引江济淮工程东淝闸枢纽过鱼设施设计

第04期（总第443期）
吉林水利2019年04月
［文章编号］1009-2846(2019)04-0012-03
［收稿日期］2018-01-29
［作者简介］乔鑫位（1981-），男，河北行唐人，高级工程师，主要从事水工结构设计工作。

1引言
现有的东淝闸枢纽位于瓦埠湖出口，距入淮
口2.5km ，是瓦埠湖沟通淮河干流的重要控制工程，该枢纽包括节制闸和船闸。

瓦埠湖通过东淝河与淮河干流连通，现建有东淝闸及船闸，为防止淮河洪水倒灌和发展蓄水灌溉，全年约有4―6个月是敞开的，鱼类通过水闸泄洪和进洪出入瓦埠湖，未设专门过鱼设施。

根据环保部环审[2016]77号文《关于引江济淮工程环境影响报告书的批复》“严格落实生态保护措施。

采取江湖连通、鱼类资源保护与恢复、优化航道布局、生态恢复等措施，切实保护水生生态。

在长河枞阳闸机枞阳引江枢纽、瓦埠湖东淝河闸、淮河干流蚌埠闸和临淮岗闸新建过鱼设施，修复裕溪河巢湖闸已有过鱼设施，恢复淮河干流、瓦埠湖与淮河干流、菜子湖及巢湖与长江干流的生态连通”，为恢复淮河干流与瓦埠湖之间的鱼类洄游通道，促进河湖之间鱼类的交流，保证引江济淮工程调水月份鱼类进出瓦埠湖，需在东淝闸枢纽设置过鱼设施。

目前关于过鱼设施主要有鱼道、仿自然通道、鱼闸、升鱼机和集运鱼船等型式，其中升鱼机、鱼
闸和集运鱼船适合高水头工程，过鱼不连续、过鱼
效果不稳定、操作复杂、运行费用高等，不适合设计水头较低的东淝闸枢纽采用[1]。

鱼道和仿自然通道过鱼连续稳定，但仿自然通道须在现在地面开
挖通道，工程占地较大，同时若采用仿自然通道，穿越东淝闸岸边堤防时为保持堤顶道路交通畅通，须在开挖的断面顶部布置约90m 长桥梁；采用钢筋混凝土鱼道，则无需建桥，同时可以减少工程占地。

因此，选用鱼道为东淝闸枢纽过鱼设施。

2过鱼设施设计
2.1设计条件2.1.1过鱼对象
为实现“保持河湖连通，促进河湖交流”的过鱼目的，原则上闸址处具有入湖和出湖需求的所有鱼类均是东淝闸枢纽的过鱼对象。

过鱼设施设计时需要根据主要过鱼对象的特点及生态习性进行设计，考虑鱼类的过鱼需求、过鱼有效性、过鱼价值，并结合鱼类资源量现状，优化和确定东淝闸枢纽的主要过鱼对象。

根据以上筛选依据，结合瓦埠湖鱼类种类的历史及现状，分析得到东淝闸枢纽主要过鱼对象为：鲢、鳙、草鱼、青鱼、鳡等产漂流性卵鱼类，兼顾鲤、鲫、鳊、鲂、鲌
引江济淮工程东淝闸枢纽过鱼设施设计
乔鑫位
（安徽省水利水电勘测设计院，安徽合肥230088）
［摘要］文章介绍了东淝闸枢纽的工程概况，对引江济淮工程东淝闸枢纽设置过鱼设施的必要性进行了阐述，
对常用的过鱼设施的型式及优缺点进行了对比，结合工程占地及交通布置等方面，确定鱼道为东淝闸枢纽过鱼设施。

文中给出了东淝闸鱼道的设计条件，根据鱼道选址的原则，东淝闸枢纽的过鱼设施布置在离船闸较远的东淝河节制闸左岸大堤处。

对东淝闸鱼道的池室宽度与长度、池室水深、隔板及竖缝、池间水位落差与底坡、观察监测设施设计参数进行了详细论述。

东淝闸鱼道的结构设计型式可供类似设计水头不大有过鱼需求的工程参考。

［关键词］引江济淮；东淝闸枢纽；过鱼设施；鱼道［中图分类号］S 965
［文献标识码］B
12--
图1东淝闸枢纽过鱼设施总体布置示意图
类、黄颡鱼、间下鱵等产粘性卵鱼类。

