CN110230296A - 一种仿自然生态鱼道及其施工方法 - Google Patents

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蒙富康
陈猛
于庆
杨彪
简震
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马福海
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    • Y02A40/60—Ecological corridors or buffer zones

Abstract

本发明提供了一种仿自然生态鱼道及其施工方法，其中，所述仿自然生态鱼道结构为：其横断面为梯形，由下至上依次铺设第二复合土工膜(5)、细砂层(4)、第一复合土工膜(3)、砂料级配碎石过渡层(2)和宾格网石笼底坡(1)；在所述宾格网石笼底坡(1)上沿仿自然生态鱼道延伸方向间隔设置若干浆砌石隔墙(6)。与传统鱼道相比，本发明仿自然鱼道最大化地构建出与水利工程建造前鱼类天然洄游通道近似的环境，尽可能使用当地的天然建筑材料，更加贴近自然条件，因而具有更好的过鱼效果。

Description

一种仿自然生态鱼道及其施工方法
技术领域
本发明涉及水利水电工程中鱼道施工领域，特别是一种仿自然生态鱼道及其施工方法。
背景技术
国外的过鱼设施比我国早300多年的历史。据不完全统计，至20世纪60年代初期，美国和加拿大建有过鱼设施200座以上，西欧各国100座以上，前苏联18座以上，这些过鱼设施主要为鱼道。至20世纪晚期，鱼道数量明显上升，在北美有近400座，日本则有1400余座。这些鱼道的建设为河流生态的修复创造了良好的条件。
与国外鱼道相比，我国关于鱼道的研究起步较晚。最早提及鱼道概念的是在开发富春江七里垅电站时进行的关于科学试验和水系生态环境的调查。1966年7月在大丰县斗龙港闸建成了我国第一个鱼道。到20世纪80年代，我国建成的鱼道设施在40座以上，主要过鱼对象一般为珍贵鱼类、鲤科鱼类和虾蟹等幼苗。然而一直到建造葛洲坝水利枢纽时，出现有关过鱼工程措施的争议，最终采取了建设增殖放流站，通过人工繁殖和放养的方法解决中华鲟等珍稀鱼类的物种保护问题。这直接导致在接下来的近30年时间里我国在河道上兴修水利工程时几乎都不再考虑修建过鱼设施。而且，之前建造并已经投入使用的各种鱼道也因为管理维护不当、运行效果不理想、重视程度低等问题，渐渐趋于荒废。我国鱼道建设进入停滞期。
进入21世纪以后，我国水利水电工程建设蓬勃发展，天然渔业资源严重退化，我国河流中的珍稀洄游鱼种濒临灭绝，鱼道问题重新被提出，并逐渐得到人们的关注。环境影响报告中要求，具备条件的水利水电工程在新建与修复重建过程中要增设鱼道工程措施，以期达到生态修复与维护生物多样性、减小对鱼类影响的目的。
水利枢纽大坝建成后，对大坝上下游河道的水生态系统形成分割，影响水生生态流的有效畅通，阻断原河道鱼类的自然通道，对所在河流的水生生态系统造成影响，需修建适宜的过鱼设施保障枢纽上、下游的生态连通性。根据工程实际情况结合水利枢纽鱼道的布置、运行及过鱼特点，采用过鱼效果较佳的仿自然生态型鱼道方案。仿自然生态鱼道是一种绕过枢纽大坝，并模仿生态河流外观、呈现自然水道形式并能够保持和恢复河流连通性的鱼道，提供的流动条件类似于未受干扰河流的流动条件，从而为迁徙鱼类绕过整个蓄水区域创造条件，对水生态环境的保护具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种仿自然生态鱼道及其施工方法，利用底坡加粗，尽可能逼真地模仿天然河流，模仿生态河流外观、呈现自然水道形式并能够保持和恢复河流连通性的鱼道，解决大坝上下游水生态系统分割、水生生态流阻断问题，解决原河道鱼类的自然通道阻断问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种仿自然生态鱼道，所述仿自然生态鱼道的横断面为梯形，由下至上依次铺设第二复合土工膜、细砂层、第一复合土工膜、砂料级配碎石过渡层和宾格网石笼底坡；在所述宾格网石笼底坡上沿仿自然生态鱼道延伸方向间隔设置若干浆砌石隔墙。
进一步的，所述第二复合土工膜厚0.3mm，细砂层厚200mm，第二复合土工膜厚0.5mm，砂料级配碎石过渡层厚200mm。
进一步的，在所述仿自然生态鱼道两侧边设置有土工膜坡顶压边，用于压住第一复合土工膜和第二复合土工膜。
