6月的金沙江，碧水藍(lán)天，魚翔淺底。

站在金沙水電站大壩觀景臺，只見巍巍大壩懷攬一灣清水，左岸一條形如“U”形槽的水道蜿蜒而出，翻越大壩連通上下，形成一個接續(xù)生命的生態(tài)廊道。

這就是長江干流首座過魚通道，長江魚有了回家“專線”。

“投入使用以來，過魚效果不錯，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，平均每月過魚量3600多尾。”7月2日，長江設(shè)計院樞紐院通航與過魚設(shè)計部副主任朱世洪說，看著自己設(shè)計的作品，勾勒出魚躍金沙的生態(tài)畫卷，十分欣慰。

長江大保護(hù)，從設(shè)計源頭抓起，才能把生態(tài)藍(lán)圖繪到底。

打通阻礙，讓所有魚兒一路暢游

長江的魚兒，大多具有洄游產(chǎn)卵的習(xí)性。近年來，隨著長江上游的金沙江、雅礱江梯級開發(fā)進(jìn)程加快，天然河道被大壩攔截，洄游通道受阻，一定程度上影響了水生物種的繁衍和生態(tài)平衡。

幾年前，中國工程院院士、長江設(shè)計院院長鈕新強(qiáng)曾談過“魚兒的眼淚”，一群魚兒逆流而上找不到通道，想越過大壩而撞向混凝土壩體。這引出了一個問題：水利工程如何與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展?

“2011年，金沙水電站在研究論證階段，我們就考慮到了過魚問題。”金沙水電站設(shè)計總工程師、長江設(shè)計院副總工程師鄢雙紅說，為此他們的第一個專項研究，便聚焦在如何過魚。

早在20世紀(jì)80年代初，過魚問題就引起相關(guān)專家關(guān)注。葛洲壩水電站建成后，專家團(tuán)隊曾開展過水輪機(jī)過魚試驗，并得出“50厘米以下魚兒，可以正常通過”的結(jié)論。

這一結(jié)論，解決了上游的魚兒向下通行問題，但下游回溯問題仍未解決。

此后，網(wǎng)捕過魚、升魚機(jī)等手段，逐漸在水電站使用。

朱世洪介紹，網(wǎng)捕過魚和升魚機(jī)，在一定程度上打破了魚兒洄游壁壘，但存在一些瑕疵。比如，人工干預(yù)過多造成資源損耗，無法滿足所有洄游魚類的需求等。

能否通過一種手段，一勞永逸打通阻礙，讓所有魚兒一路暢游?

查閱大量資料，并去湖南洋塘水電站和廣西長洲水利樞紐現(xiàn)場學(xué)習(xí)過魚設(shè)施后，朱世洪產(chǎn)生了繞大壩岸線布設(shè)過魚通道的想法。

無數(shù)次演算、碰撞和論證，朱世洪和設(shè)計團(tuán)隊配合長江水資源保護(hù)科學(xué)研究所完成了《金沙江金沙水電站水生生態(tài)影響評價專題報告》。

隨后，鄢雙紅帶隊，赴京向環(huán)保部門做專題匯報，很快得到批復(fù)并要求他們：“下階段深化魚道水工模型實驗研究，優(yōu)化魚道設(shè)計方案”。長江干流第一座過魚通道呼之欲出。

科學(xué)設(shè)計，確保魚兒“應(yīng)過盡過”

金沙水電站壩軸線近400米，魚道似一條玉帶，沿下游左岸壩線蜿蜒近200米，穿大壩而上，至上游近300米處，便是魚道出口。

為減少占用河道岸線資源，魚道兩端三次折疊迂回，以滿足魚兒溯游爬坡需求。

魚兒如何精準(zhǔn)找到大壩下游寬不過1米的魚道入口?朱世洪說，這是魚道設(shè)計成敗關(guān)鍵所在。

“魚有天生本領(lǐng)，尋找適合自己的流場，并在區(qū)域內(nèi)活動。”朱世洪回憶，方案未審批前，團(tuán)隊就和長科院科研人員一起開始水力學(xué)研究，用水力學(xué)模型模擬各種流場，找出最合適魚兒游泳的流速。

