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打通鱼类洄游“生命通道”
关键词:鱼道景观、洄游鱼类、鱼群过坝1.背景介绍我最初了解鱼类洄游的相关信息是通过一篇蛮有戏剧性的地方媒体报道,其中提到汉江流域的部分居民会在夏季集中捞捕大坝泄水渠中的鱼群,当地执法人员不得不赶到大坝去驱离哄抢的市民的现象,而这种“狂热”居民的举动几乎每年都会重现。在经过调查后发现,其主要原因还是由于鱼类在洄游迁徙的过程中被阻隔在了大坝发电机组的泄水渠中,因无法洄游到汉江上游产卵,导致泄水渠内层层叠叠的挤满了各种鱼类。在阅读完这篇报道之后,我又继续查询了许多相关的问题现象,发现汉江流域内不仅下游的鱼类受到了层层的阻碍,在上游水域中每年冲撞围网致死的鳗鲡也是数不胜数。我们不得不承认大坝对发电、航运、供水和发展库区经济等带来了巨大的综合经济收益,但同时鱼类洄游问题的产生也早在几十年前大坝修建的那一刻开始萌生。以前没有建设大坝的时候,鱼类都有自身的越冬、产卵与索饵的洄游路线。而有了大坝之后,鱼类由于洄游通道被阻隔,被迫限制在一定区域内活动,使其某个生命周期所需的条件无法达到,导致洄游型鱼类的生长、存活、繁殖各方面受损。目前鱼道多是采用浆砌石或混凝土的构筑设施,这种鱼道在设计时主要针对1-2种主要经济鱼类特征,而很少考虑其他水生生物、有机碎屑等在鱼道建设后能否在流域上下游输移交换,也没有考虑鱼道与两岸环境之间的融洽性。鱼道景观,我对它的定义并不是传统的构筑设施,而是通过一些自然景观的方式重建上下游的关系,我想通过鱼道景观这一种概念,尝试平衡、解决在大坝建造后出现的这一系列问题。我顺着这个问题出发,开始思考鱼类洄游与大坝共存的方式。我将项目场地定于中国湖北省丹江口市的丹江口大坝,对当地溯河型洄游的鲤鱼类和降河型洄游的鳗鲡进行研究。2.项目问题丹江口大坝目前没有高效的过鱼设施,严重影响了两种不同方向洄游鱼群的路线,对整个汉江流域的生态环境以及渔业都造成了负面影响。1.随着丹江口城市的扩展,城市周边的下游水系收缩干涸,使得鱼类的其他洄游路线也受到限制。2.丹江口大坝原有的人工鱼道可同时容纳的鱼群数量有限,且鱼道只允许下游至上游的溯河型鱼类通过,降河型的鳗鲡无法通过现有鱼道抵达下游产卵,同时大坝也导致下游非洄游鱼类的的栖息环境受到破坏。3.解决方式/溯河型鱼类溯河型鱼类洄游面临最大的问题就是河水流速,大坝设置的现有鱼道在泄洪期最大水速可达2.74m/s,而鲤鱼类所适应的洄游水速最多为1.6m/s。过高的水速以及狭窄的鱼道都是溯河类鱼群逆流而上时需要面临的巨大难题。首先,我对自身场地的高差、坡度、场地中鱼类适应的水速等信息构建模型,并与当前已有的几种人工鱼道类型的大坝案例进行分析比较,发现槽式鱼道和隔板式鱼道的降速特性更与丹江口场地相匹配。除了传统人工鱼道,自然丘集群的组合形式可以在一定程度上减缓高差,改变水流的行进方向,也可以起到一定的降速效果,同时丘集群的排列组合可以增大可容纳鱼群的范围并且对鱼群的洄游路线起到指引的效果。因此可以通过自然丘集群+人工鱼道的方式对水流速进行控制,创造1.2-1.5m/s水速的洄游空间。/降河型鱼类属于降河型鱼类的鳗鲡对水的流速没有明确的要求,因此对于降河型鱼类的洄游路线不需要进行降速控制,但是根据鳗鲡拒光的特性,增加降河型鱼道周边环境的植被覆盖量,从而为鳗鲡提供一个荫蔽的洄游空间。除了荫蔽的洄游环境,在靠近鳗鲡洄游路线一侧水岸通过梯田湿地系统拦截并存储水分,梯田低层的水塘作为当地居民养殖和播种的场所,通过人的介入有效的控制鳗鲡的洄游路线。/丘集群形态溯河型鱼道的丘集群主要通过之间间距的大小被分为了三种类型,2-5m间距的丘集群与人工鱼道结合,作为鱼群行进的主要通道;6-10m间距的丘集群主要分布在小间距土丘的外围,引导鱼群的行进方向控制鱼群顺利通过大坝完成洄游;11-15m间距的丘集群主要分布于原本河道的底部,减缓水流落差,并且分割溯河型鱼类和降河型鱼类的洄游路线,其水流速度相对较大,防止溯河型鱼类进入降河型鱼道。在初步确定了三种不同尺度的丘集群之后,通过flexhopper插件对原始地形的河道和三种丘集群进行流速模拟测试,通过记录粒子在相同时间内的行进距离来判断不同沙土丘对水速的减速效果。/鱼道场地的形成原始场地中,河道的宽度较窄且落差较大;在原始河道周边人工挖出副河道,并将挖出的沙土推挤形成两个主要的土丘;通过水流将不必要的泥沙冲刷至低处进行沉积,从而减缓整个河道的高差;最后以两个主要的土丘为基础,挖出间距为2-5m的河道,并布置人工鱼道,通过水流的冲刷形成多个丘集群。在确定了针对两种鱼群的丘集群后,将降河型鱼群的沙丘布置在靠岸的一侧,便于人工对鳗鲡路线的协助和引导;将溯河型鱼群的沙丘布置在靠大坝一侧,较低水速的鱼道入口可以吸引较多的溯河鱼群,防止较多的鱼群进入大坝的泄洪端。在设计中除了对鱼类的洄游问题进行思考外,场地周边居民的活动也是我在设计过程中