-获奖成果详情长江水利委员会青年科学技术奖 -

获奖名称: 仿生态鱼道建设水力学关键技术研究

获奖等级: 一等奖

获奖类别: 长江水利委员会青年科学技术奖

授奖单位: 水利部长江水利委员会

完成单位: 长江勘测规划设计研究有限责任公司、

获奖年度: 2023

获奖人员: 陈思宝、黄子叶、魏红艳、周嘉伟、马俊超、林洁梅、张一楠

成果简介:鱼道是水利水电工程重要环保措施之一，是补偿工程建设不利影响的主要方式，对于保护生物多样性有积极作用。虽然国内已经开展了鱼道的研究和设计工作，但由于起步较晚，有关仿生态鱼道鲜有涉及。结合我公司承担的部分水利水电工程的鱼道设计，过鱼对象主要考虑洄游性鱼类和特有鱼类，普遍以传统鱼道为主，在鱼道型式上多为竖缝式，池室结构、型式布置较为单一，如何通过仿生态鱼道设计，改进鱼道内流速流态分布、紊动能等关键水力学参数，对提高鱼道过鱼效果具有重要意义。通过过鱼对象游泳能力分析，获得主要目标鱼类游泳能力数据。通过仿生态鱼道局部三维数学模型，获得池室内水流流态、流速、紊动结构等关键水力学指标，建立仿生态鱼道单级池室型式与关键水力学参数之间的关系。提出仿生态鱼道池室结构主要参数与水力关键参数之间的响应规律及关键参数取值范围，建立仿生态鱼道水力设计方法。主要创新工作如下：（1）提出了一种适合不同目标鱼种的仿自然鱼道。利用纵向隔墙将鱼道分为两个流速差异明显的区间，左侧为竖缝式高速水流区，保障游泳能力较强的鱼类洄游需求；右侧为低流速区，满足游泳能力较弱的鱼类洄游需求。（2）提出了仿生态鱼道兼顾栖息地的概念。利用生态石笼在仿生态鱼道内部构建独立区间，满足底栖鱼类及小型鱼种的上溯及栖息需求。（3）提出了仿生态鱼道池室结构参数与水力学指标之间的定量关系。系统研究了不同竖缝间距、坡度、池室宽度及水深等下，竖缝式鱼道的水力特性，提出了满足鱼类上溯且经济成本较低的鱼道设计方案。基于上述研究形成了一整套仿生态鱼道建设水力学研究方法及设计方案，提高了国内仿生态鱼道的建设水平。成果在四川省青峪口水库等工程的环境影响评价和初步设计中应用，逐步优选和深化了过鱼建筑物设计方案。项目成果形成授权了专利6项（发明专利1项、实用新型专利5项），发表论文2篇（中文核心1篇，SCI 1篇），专著1项。