一种仿自然生态鱼道的施工方法，包括浇筑鱼道混凝土构筑物、开挖鱼道渠道和铺设鱼道各功能层，所述铺设鱼道各功能层具体如下：
第一步：在鱼道渠道压实后铺设反滤垫层；
第二步：在鱼道渠道中铺设第二复合土工膜；
第三步：在第二复合土工膜上铺设细砂层并碾压密实；
第四步：在细砂层上铺设第一复合土工膜；
第五步：在第一复合土工膜上铺设砂料级配碎石过渡层并碾压密实；
第六步：在碾压合格后的砂料级配碎石过渡层上铺装宾格网石笼，形成宾格网石笼底坡，模仿天然河流。
进一步的，还包括第七步：在宾格网石笼底坡上砌筑浆砌石隔墙。
进一步的，所述第二复合土工膜厚0.3mm，细砂层厚200mm，第二复合土工膜厚0.5mm，砂料级配碎石过渡层厚200mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：仿自然生态鱼道是在原有鱼道研究的基础上进行改进，使之符合生态学原理，最大化地构建出与水利工程建造前鱼类天然洄游通道近似的环境。尽可能使用当地的天然建筑材料，不使用化工合成物质。充分利用两岸自然生长的植物，使鱼道最大化地融入环境。采用天然漂石构建阶梯水池或过鱼竖缝，以模拟天然河流的水流流态，再通过结构型式和断面型式的优化以达到修复河流上下通鱼的目的。与传统鱼道相比，本生态鱼道由于提供了鱼类更为适宜的水流条件，更加贴近自然条件，因而具有更好的过鱼效果。
附图说明
图1是本发明仿自然生态鱼道的横断面示意图；
图2是本发明仿自然生态鱼道的俯视简图；
图3是本发明仿自然生态鱼道的实际应用展示图。
图中：1-宾格网石笼底坡；2-砂料级配碎石过渡层；3-第一复合土工膜；4-细砂层；5-第二复合土工膜；6-浆砌石隔墙；7-土工膜坡顶压边。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明中，仿自然生态鱼道蜿蜒布置于左岸堆碴平台上，采用宾格网石笼作为隔墙形成鱼池，并采用竖缝作为过鱼口。鱼道总长约1.85km，坡度约为1：93，在转弯段设5个休息池。休息池底部为平段，底宽2.5m。鱼道断面型式为梯形，底宽1.8m～2.5m，坡比为1：1～1：1.5，鱼池长4.2m，隔墙厚0.8m。由于鱼道布置于堆碴平台上，鱼道断面结构从上至下采用800mm厚宾格网石笼或浆砌石、级配碎石过渡层、土工膜、细砂和土工膜的方式，底宽及坡比均可随地形调整。过鱼口竖缝平均宽度0.6m，同时最小应大于0.5m。
一种仿自然生态鱼道的施工方法，包括以下步骤：
一、填筑鱼道混凝土构筑物
土石回填用料从料场或开挖区域直接运往填筑施工区域，1.8m3挖掘机挖装，20t自卸车运输至作业面，后退法铺料，填筑厚度为60cm～80cm，人工配合推土机摊铺，采用20t振动平碾碾压，碾压遍数8遍，碾压时做好标记，以确保无漏碾、少碾现象。碾压完毕后进行“灌水法”密实度检测。
二、开挖鱼道渠道
鱼道鱼道混凝土构筑物回填压实完毕后，由测量人员放线标识鱼道渠道位置，对鱼道渠道采用1.8m3挖掘机进行开挖，并采用挖掘机对渠道坡面进行修整，铺筑细砂反滤垫层，采用渠道行走式碾压设备进行碾压密实。
三、施工防渗体系(铺设鱼道各功能层)
1)、在鱼道渠道内铺设厚0.3mm的第二复合土工膜5，相邻第二复合土工膜5搭接处设置焊机轨道板，保证焊接质量，搭接长度为30cm；
2)、铺设200mm厚的细砂层4，采用渠道行走式碾压设备进行碾压密实，保护下层的第二复合土工膜5与上层的第一复合土工膜3；
3)、铺设0.5mm厚的第一复合土工膜3，相邻第一复合土工膜3搭接处设置焊机轨道板，保证焊接质量，搭接长度为30cm；
4)、铺设200mm厚的砂料级配碎石过渡层2，粒径需小于50mm，砂料级配碎石过渡层2铺设完毕后采用渠道行走式碾压设备进行碾压密实；
5)、在砂料级配碎石过渡层2上采用粒径60～100mm的卵石，进行宾格网石笼铺装，形成宾格网石笼底坡1，铺装厚度800mm，尽可能逼真地模仿天然河流；
6)、在铺筑的宾格网石笼底坡1上砌筑800mm厚、高1900m的浆砌石隔墙6，鱼道渠道内间距5m，起到减缓水流的作用。
通过上述步骤呈现自然水道形式并能够保持和恢复河流连通性的鱼道渠道，形成的仿自然生态鱼道如图1和图2所示(实际仿自然生态鱼道应用可见图3)，其结构为：所述仿自然生态鱼道的横断面为梯形，由下至上依次铺设第二复合土工膜5、细砂层4、第一复合土工膜3、砂料级配碎石过渡层2和宾格网石笼底坡1；在所述宾格网石笼底坡1上沿仿自然生态鱼道延伸方向间隔设置若干浆砌石隔墙6。当然，可在所述仿自然生态鱼道两侧边设置有土工膜坡顶压边7，用于压住第一复合土工膜3和第二复合土工膜5。

