马马崖一级水电站集运鱼系统试运行期阶段研究

曹力法刘剑峰

摘要：马马崖一级水电站集运鱼系统经过一年的试运行，进一步对方案进行了检验，在条件合适的情况下，适当对方案存在的局部缺陷进行修正、调整，以尽可能增加集运鱼效果，使方案更加完善。同时，在试运行中，建立健全运行系统管理体制，完善运行操作和系统维护规范，为系统正式投入运行提供实际运行数据和依据。开展水电站鱼类过坝研究对马马崖一级水电站的环境保护具有重要支撑作用，并对其它水电站鱼类过坝问题解决具有重要借鉴价值。

关键词：马马崖一级水电站；集运鱼系统；试运行期研究

一、项目概述

马马崖一级水电站集运鱼系统试运行地点位于马马崖一级水电站下游、董箐水电站库区库尾贞丰县海事局北盘江海事所办公楼上游150m处。

马马崖一级水电站集运鱼系统依托集运鱼平台布设，集鱼平台分为上行集鱼系统及配套装置，包括集运鱼平台系统、船体双侧可收回拦鱼网及柔性连接软网。集鱼平台外边缘总长为22.8m，总宽为6.6m，工作吃水深度1.8m，水下集鱼通道深度为1.5-2.0m。集鱼平台四周用三根锚链锚接锁定在河道中间（略靠右岸）。根据河道水位涨落情况，通过锚链伸缩调节固定集运鱼平台相对位置，锁链长度随水位高程可人工调节。集鱼平台距离河道右岸约25m，距离左岸约70m。采用灯光诱鱼、水流射流诱鱼和气泡幕驱鱼等多种辅助技术手段集鱼。

马马崖一级水电站河段有鱼类目9科9亚科35属48种，并且有《中国濒危动物红皮书•鱼类》易危鱼类：叶结鱼、乌原鲤和长臀鮠等3种，珠江水系特有鱼类叶结鱼、乌原鲤、长臀鮠、卷口鱼和长尾鮡等5种，以及重要经济鱼类光倒刺鲃、白甲鱼、花鱼骨、云南光唇鱼、卷口鱼和唇鲮等，以上鱼类在马马崖一级水电站坝址上下游均有分布，且具有短距离洄游现象，马马崖一级水电站挡水建筑物建设将阻挡鱼类交流通道，阻隔鱼类生境，影响坝址上下游鱼类交流，依据环境保护部《关于贵州北盘江马马崖一级水电站环境影响报告书的批复》（环审[2011]322号）的要求“完成过鱼措施专项设计，落实集运鱼系统建设，运行期开展集运鱼系统效果跟踪监测”基于当前我国水电开发的指导思想“生态优先，统筹考虑，适度开发，确保底线”的原则，同时为能进一步通过全面调查、科学研究使该项目成为实用型项目，因此马马崖一级水电站集运鱼系统建设是维持坝址上下游各种鱼类种群的基因交流，避免鱼种的单一化和退化。

马马崖一级水电站集运鱼系统工程于2014年12月27日正式动工建造，2015年12月20日移到小花江码头集鱼点，并同时完成主要附属设施工程，于2016年1月进入初步试运行阶段，试运行期一年。

二、马马崖一级水电站集运鱼系统试运行期阶段问题剖析

2.1实施方案局部变更

将“专用运鱼车”改为“多用途货车”。考虑到集运鱼系统非全年运行，车辆改造后其在道路上的正常通行会受影响，经咨询光照增殖站专业人员，结合马马崖电站的实际情况，以及山区道路的特点，特提出将“专用运鱼车”改为“多用途货车”，不专门对其进行改造，活鱼箱上下车通过人工来实施。其增氧系统、水泵和动力系统，满足在运输途中不换水也不加水，利用淋水增氧系统，使活鱼箱内原水循环使用。

2.2LED诱鱼系统变更

将进鱼口诱鱼灯光中的水上诱鱼灯的“灯架为浮体，浮在进鱼口水面处”改为灯架固定在甲板上。水下诱鱼灯的颜色从“暖白色”改为“大功率RGBled水下灯”；“过鱼通道诱鱼灯光则为安装在过鱼通道上端两侧的普通照明灯”改为“暖白色led水下灯”。总的个数从“12只”变为“27只”。整个灯光诱鱼系统可以通过电脑控制。左岸设置的闪光灯不再设置。标杆式灯光诱鱼不再设置。考虑到通过RGBled诱鱼灯控制系统，可以控制诱鱼灯的颜色和强度，提高集鱼效率。

2.3视频监控系统变更

监控系统的摄像头的个数由“含岸上、水下摄像头各3个”改为“安防监控摄像头5个，鱼类视频计数监控30个”，考虑到实体水体浑浊，水下摄像头在水下的观察距离较短，所以补充更多的摄像头来实现监控。

2.4气泡幕系统变更

左岸的气泡幕不再设置，河道中间气泡幕长度由20米增加到35米。左岸由于鱼网能和岸边紧密结合，而且岸边为悬崖，经常有落石，气管布置和维护会有人员危险，河道中心由于要给鱼船留出通道。

马马崖一级水电站集运鱼系统试运行共包括：集鱼子系统、运鱼子系统、监控子系统共3个子系统的试运行。马马崖一级水电站集运鱼船是具有试验性质的工程，在实际运行工程中，为达到实际运行效果，对集运鱼船相关设备进行了调试和补充。左岸拦网和气泡幕组合集鱼措施，由于水流过急，拦网被水流冲毁，改成了以气泡幕为主体的集鱼措施。

