一种鱼类栖息地营造方法与流程

本发明涉及鱼类保护，尤其涉及一种鱼类栖息地营造方法。

背景技术：

1、河流受涉水工程影响，径流改变、河岸带生境消失，同时受下游营养物质运输减少、水体富营养化和污染的影响，导致鱼类栖息地恶化或消失。如为了进行水流调节、水力发电、水位调控或减少侵蚀等而修建的大坝、水闸等人为障碍阻隔了河流，破坏了水、沉积物和水生生物随时空变化的纵向流通性。河流连通性丧失被证明是导致淡水鱼类和哺乳动物种群减少甚至灭绝，以及物种多样性大幅下降原因之一。

2、目前水利水电工程针对鱼类影响开展的缓建措施包括清除鱼类洄游障碍、建设过鱼设施、开展增殖放流和渔业管理。考虑经济或安全原因，鱼类洄游障碍物清除通常并不可行；当清除洄游障碍措施不可行时，常见的措施是修建鱼道来改善鱼类生境连通性，为鱼类上溯产卵洄游提供路线，鱼道除了存在建设成本高外，通过鱼道跨坝上溯的鱼类往往要经过不适宜鱼类栖息的水库区，对于坝上已经没有上溯鱼类适宜栖息地的，鱼道生态效益更低；增殖放流作为渔业管理的主要手段，其效果也取决于水域栖息地适宜性。鱼类栖息地适宜是鱼类洄游障碍清除、过鱼设施建设和增殖放流等措施效益最大化的根本。

3、导流隧洞是用于施工导流目的的隧洞。在大坝坝址处截流的时候，河水从导流洞中流走。常见的导流隧洞全长在几十米到几公里之间，这些连接河流用于导流的隧洞大多在水库蓄水前进行封堵弃用，并没有得到很好利用。在修建有梯级水库群的河流，适宜原有喜流水性鱼类栖息的河段更是微乎其微。在自然河流受损严重的情况下，相比过鱼设施、鱼类增殖放流等措施，利用导流隧洞来来营造一条全新的不受大坝影响的鱼类栖息地显得更为有效。

4、目前与鱼类栖息地相关技术均是基于已有河段来开展，包括鱼类栖息地生境保护、受损生境修复和鱼类生境增强结构。如公开号为cn105951660a的专利申请公开了一种水库上下游及干支流鱼类栖息地综合保护系统，提供了干支流河道鱼类栖息地原生境保护规划方法；公开号为cn113957845a专利申请公开了一种鱼类栖息地生态修复体系构建方法及系统，提供了受损栖息地保护与修复体系构建的方法；公开号为cn114831057a的专利申请公开了一种湖泊鱼类栖息地的人工组合构建方法，提出了一种人工栖息地单元结构；公开号为cn111651895a的专利申请公开了一种基于拆坝及局部微地貌人工干预的支流替代生境构造方法，提出了拆坝后河段生境修复方法。

5、但是，上述现有技术并未解决水利水电工程调控对鱼类栖息地环境的影响，并未涉及如何利用利用导流隧洞来营造鱼类栖息地的方法，并未解决导流隧洞利用率低、或者被摒弃的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种鱼类栖息地营造方法，利用导流隧洞来营造鱼类栖息地，解决导流隧洞利用率低、或者摒弃不用的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种鱼类栖息地营造方法，包括如下步骤：

3、s1、对导流隧洞进行评估，确定该导流隧洞是否满足用于营造鱼类栖息地的条件；

4、s2、对步骤s1中满足条件的导流隧洞，在其内部营造河流形态；

5、s3、营造物质流传输通道为导流隧洞提供物质流；

6、s4、在导流隧洞的出水端营造诱鱼环境；

7、s5、鱼类栖息地环境综合调度。

8、优选的，在所述步骤s1中，适合用于营造鱼类栖息地的导流隧洞满足的条件包括：导流隧洞的长度l不小于50m；导流隧洞的坡度i不大于1:5，i＝(h1-h2)/l；导流隧洞的最大净宽b不小于1.0m；导流隧洞的最大净高r不小于1.5m；

