本书依托藏木水电站鱼道工程，汇总了国内外过鱼设施研究现状，分别从过鱼对象及其基本参数、总体布置、结构设计、诱鱼系统、金属结构及观测设施、物理模型试验及数值试验、可通过性试验、过鱼效果监测与评估等方面对鱼道设计内容进行详细论述；同时根据近五年鱼道运行成果，提出了鱼道运行管理要点、科学研究内容及后期设计优化方向。
本书可供从事水利水电工程鱼道设计与科学研究的工程技术人员参考，尤其是对在高海拔高寒地区建设的水利水电工程鱼道设计具有较好的借鉴意义。
本书讲述的是高原、高寒、大落差鱼道设计，是目前国内规模的鱼道，已经被国家生态环保部作为样板工程进行全国推广，已经在很多工程实际应用
前言
西藏自治区位于世界上海拔、形成年代晚的青藏高原，拥有河流多条，众多河流水量充沛、落差大，水能资源十分丰富，理论蕴藏量、技术可开发量居全国首位，是我国水电开发的下一个重点区域。目前，西藏自治区一大批大中型水利水电工程正陆续开发建设。而西藏地区生态环境脆弱，大型水利水电工程的开发建设必然对当地的生态环境，特别是青藏高原特有鱼类的生存繁衍带来较大的影响。为了适应我国日益严苛的环保政策，尽量减缓水利水电开发建设对生态环境带来的影响，过鱼设施已成为水利水电建设不可或缺的一部分。
在西藏地区修建鱼道工程，不可避免地要面临高海拔、高寒、工程水头大落差、过鱼对象不明确等难题。此外，我国在鱼道方面的设计与研究尚处于起步阶段，基础研究薄弱，关键技术积累不足；国外也无类似工程经验借鉴。毫不夸张地说，如何在西藏地区进行鱼道设计是一项世界性难题。依托西藏自治区已建设的第D一座大型水电站藏木水电站，中国电建成都勘测设计研究院有限公司（以下简称成都院）联合国内外相关科研单位经过不懈地科技攻关，于2015 年6 月建成了目前国内规模（长3683m）、爬升高度（67m）的鱼道工程，且投入运行至今过鱼效果良好。藏木水电站鱼道设施的成功建设，标志着我国掌握了高海拔高寒地区大落差鱼道设计的关键技术，填补了水利水电工程界在相关鱼道技术领域的空白，为国内外类似水利水电工程的过鱼设施建设提供了重要参考。
本书在充分提炼和总结藏木鱼道全生命周期设计和建设经验的基础上，尽可能详细讲述了藏木鱼道设计关键技术的研究过程及运行后的实践经验，主要包括过鱼对象研究，池室、进出口等鱼道主要结构设计研究，诱鱼系统研究，金属结构、观测设施及附属设施的设计研究，物理模型试验和数值模型试验研究，运行期过鱼效果研究及运行管理研究等。藏木鱼道作为目前世界上建成的第D一座高海拔高寒地区大落差鱼道工程，其设计、建设过程中采取了多种新技术、新方法、新材料，以解决高海拔、高寒、大落差等水利水电工程建设中独有的技术难题。
本书第1 章由张连明、陈静、江波、刘猛编写；第2 章、第8 章、第9 章由陈静、刘猛编写；第3 章由陈静、杨斌、吕海艳编写；第4 章由张连明、杨斌、刘跃编写；第5章由张连明、杨斌、张清琼、陈静、兰岗编写；第6 章由刘永胜、吴佰杰编写；第7 章由吕海艳、叶茂编写；第10 章由陈静、郎建编写；第11 章、第12 章由张连明、陈静、郎建编写。其他人员参加了相关研究工作。
成都院作为藏木鱼道工程的勘测设计单位，在鱼道设计经验不足、设计时间紧、基础资料缺乏的条件下，自2009 年启动鱼道工程与勘测设计工作，先后多次组织专家及设计人员进行现场踏勘、收集资料、国内外考察调研，并在国内外多个咨询机构和科研单位的协助下，顺利完成了藏木鱼道的勘测设计工作。在此向所有参与藏木鱼道工程勘测设计工作的人们致以崇高的敬意。
本书的撰写得到了成都院院领导、技术管理部门、生态环保分公司、勘测设计分公司、数字工程分公司、投资与资产运营分公司，以及加拿大高达公司、美国HDR 公司、生态环境部等相关单位的大力支持，在此表示衷心的感谢！
鉴于作者水平及时间有限，书中难免存在不足或错误之处，恳请读者批评指正！
作 者
2021 年6 月