试运行期间，3-5月份水流以静水为主，下雨天较少，是适合集鱼的时间段，但本次试运行为首次试运行，为了相关设备能够抵抗试运行地点的强水流冲击，对架设的诱鱼灯、摄像头、拦网和气泡幕发生等设备的稳固性进行了检测和被水流冲垮设备进行了检修。5月末和6月初，是水库调洪时期，水流已达到1.5m/s以上，该流速已接近鱼类体长的10倍以上，鱼类在这个时期采用的游泳行为多为爆发游泳，爆发游泳消耗鱼类的体力过大，一般持续时间较短，或采用规避的方式逃避应对该水流。

试运行区域下雨时期，由于水流冲刷作用，把两岸的生活垃圾冲到江里，下游电站放水，垃圾随水流下行，或因为船处于回水湾，静水时在江水倒灌，导致垃圾在船上游和周围堆积。垃圾多为饮料瓶，泡沫塑料袋等难降解垃圾，因此在水流来回运动时，会随水流移动，难以清理，导致试运行工作运行不畅，大部分关键时间用于垃圾处理。处理完毕，下雨过后，这类现象重复出现导致垃圾清理工作重复进行。针对此种情况，设想在集鱼船上游设置横木拦击垃圾，但是水流过大，导致拦击横木冲折或垃圾越过横木进入上游导流区域。

静水时，通过航模船和鱼探仪监测鱼类资源量，在船体周围50m范围之内均有鱼类资源分布。船体周围水深约6-8m之间，鱼类资源分布在水深为1-3m之间，体长约为10cm左右的餐条分布较广和较多，其它鱼类资源不明确。流水作用，对航模船和鱼探仪影响较大。在5-6月份长期处于放流和水流超过1m/s以上，航模船和鱼探仪被水流冲击，移到船边或冲向下游无法定位，导致无法使用，对处于该时间段的鱼类资源量无法详细了解。

三、马马崖一级水电站集运鱼系统优化及改进措施

1.减少船体整修时间，集运鱼船在设计和建造时，设计结构和建造材料要经过调研，选择适合集运鱼船的优质材料。例如休息区的卷闸门脱落，卷缩过程中不齐整；驱鱼栅上连接的轴断，导致不能驱鱼。

2.集鱼箱进鱼口插入拦鱼网的卡槽惯性太差，很难及时插入防止鱼逃跑，因此在建造和维修鱼船时，需要把卡槽设计的比防逃网略宽.，方便插入防逃网。

3.船上摄像系统作用不大，白天反光，水下摄像头穿透距离不强。船上摄像头视觉范围很小，水上摄像头需架高。

4.鱼船船舱过鱼通道正上方铺盖的网盖周围需垫上一圈橡胶皮，防止网盖不平人走动在上面产生很大的震动响声。

5.集运鱼船上的设备、工具和耗材要登记造册，摆放位置固定，责任到人。工具易落水中或出现损坏，及耗材不足时可以及时补充。

6.两侧导鱼栅封死，防止船体两侧水流对导鱼区流场形成干扰。

7.船舶吃水深度要以船体重心为准，要防止重心偏移。船舶两侧固定在岸边的树上不安全，要固定在岸边的稳固的石头上。船前用双锚固定比较安全，但要防止水位超过锚链的垂直长度，产生锚链断裂或脱落。

8.船舶停靠点要提前架设浮桥，方便集运鱼船运行工作人员安全上下船。为了便于考察集运鱼船船体周围水文状况或鱼类资源量，需提前购置符合海事局要求购买的安全船只。集运鱼船船体周围水位变化落差较大，因此船舶停靠岸的码头的台阶或上下岸的斜坡端，要与最低时水位水面接近，方便运行工作人员安全上下岸。

9.消防水泵噪音很大，对集鱼效果恐有影响，设计和修整集运鱼船时，需给消防水泵加设消音设备。

10.导流栅前面要设置拦污栅，拦污栅选择直径较大的拦木或迎对水流八字尖形PVC管。

11.暂养鱼的网箱，网底部四角需坠一块沉石，防止因水流作用减少网箱空间，对鱼造成伤害。连接网箱和岸的通道要与网箱以轮轴连接，防止水位变化较大，网箱与通道折裂。网箱要加设几个浮筒增加其安全系数。

12.为拟补驱鱼栅存在缺陷，驱鱼栅无法运行时，可以在船舱底部设置地笼等类型的防逃网。

13.水下摄像头表面容易淤积淤泥，需将摄像头设置成灵活机动型，便于不能下水时清理。

14.值班人员加强执行力，专业人员要发挥专业水平。

15.注重当地水文资料收集和鱼类资源分布调查。

16集运鱼船承建方要与当地所辖的村委会或乡政府处理好关系，避免与当地居民直接接触造成对工作的干扰和影响。

结语

由于本系统兼具科研试验性、示范性及实用性，通过试运行期进一步对方案进行检验，在条件合适的情况下，适当对方案存在的局部缺陷进行修正、调整，以尽可能增加集运鱼效果，使方案更加完善。同时，在试运行中，建立健全运行系统管理体制，完善运行操作和系统维护规范，为系统正式投入运行提供实际运行数据和依据。开展水电站鱼类过坝研究对马马崖一级水电站的环境保护具有重要支撑作用，并对其它水电站鱼类过坝问题解决具有重要借鉴价值。

参考文献：

[1]集运鱼船研究综述（梁园园，刘德富，石小涛，许勇，王从锋，郑霞忠，白艳勤，罗佳），长江科学院院报2014年2月第31卷第2期。

[2]冲乎尔水电站集运鱼系统设计方案及实施（吴天祥），广西水利水电2016.02。

作者简介：

曹力法，男，河北元氏人，1984年-，助理工程师，从事水电工程安全、环保建设管理工作。

刘剑峰，男，重庆人，1991年-，助理工程师，从事水电工程建设管理工作。