9、式中：lp为上溯鱼类的体长，单位为米；umax为产卵鱼类起跳初始速度，单位为米/秒；β为鱼跳跃入射角；g为重力加速度；h1为导流隧洞的进水口高程；h2为导流隧洞的出水口高程；h3为导流隧洞出水口位置处的水位。

10、优选的，在所述步骤s2中，在导流隧洞内部营造河流形态包括如下步骤：

11、s201、在导流隧洞施工期，沿着水流方向，在导流隧洞的底壁上间隔设置多级预埋件；

12、s202、在水库蓄水前，在每一级预埋件上均安装拦截板；

13、s203、导流隧洞过流时利用拦截板拦截卵砾石，形成卵砾石河床；

14、s204、拆除每一级拦截板上的其中一段，形成卵砾石流动通道；

15、s205、利用水流的冲刷作用，在相邻两级拦截板之间形成鱼类栖息池。

16、优选的，每级所述预埋件包括预埋板、预埋杆、以及立杆；所述预埋板预埋在导流隧洞的底壁上，且预埋板的顶面不高出底壁的表面；所述预埋杆的上端插设在预埋板的通孔上并进行焊接固定，预埋杆的顶端与预埋板的顶面齐平；预埋杆的下端向下延伸并埋入导流隧洞的底壁内；预埋杆的顶面设置有向下延伸的内螺纹孔；立杆的下端设置有外螺纹段，该外螺纹段旋合在预埋杆的内螺纹孔中；在预埋板的底面与预埋杆之间焊接有加强块；沿着预埋板上游侧边缘、下游侧边缘位置处各设置有一排立杆；所述拦截板安装在两排立杆之间的形成的间隔内。

17、优选的，每级所述拦截板为两段式结构，包括第一板体和第二板体；所述第一板体安装在所述第二板体其中一侧竖直边位置处；相邻两级拦截板中的第一板体错位设置，即上一级拦截板中的第一板体设置在导流隧洞的第一侧壁位置处，而下一级拦截板中的第一板体设置在导流隧洞的第一侧壁位置处；第二板体的顶端呈倾斜状，沿着远离第一板体的方向，第二板体顶端高度逐渐增高；第一板体的垂直于导流隧洞的轴向n，第二板体与导流隧洞的轴向n相倾斜，用于将水流引导至第一板体处；在相邻两级拦截板之间形成卵砾石沉淀池。

18、优选的，在所述步骤s203中，通过在所述导流隧洞的进水口端设置闸门，用于调控导流隧洞的过流流量和流速来控制从上游河床流往导流隧洞的卵砾石底质，直至被拦截的底质沉积在所述卵砾石沉淀池内；在所述步骤s204中，当每个卵砾石沉淀池中积满了卵砾石底质后，清除所述第一板体周边卵砾石，并拆除第一板体、以及拆除第一板体上、下游侧的立杆，形成梯级错位的卵砾石流动通道。

19、优选的，在所述步骤s205中，通过利用导流隧洞进水口端的闸门，控制导流隧洞的过流流量，利用水流推动卵砾石河床中卵砾石从卵砾石流动通道向下游移动；并在每个卵砾石沉淀池中形成卵砾石冲刷区和卵砾石堆积区，使得所形成的每个鱼类栖息池中的水深由卵砾石堆积区至卵砾石冲刷区逐渐变深。

20、优选的，在所述步骤s3中，营造物质流传输通道的方法为：在所述导流隧洞的进水口端设置封堵体，用于对导流隧洞的进水口进行封堵；在导流隧洞内靠近封堵体下游侧的位置处设置混合池；在所述封堵体中预埋多根管道，各根管道的出水端均连通至混合池；各根管道的进水端分别设置在水库中不同水深位置处，用于将不同水层中的水体、以及水体中携带的物质引流至混合池中；在各根管道上分别设置有控制阀，分别用于控制各根管道的流量；在混合池下游侧的侧壁上设置有出流管，在出流管上设置有流量控制阀。