2.1.2设计水位
东淝闸过鱼瓦埠湖侧设计水位为18.40m ，淮河侧设计水位为17.40m ，设计水头为1.00m 。

2.1.3设计流速过鱼设施的设计流速是关系到鱼类是否可以通过的重要参数，通常是由过鱼对象的克流能力及鱼道的长度决定。

东淝闸枢纽过鱼对象较多，同
时既有成鱼也有幼鱼，主要过鱼对象克流能力见表1。

根据主要对象克流能力，本鱼道设计流速0.7―0.8m/s 。

2.2过鱼设施选址
过鱼设施选址应遵循一定的原则，首先过鱼设施应布置在鱼类的洄游路线上或处于鱼类的主要密集分布水域，其次应避免布置在人类活动、船只干扰、水体污染等对鱼类栖息造成影响的水域。

由于东淝河是瓦埠湖与淮河连通的唯一通道，是鱼类洄游的必经路线，过鱼设施布置在东淝河枢纽有利于洄游鱼类寻找进口并入湖和入河。

其次，船闸水域由于船只的通行，造成的噪声干扰及油污污染可能对鱼类进入过鱼设施造成影响。

因此，从保证过鱼设施效果的角度，东淝闸枢纽的过鱼设施布置在离船闸较远的东淝河节制闸左岸大堤处，布置示意图见图1。

2.3
结构型式设计
东淝闸枢纽鱼道采用整体U 型结构，槽宽3.0m ，边墙厚0.60m ，底板厚0.60m ，间隔2m 设置一根高0.6m ，宽0.4m 的撑梁。

单个过鱼池长3.60m ，底坡1:100。

2.3.1池室宽度与长度
鱼道的宽度是鱼道池室的净宽，主要由过鱼
量、过鱼对象的最大规格、鱼道孔缝宽度及消能条件而定。

根据《水利水电工程鱼道设计导则》以及联合国粮农组织对鱼道池室尺寸的建议：池室宽度不应小于最大过鱼目标体长的2倍；池室长度不应小于最大过鱼目标体长的2.5倍。

东淝闸枢纽过鱼对象中，性成熟的鳡规格最大，体长约1m ，因此东淝闸枢纽鱼道宽度应>2m ，因此鱼道净宽取
3.0m ；鱼道池室长度与过鱼量及池室消能效果有关，可按l =（1.2―1.5）B 计算，池室长度取3.60m 。

2.3.2
池室水深
鱼道在实际运行过程中的水深是一个动态变化的过程，过鱼池沿程的水深随上下游水位的变化而发生改变。

鱼道池室水深主要视鱼类习性而
定，国内外鱼道深度一般为1.0―3.0m 。

表层鱼取小
值，底层鱼和体型较大的成鱼取大值。

根据《水利水电工程鱼道设计导则》“进口底高程应能适应下游水位的变化，在过鱼季节中进鱼口水深不宜小于1.0m ”、“在主要过鱼季节上游运用水位下，鱼道出口宜控制1.0―1.5m 水深”，综合考虑，鱼道进口设计水深为2.50m ，出口设计水深为1.3m 。

2.3.3
隔板及竖缝设计
竖缝式隔板适应水位变幅能力强，各水层鱼
类均可通过。

根据东淝闸枢纽鱼类特点，过鱼对象较多，且上下游水位变幅较大，隔板采用垂直竖缝式。

池室内的竖缝宽度直接关系到鱼道的消能效果和鱼类的可通过性，一般要求竖缝式鱼道的竖
种类
全长（cm ）
克流能力（m /s ）
备注
四大家鱼
成鱼20―40cm 1.0―1.3中科院水生所、水利部中科院水工程生态研究所测试成果幼鱼
10―15cm
0.7―0.9[2]
河北省根治海河指挥部勘测设计院和河北省水产局试验成果鳡
成鱼>1.0鳡鱼是肉食性鱼类，具有追捕习性，游泳能力强于四大家鱼。