张连明，中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 正高级工程师，作为设计总工程师主持包括藏木、直孔、加查预可、梅子坪水电站、六台、盘道水库等8个大中型项目的设计工作，发表论文20余篇，作为主编出版专著3部，获得专利16项。获得四优、省部级科技进步、咨询奖共18项
目录
前言
1 概述 1
1.1 水电开发对鱼类的影响 1
1.2 鱼道设计与应用综述 1
1.2.1 国外过鱼通道研究进展 1
1.2.2 国内过鱼通道研究进展 3
1.3 鱼类生物学特性及游泳能力研究 7
1.4 水工模型试验及数值模拟 8
1.5 鱼道池室结构研究综述 8
1.6 鱼道过鱼效果研究综述 10
2 工程综述 11
2.1 工作背景 11
2.2 工程概况 12
2.3 工程区域环境状况 13
2.3.1 自然环境 13
2.3.2 地表水环境 15
2.4 鱼道工程建设的特（难）点与创新点 18
2.4.1 工程特（难）点 18
2.4.2 工程创新点 18
2.5 藏木鱼道对江段水生态保护的意义 20
3 工程影响河段鱼类资源状况 21
3.1 工程河段鱼类资源现状 21
3.1.1 种类组成 21
3.1.2 资源分布 24
3.2 生物学特性 25
3.2.1 形态特性研究 25
3.2.2 种群结构研究 31
3.2.3 生长特征 38
3.2.4 繁殖特征 43
3.3 生态习性 48
3.3.1 栖息类型 48
3.3.2 食性 49
3.3.3 繁殖习性 49
3.3.4 重要生境 50
3.3.5 洄游习性 51
3.4 工程建设对鱼类的影响 52
3.4.1 阻隔效应 52
3.4.2 生境破碎化 52
3.4.3 水文情势变化 53
3.4.4 水质、饵料变化 53
3.5 过鱼基本参数研究 54
3.5.1 过鱼对象选取 54
3.5.2 过鱼季节研究 55
3.5.3 过鱼对象规格 56
3.5.4 过鱼规模研究 56
4 工程影响河段鱼类游泳能力测试研究 58
4.1 测试内容与地点 58
4.2 测试方法 59
4.2.1 感应流速 59
4.2.2 临界游速 59
4.2.3 突进游速 59
4.2.4 持续游泳时间 59
4.3 测试结果及分析 59
4.3.1 首次测试结果（2010 年11～12 月） 59
4.3.2 补充测试结果（2011 年6 月） 69
4.4 推荐鱼道设计流速 72
4.4.1 过鱼孔口尺寸 72
4.4.2 过鱼孔流速 72
5 总体布置和结构设计 75
5.1 工程等别和设计标准 75
5.1.1 工程等别 75
5.1.2 设计标准 75
5.2 鱼道总体布置及结构设计 77
5.2.1 总体布置 77
5.2.2 坝下游段结构设计 77
5.2.3 库区段结构设计 83
5.3 优化设计 86
5.3.1 鱼道活动段研究与设计 86
5.3.2 鱼道闸门远控优化 86
5.3.3 增设鱼道休息池 87
5.3.4 鱼道人行通道 87
5.3.5 鱼道自动升降机 88
5.3.6 工业电视 88
5.4 小结 89
6 主要建筑物设计 91
6.1 进口设计 91
6.1.1 进口布置原则 91
6.1.2 坝下运行水位及水力条件 91
6.1.3 进口设计参数 92
6.1.4 推荐进口运行方式 92
6.2 池室设计 93
6.2.1 池室形式研究 93
6.2.2 池室尺寸 96
6.2.3 鱼道坡度 96
6.2.4 休息池设计 97
6.3 出口设计 97
6.3.1 出口布置原则 97
6.3.2 库区水位变幅及水力条件 97
6.3.3 出口设计参数 98
6.3.4 推荐出口运行方式 98
6.4 诱鱼系统设计 99
6.4.1 诱鱼方案 99
6.4.2 补水诱鱼系统设计 99
6.4.3 暗涵段灯光诱鱼系统设计 101
6.5 小结 101
6.5.1 进口设计 101