Claims (6)

1.一种仿自然生态鱼道，其特征在于，所述仿自然生态鱼道的横断面为梯形，由下至上依次铺设第二复合土工膜(5)、细砂层(4)、第一复合土工膜(3)、砂料级配碎石过渡层(2)和宾格网石笼底坡(1)；在所述宾格网石笼底坡(1)上沿仿自然生态鱼道延伸方向间隔设置若干浆砌石隔墙(6)。
2.如权利要求1所述的一种仿自然生态鱼道，其特征在于，所述第二复合土工膜(5)厚0.3mm，细砂层(4)厚200mm，第二复合土工膜(3)厚0.5mm，砂料级配碎石过渡层(2)厚200mm。
3.如权利要求1所述的一种仿自然生态鱼道，其特征在于，在所述仿自然生态鱼道两侧边设置有土工膜坡顶压边(7)，用于压住第一复合土工膜(3)和第二复合土工膜(5)。
4.一种仿自然生态鱼道的施工方法，包括浇筑鱼道混凝土构筑物、开挖鱼道渠道和铺设鱼道各功能层，其特征在于，所述铺设鱼道各功能层具体如下：
第一步：在鱼道渠道压实后铺设反滤垫层；
第二步：在鱼道渠道中铺设第二复合土工膜(5)；
第三步：在第二复合土工膜(5)上铺设细砂层(4)并碾压密实；
第四步：在细砂层(4)上铺设第一复合土工膜(3)；
第五步：在第一复合土工膜(3)上铺设砂料级配碎石过渡层(2)并碾压密实；
第六步：在碾压合格后的砂料级配碎石过渡层(2)上铺装宾格网石笼，形成宾格网石笼底坡(1)，模仿天然河流。
5.如权利要求3所述的一种仿自然生态鱼道的施工方法，其特征在于，还包括第七步：在宾格网石笼底坡(1)上砌筑浆砌石隔墙(6)。
6.如权利要求3所述的一种仿自然生态鱼道的施工方法，其特征在于，所述第二复合土工膜(5)厚0.3mm，细砂层(4)厚200mm，第二复合土工膜(3)厚0.5mm，砂料级配碎石过渡层(2)厚200mm。
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