幼鱼
>0.7
主要过鱼对象克流能力分析
表1
船闸位置
老节制闸
淮
河
侧
新节制闸
瓦埠湖侧
过鱼设施
说明：
1.围中高程（1985国家高程基准）及尺寸均以米计。

N
13--
图2竖缝式鱼道平面结构图（mm ）
缝宽度不小于过鱼对象体长的1/2或过鱼对象宽度的3倍。

国外同侧竖缝式鱼道宽度一般为池室宽度的1/8―1/10，而我国同侧竖缝的宽度一般为池室宽度的1/5，为水池长度的1/5―1/6。

[3]
据台湾
许明熙教授对同侧竖缝式鱼道的数值模拟试验表明，竖缝宽度越小，低流速区所在的面积越大。

[1]
综
合考虑各种因素，东淝闸枢纽鱼道竖缝宽度b 设计为50cm ，可以满足过鱼对象的通过要求。

竖缝法
线与鱼道中心线的夹角为45°，夹角导致的水流效果经物理模型试验进一步确定。

2.3.4池间水位落差与底坡
为便于鱼道的总体布置，同时满足一定条件
下水位变化的流速范围，鱼道底坡采用1:100底坡，在正常运行工况下，鱼道的池间落差为Δ=μ
2g Δh 姨=0.63m /s ，满足设计流速要求，大部分过鱼对象，包括幼鱼均可以通过。

鱼道最大流量Q=v ×H m ax ×b =1.26m 3/s 。

2.3.5
观察监测设施
为观察鱼道中鱼类洄游情况，统计成功上溯的鱼类种类和数量，评估鱼道的过鱼效果，在鱼道内布置一套过鱼生态监测系统，该系统利用红外线扫描技术和高分辨率数码相机，对通过鱼道的鱼进行计数、长度测量、轮廓图像记录、视频流录制，并提供数据分类统计、查询等功能。

3
结束语
为强化水生生态保护，保护鱼类资源，设置过
鱼设施是十分必要的。

竖缝式鱼道是应用较为广泛的一种过鱼设施，可供类似设计水头不大、穿越堤防的类似鱼道工程采用。

□
参考文献：
[1]刘新征.湘江长沙综合枢纽工程鱼道选型设计[J].湖南水利水电，2015.
[2]甘茂辉，贺柏武．湘江土谷塘航电枢纽工程过鱼设施研究[J].湖南交通科技，2010．
[3]熊寿柱.湘江土谷塘航电枢纽鱼道设计[J].低碳世界，2016．
Design of Fish Crossing Facilities for Dongfei Sluice Project of Diversion
from Yangtze River to Huaihe River
Qia o Xinwei
Abstract ：In this paper ，the general situation of Dongfei sluice project were introduced.The author expounded the necessity of setting up fish-passing facilities in Dongfei sluice project of diversion from Yangtze River to Huaihe River ，a nd compared the types and advantages and disadvantages of common fish -passing bining with the area occupied by the project and the traffic arrangement ，the fishway was the fishing pas -sage facility of Dongfei sluice junction.According to the design conditions of Dongfei Lock ’s fishway ，the crossin g facilities of Dongfei Lock were arranged at the left bank embankment of Dongfei River Control Lock far from the lock due to the principle of locating the fishway.In this paper ，the design parameters of the cham -ber width and length ，cha mber water depth ，pa rtition and vertical joint ，wa ter level drop and bottom slope be -tween ponds and observation and monitoring facilities were discussed in detail.The structural design of Dongfei sluice fishway can provide the reference for similar projects where the design head does not exceed the re -quirement of fish.
Keywords ：Diversio n from Yangtze River to Huaihe River ；Dongfe i Sluice Project ；Fish Crossing Facilities ；Fishwa y
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50
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底坡i =1/100
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