6.5.2 池室设计 101
6.5.3 出口设计 102
6.5.4 诱鱼系统设计 102
7 金属结构、观测设施及附属设施设计 103
7.1 金属结构设计 103
7.1.1 进口闸门及启闭设备 103
7.1.2 出口闸门及启闭设备 104
7.1.3 过坝段闸门及启闭设备 105
7.1.4 防腐措施 105
7.2 观测设施设计 106
7.2.1 观测研究室 106
7.2.2 观测设备 108
7.3 附属设施 109
7.3.1 电气一次 109
7.3.2 电气二次 109
7.3.3 通信 110
7.3.4 采暖通风 110
7.4 小结 110
8 水力特性研究 111
8.1 物理模型试验 111
8.1.1 试验目的与内容 111
8.1.2 模型设计与制作 112
8.1.3 试验结果及分析 112
8.2 数值模拟计算研究 121
8.2.1 试验目的与内容 121
8.2.2 数值模拟结果及分析 121
8.3 现场试验 132
8.3.1 试验目的及内容 132
8.3.2 现场试验结果及分析 132
8.4 小结 136
9 可通过性试验研究 137
9.1 试验目的 137
9.2 试验内容 137
9.2.1 池室结构可通过性试验 137
9.2.2 隔板形式比较试验 137
9.2.3 鱼类聚集试验 137
9.3 试验地点 138
9.4 试验方法 139
9.4.1 试验鱼选择 139
9.4.2 试验鱼运输及暂养 142
9.4.3 池室结构可通过性试验 142
9.4.4 隔板形式比较试验 143
9.4.5 鱼类聚集试验 144
9.5 试验结果及分析 144
9.5.1 可通过性试验研究 144
9.5.2 隔板比较试验研究 162
9.5.3 鱼类集群试验研究 163
9.6 分析与讨论 164
9.6.1 鱼道模型可通过性分析 164
9.6.2 整体模型的鱼类集群区域分析 174
9.7 小结 175
9.7.1 不同工况过鱼效果 175
9.7.2 不同隔板过鱼效果 175
9.7.3 坝下鱼类集群规律 175
10 过鱼效果监测评估 177
10.1 常规监测 177
10.1.1 监测目的 177
10.1.2 监测内容 177
10.1.3 监测时段 177
10.1.4 监测方法 178
10.2 过鱼效果监测评估 178
10.2.1 监测目的 178
10.2.2 监测内容 179
10.2.3 监测时段 179
10.2.4 监测方法 179
10.2.5 监测设施 180
11 运行管理技术要点 182
11.1 关键问题梳理 182
11.1.1 鱼道原设计方案 182
11.1.2 工程变更情况 182
11.1.3 鱼道运行管理技术要点分析 183
11.2 运行管理内容及机构设置 183
11.2.1 运行时段 183
11.2.2 运行管理内容 183
11.2.3 运行管理机构及人员配置 184
11.3 运行前准备 185
11.4 进口运行管理 186
11.4.1 闸门启闭 186
11.4.2 补水系统 187
11.5 观测室运行管理 187
11.6 过坝段运行管理 188
11.7 出口运行管理 188
11.7.1 电站正常运行期调度 188
11.7.2 闸门启闭 189
11.8 设备运行维护 190
11.8.1 设备类型 190
11.8.2 设备校准 190
11.8.3 设备运行管理 191
11.8.4 设备维护保养 192
11.9 运行期科普展示 193
12 科学研究及后期优化建议 194
12.1 运行期科学研究 194
12.2 后期优化改进建议 194
12.3 鱼道专利情况 195
参考文献 196
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