一年多時間，他們研究了金沙水電站河段收集到的63種魚類，最后得出流速數(shù)據(jù)為每秒0.3米至每秒1米。據(jù)此，結(jié)合河勢、大壩阻水等多方面因素，在左岸下游設(shè)計了3個魚道進(jìn)口，涵蓋大多數(shù)魚類的游泳特性。

魚道建了，還要確保魚兒“應(yīng)過盡過”。為幫助少數(shù)“迷路”的魚兒找到正確的路，朱世洪團(tuán)隊在平行于大壩方向的集魚補(bǔ)水渠內(nèi)動起了腦筋。

朱世洪介紹，如果集魚渠比較寬大，補(bǔ)水口垂直于渠體，就會造成僅在出水口有很小流速，而渠內(nèi)大部分水流沒有形成特別流場，引導(dǎo)魚兒進(jìn)入作用不大。反復(fù)試驗論證，團(tuán)隊創(chuàng)新提出，將補(bǔ)水口向魚兒游動方向傾斜，通過控制補(bǔ)水流速帶動渠內(nèi)整體流速，形成魚兒喜歡的流場。

此舉大大拓展了集魚范圍，增強(qiáng)集魚效果，還收獲了一項國家專利。

目前，國際國內(nèi)同類建筑中，魚道普遍通過暗涵穿壩，導(dǎo)致涵內(nèi)沒有光線，致使趨光魚類停滯不前。為此，設(shè)計團(tuán)隊采用繞壩開槽的方式，更好地使用自然光環(huán)境，以滿足不同魚類的趨光特性。

金沙水電站水頭高20多米，如何在滿足魚兒洄游條件的前提下，盡可能將魚道設(shè)計得更短?

5年時間，朱世洪團(tuán)隊經(jīng)過無數(shù)次試驗，在物理模型上將過魚池設(shè)置成各種坡度，觀察魚類克流能力。最終，將魚道從研究階段提出的1755米優(yōu)化到1486米，僅這一項就節(jié)省了魚道建設(shè)五分之一的投資。

同時，在魚道內(nèi)每隔3.5米安裝一道豎縫效能隔板，380多道豎縫效能隔板，仿造自然河道流態(tài)。“魚道進(jìn)口和出口接近1比1的過魚量，驗證了設(shè)計的科學(xué)性。”朱世洪說，魚兒過壩的成功率大大提升。

提檔升級，為洄游魚配“醫(yī)院”“產(chǎn)房”

“看，這條是巖原鯉，這是泉水魚，正在排隊過出口。”6月25日，朱世洪通過過魚監(jiān)測屏幕認(rèn)真辨別魚的種類。突然，他提高音調(diào)：“圓口銅魚，一條圓口銅魚!”

原來，圓口銅魚俗名肥坨，是生活在長江的珍稀魚類，通常很少見到。

“接下來，我們要將魚道進(jìn)一步提檔升級，加強(qiáng)景觀設(shè)計，更好呈現(xiàn)魚躍金沙的美景。”鄢雙紅說，過魚通道相當(dāng)于給魚兒架上了“鵲橋”，為了更好地繁衍，還需配套合適的“醫(yī)院”和“產(chǎn)房”。

2015年，在水電站設(shè)計方案中，增加了增殖放流和產(chǎn)卵場規(guī)劃。

實地查勘后，鄢雙紅團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，金沙江中游第八個梯級觀音巖水電站的增殖放流站，距金沙水電站僅20余公里，覆蓋水域范圍，可滿足兩個梯級的生態(tài)需求，“醫(yī)院”就此落地。

2017年，金沙水電站截流，上述增殖放流站便承擔(dān)起金沙水電站的放流任務(wù)，每年培育放流近20萬尾魚苗。

未來，金沙水電站下游第十個梯級銀江水電站，也將加入放流計劃，至此，該放流站將成為全國首個三座電站共用的“醫(yī)院”。

人工介入只是輔助洄游魚繁殖，更多的魚洄游后仍是自然繁衍。于是，鄢雙紅團(tuán)隊在魚道投運(yùn)后，開始為魚兒尋找合適的“產(chǎn)房”。

下一步，他們將通過人工濕地等，進(jìn)一步凈化水質(zhì)，給魚兒打造一個舒適的“產(chǎn)房”。(記者 劉志偉 吳純新 通訊員 傅 菁 秦建斌)

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