y江zm水电站鱼道灯光诱鱼照明系统设计初探

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1、丫江ZM水电站鱼道灯光诱鱼照明系统设计初探俞鹏李寅伟（中国电建集团成都勘测设计研究院四川成都610072）摘要：目前国内很多河流存在鱼类洄游现象，很多水电站、水库等拦水设施的建设阻碍了鱼类的正常洄游，很多工程设置了专用鱼道，做为鱼类的洄游通道。木文以ZM水电站为例，为保护Y江中游有限的鱼类资源，电站设置了供鱼类洄游的鱼道，木文对其进行相关研究讨论。关键词：鱼道；趋光性；诱鱼；水下灯带一、项目简介Y江ZM水电站位于两藏自治区加查县境内，电站为坝后式地面厂房，尾水平台布置在下游副厂房下游侧，鱼道布置在河床

2、右岸，取水口设在尾水平台下游侧，沿尾水平台、右岸公路、右岸山体引至大坝上游侧出口，在尾水平台下游侧设三处鱼道进U，在大坝上游侧设两处出U，全长为3659.51m。鱼道建筑物主要由进口明渠段、暗涵段、出口过坝段等组成，鱼道暗涵段沿电站下游侧右岸公路布置，兼做防洪挡墙，长度约200m。电站鱼道于2015年初建成，照明系统同期投入投用。根据类似研究，鱼类的正趋光过程大致可以分为两个阶段：第一阶段是鱼受光刺激后，游近光源周围，但光源过强时，鱼类会游离光源；第二阶段是鱼滞留在光源下游动。但趋光的鱼类在过了一段时

3、间后，会因对光的适应、疲劳以及环境的变化等而离开光源游走。在一定的适宜照度范围内，水温越高，趋光性越弱；反之，趋光性越强，丫江中游位处高寒地区，水温常年低于20°C,主要鱼种类多为冷水鱼，在设定适宜照度时，主要鱼种类符合上述光适应性特点，有一定的正趋光性。二、灯光诱鱼照明系统布置特点鱼道建筑物主要由进UI明渠段、暗涵段、出口过坝段等组成，其中，鱼道进U明渠段采用自然光引导鱼类，但明渠段不宜过长，以免鱼类因对自然光的适应性和疲劳效应而把绝洄游，在鱼道进口明渠段后部设置暗涵段，灯光诱鱼设施设置在暗涵段，暗

4、涵段起始部分为普通隧洞结构，长度约20m，后续部分为竖缝式结构，每个竖缝长度为3m，共计约60个竖缝，暗涵段总长度约200m,为起到诱导鱼类洄游的作用，采用LDE灯带做为诱导光源，在暗涵段起始部分普通隧洞段，采用一组LED灯带逆水流平行布置，在竖缝结构段，沿每个竖缝逆水流方向和环竖缝通气孔，布置一组LED灯带，灯带的间距，保证光照的均布性，所有灯带沿涵洞顶部明敷固定，由于土建结构的不规则，光照区域主要分为三个区域:1）良好感光区：沿灯带下方距离一定距离为良好感光区，鱼类在该区域主动趋向光源，并沿灯带敷

5、设方向逆水流迁徙。2）不良感光区：即LED灯带光源附近区域，光照较强，鱼类主要产生负趋光性，快速游离。3）微弱感光区：在两个竖缝交界区域和通风孔中部区域，由于没有灯带，光线微弱，鱼类在该区域不易辨别方向，根据以往研究，水流在两个竖缝交界区域水流较急，鱼类的本能会沿水流较急处洄游，但在通风孔中部区域，由于光感较弱，可能会存在少量鱼类聚集现象。竖缝段鱼道灯带典型布置见图所示。由于对鱼类在线性光源诱导下的适应性暂不明确，在暗涵段后部设置观测室，用于观测鱼类洄游效果，观测室后设明渠过坝段，该部分仍采用自然光引

6、导鱼类，在大坝上游侧设鱼道出U。三、灯光诱鱼照明系统供电ZM水电站进厂公路靠近鱼道暗涵段的公路旁设冇400V鱼道配电中心，电源引自ZM电站10kV厂用电配电中心，鱼道配电中心设专用照明箱，供鱼道暗涵段灯光诱鱼照明系统负荷，照明箱进馈线冋路均为380V电压，共设10个馈线冋路，沿鱼道暗涵段顶部穿管敷设，根据与灯光诱鱼照明系统制造厂配合，LED灯带需采用DC12V电源，供电半径约15m,即每个冋路可供附近前后一组（约6〜7个）竖缝的LED灯带用电，每组竖缝设6根LED灯带，每根LED灯带设一只AC220V

7、/DC12V转换电源，每组竖缝的6W转换电源集中设在该组中部竖缝的通气孔顶部，与沿鱼道暗涵段顶部敷设的照明箱馈线电线连接，为尽量平衡三相电流，安装吋将转换电源交叉接于A、B、C相。四、LED灯带选择根据对鱼类在不同光照强度下的反应的研究，鱼类通常奋一个反应最低值，即刺激阈，随着刺激强度的增加，在适宜强度下产生最大反位，此吋的刺激强度为适宜强度，当照度大于适宜强度吋，鱼类呈现负趋光性。LED灯带照度选择，应考虑鱼类对照度刺激的反应的变化，根据ZM鱼类增殖站试验结果，当照度为0.1〜10lx吋，鱼类集群型

8、较好，LED灯带照度选择8〜lOIx,光色与明渠段光色衔接，采用闩色，色温约为5500K。五、水下照明系统的防水由于LED灯带布置在水下，灯带间的连接导线、导线与灯带接头、转换电源到灯带的连接元件均需满足水流的长期侵蚀，经与国内照明设备制造商沟通，0前国内制造商生产水平，大约可保证水下照明设备及连接件满足两年左右的防水要求，因此，虽然鱼道暗涵段LED灯带、导线采用防水导线，所有连接元件、接头等的防水等级均按照IP60设计，但仍需利用每年的鱼道检修期，更换