 过坝段闸门及启闭设备 105
7.1.4 防腐措施 105
7.2 观测设施设计 106
7.2.1 观测研究室 106
7.2.2 观测设备 108
7.3 附属设施 109
7.3.1 电气一次 109
7.3.2 电气二次 109
7.3.3 通信 110
7.3.4 采暖通风 110
7.4 小结 110
8 水力特性研究 111
8.1 物理模型试验 111
8.1.1 试验目的与内容 111
8.1.2 模型设计与制作 112
8.1.3 试验结果及分析 112
8.2 数值模拟计算研究 121
8.2.1 试验目的与内容 121
8.2.2 数值模拟结果及分析 121
8.3 现场试验 132
8.3.1 试验目的及内容 132
8.3.2 现场试验结果及分析 132
8.4 小结 136
9 可通过性试验研究 137
9.1 试验目的 137
9.2 试验内容 137
9.2.1 池室结构可通过性试验 137
9.2.2 隔板形式比较试验 137
9.2.3 鱼类聚集试验 137
9.3 试验地点 138
9.4 试验方法 139
9.4.1 试验鱼选择 139
9.4.2 试验鱼运输及暂养 142
9.4.3 池室结构可通过性试验 142
9.4.4 隔板形式比较试验 143
9.4.5 鱼类聚集试验 144
9.5 试验结果及分析 144
9.5.1 可通过性试验研究 144
9.5.2 隔板比较试验研究 162
9.5.3 鱼类集群试验研究 163
9.6 分析与讨论 164
9.6.1 鱼道模型可通过性分析 164
9.6.2 整体模型的鱼类集群区域分析 174
9.7 小结 175
9.7.1 不同工况过鱼效果 175
9.7.2 不同隔板过鱼效果 175
9.7.3 坝下鱼类集群规律 175
10 过鱼效果监测评估 177
10.1 常规监测 177
10.1.1 监测目的 177
10.1.2 监测内容 177
10.1.3 监测时段 177
10.1.4 监测方法 178
10.2 过鱼效果监测评估 178
10.2.1 监测目的 178
10.2.2 监测内容 179
10.2.3 监测时段 179
10.2.4 监测方法 179
10.2.5 监测设施 180
11 运行管理技术要点 182
11.1 关键问题梳理 182
11.1.1 鱼道原设计方案 182
11.1.2 工程变更情况 182
11.1.3 鱼道运行管理技术要点分析 183
11.2 运行管理内容及机构设置 183
11.2.1 运行时段 183
11.2.2 运行管理内容 183
11.2.3 运行管理机构及人员配置 184
11.3 运行前准备 185
11.4 进口运行管理 186
11.4.1 闸门启闭 186
11.4.2 补水系统 187
11.5 观测室运行管理 187
11.6 过坝段运行管理 188
11.7 出口运行管理 188
11.7.1 电站正常运行期调度 188
11.7.2 闸门启闭 189
11.8 设备运行维护 190
11.8.1 设备类型 190
11.8.2 设备校准 190
11.8.3 设备运行管理 191
11.8.4 设备维护保养 192
11.9 运行期科普展示 193
12 科学研究及后期优化建议 194
12.1 运行期科学研究 194
12.2 后期优化改进建议 194
12.3 鱼道专利情况 195
参考文献 196