21、优选的，在所述步骤s4中，营造诱鱼环境的方法为：在所述导流隧洞的出水端位置处设置一块补水隔板，当最后一级的第二板体高的竖直边所连接的导流隧洞侧壁为右侧壁时，则该补水隔板的上游端与第二板体短的竖直边连接，补水隔板的下游端抵靠在导流隧洞的右侧壁上；补水隔板与最后一级第二板体、以及导流隧洞的右侧壁共同围成补水消能池；在所述混合池与补水消能池之间设置有补水管，用于将混合池中的水体引流至补水消能池中，在补水管上设置有流量控制阀；沿着水流方向，在补水隔板与导流隧洞的左侧壁之间依次间隔设置有多块第三板体；第三板体的中部设置有v型缺口；相邻两块第三板体之间形成诱鱼池室，在诱鱼池室内铺设卵砾石；在所述补水隔板上设置有补水缝用于将补水消能池中的水体引流至诱鱼池室中。

22、优选的，所述第三挡板的顶部高度由两侧向中间逐渐变低，并通过平直段过渡至v型缺口。

23、优选的，所述管道至少包括第一管道、第二管道、第三管道、以及第四管道；第一管道的进水端设置在水库的表层水域位置处；第二管道的进水端设置在水库的中层水域位置处；第三管道的进水端设置在水库的下层水域位置处；第四管道的进水端设置在靠近水库库尾的库区河床位置处。

24、优选的，在所述步骤s5中，鱼类栖息地环境综合调度包括浮游动植物调度；方法为：通过运行第一管道、以及调节第一管道流量，将表层水域中水体、以及表层水域水体携带的浮游动植物引入至混合池之后并流向导流隧洞内。

25、优选的，在所述步骤s5中，鱼类栖息地环境综合调度包括有机质生物和泥沙调度，其方法为：运行第四管道将带有机质生物的库区河床沉积物引入至混合池之后并流向导流隧洞内；调节第四管道上的控制阀来控制其流量，实现导流隧洞内有机质生物和泥沙含量的调度。

26、优选的，在所述步骤s5中，鱼类栖息地环境综合调度包括水温调控，其方法为：利用水库不同水层水温差异化特性，结合产卵期、孵化期、生长发育期和越冬期不同阶段水温需求选择第一管道、第二管道、第三管道中的一个运行或者多个组合运行。

27、优选的，在所述步骤s5中，鱼类栖息地环境综合调度包括水深、流速调度；其方法为：结合产卵期、孵化期和生长发育期不同阶段对水深和流速的要求，调节出流管上流量控制阀来控制出流流量。

28、优选的，在所述步骤s5中，鱼类栖息地环境综合调度包括灯光调度，该灯光调度的方法为：沿着导流隧洞的轴线方向，在导流隧洞的顶部依次间隔设置多个补光灯；通过利用补光灯对导流隧洞的内部进行补光，使得导流隧洞的洞内光照强度与洞外水面自然光照度保持同步。

29、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：

30、(1)本发明将作为临时设施的导流隧洞改造为一条适宜产卵、孵化、生长发育和越冬不同需求的鱼类栖息地，实现了资源综合利用。

31、(2)本发明提供了一条可对水温、水深、流速、泥沙、照度、浮游动植物和底栖动物进行调度的不受水利水电工程不利影响的鱼类栖息地。

32、(3)本发明根据流动的水流携带河床底质的特性，通过简单的拦截将原本规则且光滑的导流隧洞改造为铺满卵砾石底质的近自然河床，降低了人工栖息地卵砾石河床营造成本；

33、(4)本发明根据流动的水流推动河床底质运动的特性，通过简单的拦导来增加局部冲刷，形成了带有卵砾石底质的、主流流线蜿蜒曲折的、具有不同水深的近自然河道断面，降低了人工栖息地多样环境营造成本。

34、(5)本发明能通过改变水温、泥沙、浮游动植物、底栖动物的值来提高导流隧洞出口诱鱼效果。