本发明提出一种适用于四大家鱼的仿生态鱼道蛮石布置方法，属于水利工程环保领域。
背景技术：
拦河闸坝等水利工程在开发利用河流资源的同时，也阻断了鱼类自由迁徙的通道，造成生境的破碎化和鱼类栖息环境的变化。鱼道的建设就应运而生，用以恢复鱼类洄游通道，沟通坝址上下游的鱼类遗传交流，承担着保障流域水生态环境的重任。
相对于工程鱼道，仿生态鱼道在生态学和景观学上具有不可替代的优势。蛮石斜坡型鱼道是一种重要的仿生态鱼道型式，其结构复杂，断面型式多变，通常采用在河道中加入偏置、不同排列的大蛮石，水流在横截面变窄处发生流动状态的局部改变进而消杀水流能量，在短距离内实现降低水流流速，提供洄游通道的功能。洄游鱼类在蛮石周围寻找流速遮挡进而上溯。
德国鱼道的指导规范给出了蛮石的一般布置型式：
ax＝ay＝2～3d
其中ax是蛮石沿流向方向(纵向)的最大布置间距(m)；
ay是蛮石沿垂直流动方向(横向)的最大布置间距(m)；
d是蛮石直径(m)。
这些大蛮石间的净距离应至少为0.3～0.4m，应将蛮石嵌入底达其深度的三分之一或二分之一。采用以上方案很多研究人员经过多次试验，仍无法采用以上布置获得能够适用于我国四大家鱼的游泳速度范围。因为蛮石搬动困难，产生的流态复杂，消能过程无法准确模拟，因此如何摆放蛮石一直是困扰蛮石鱼道设计的难题。
技术实现要素：
本发明提出一种适用于四大家鱼的仿生态鱼道蛮石布置方法：
仿生态鱼道底坡1:200，鱼道底宽为2.0m，边坡为1：2.5；
鱼道设计水深为1.0m，上下游水深均为1.0m；
鱼道设计流速取1.0m/s～1.2m/s。
蛮石铺设方法，包括以下内容：
1，在垂直于流速方向的横断面上采用蛮石采用线性布置；
2，相邻断面的蛮石和蛮石缝隙采用交错布置；
3，在固定后，蛮石应露出水面，其任意最小周长不小于3m，即其最小等效直径不小于0.96m；
4，当现场蛮石尺寸无法满足上述要求时，采用钢丝笼块石，以上等效直径即为钢丝笼外围直径；
5，等效直径计算方法：等效直径ds＝周长/3.14
6，蛮石间距：横向距离是指两个蛮石之间的净空间，对于横向距离，取ay＝dsmin，dsmin为本断面和上游断面选用的蛮石最小等效直径，且ay<2.0m；对于纵向距离，当ay>1m，则ax＝1～2m；当ay<1m，则ax＝2～3m；
其中ax是沿流向方向即纵向，本断面到下游断面之间的间距(m)；
ay是沿垂直流动方向即横向，蛮石的最大布置间距(m)；
ds是蛮石的等效直径(m)。
本发明的有益效果在于：
1、给出了一种清晰明确的蛮石型生态鱼道中蛮石的布置方法；
2、基于本发明的蛮石型仿生态鱼道设计流速能够控制在1.0m/s～1.2m/s；
3、采用本发明提供的蛮石型仿生态鱼道能够节约成本，并能够获得预期的流速范围。
附图说明
图1本发明实施例一蛮石型仿生态鱼道布置示意图；
图2本发明实施例一蛮石型仿生态鱼道a-a断面示意图；
图3本发明实施例一蛮石型仿生态鱼道b-b断面示意图；
1k-流速仪。
具体实施方式
下面结合附图给出实施例并对本发明进行具体描述。
实施例一
仿生态鱼道底坡1:200，鱼道底宽为2.0m，边坡为1：2.5；
鱼道设计水深为1.0m，上下游水深均为1.0m；
鱼道设计流速取1.0m/s～1.2m/s。
蛮石铺设方法，包括以下内容：
1，在垂直于流速方向的横断面上采用蛮石采用线性布置；
2，相邻断面的蛮石和蛮石缝隙采用交错布置；
3，在固定后，蛮石都露出水面，在第一个断面的所有蛮石中，最小周长为3.17m，最小等效直径为1.01m；
4，蛮石间距：横向距离是指两个蛮石之间的净空间，取ay＝1.01m；纵向距离是指本断面到下游断面之间的间距，当ay>1m，则ax＝2m；
5，同一断面蛮石等效直径差值不超过10％；
6，重复以上布置，第二断面蛮石最小周长为4.21m，最小等效直径为1.34m；蛮石间距：横向距离是指两个蛮石之间的净空间，为本断面和上游断面选用的蛮石最小等效直径，取ay＝1.01m；纵向距离是指两个横断面之间的间距，当ay>1m，则ax＝2m；第三断面蛮石最小周长为3.00m，最小等效直径为0.96m；蛮石间距：横向距离是指两个蛮石之间的净空间，取ay＝0.96m；纵向距离是指本断面到下游断面之间的间距，当ay<1m，ax＝2.5m；第四断面无足够的蛮石，采用钢丝石笼，钢丝石笼的外围最小周长是3.00m，最小等效直径为0.96m；蛮石间距：横向距离是指两个蛮石之间的净空间，取ay＝0.96m；纵向距离是指本断面到下游断面之间的间距，当ay<1m，ax＝2.5m；第五、第六断面均取第四断面蛮石布置数据；
基于以上布置，完成一个具有6个断面的蛮石仿生态鱼道布置。蛮石布置图和流速测点1k布置图见图1，图2，图3。测得流速结果见表1。
表1各断面蛮石间隙测得流速
1.一种适用于四大家鱼的仿生态鱼道蛮石布置方法，其特征在于：
仿生态鱼道底坡1:200，鱼道底宽为2.0m，边坡为1：2.5；
鱼道设计水深为1.0m，上下游水深均为1.0m；
鱼道设计流速取1.0m/s～1.2m/s；
蛮石铺设方法，包括以下内容：
1)在垂直于流速方向的横断面上采用蛮石采用线性布置；
2)相邻断面的蛮石和蛮石缝隙采用交错布置；
3)在固定后，蛮石露出水面，其任意最小周长不小于3m，即其最小等效直径不小于0.96m；
4)当现场蛮石尺寸无法满足上述要求时，采用钢丝笼块石，以上等效直径即为钢丝笼外围直径；
5)等效直径计算方法：等效直径ds＝周长/3.14；
6)蛮石间距：横向距离是指两个蛮石之间的净空间，对于横向距离，取ay＝dsmin，dsmin为本断面和上游断面选用的蛮石最小等效直径，且ay<1.5m；对于纵向距离，当ay>1m，则ax＝2m；当ay<1m，则ax＝2～4m。
技术总结