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我們家附近有一條溪
叫做鱉溪
因為之前有非常多的鱉
我們常常
在鱉溪玩水打水漂.....
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:::魚道概說

魚道概說

水工構造物,如攔河堰、防砂壩、水庫等,橫亙河溪而建,造成水位落差,妨礙河川生物中魚、蝦及蟹類的洄游路線,阻斷牠們的生存空間,對河川生態環境造成負面影響。為了暢通魚、蝦及蟹類之洄游路線及改善河川生態環境,在水工構造物上設置通道,以利魚、蝦及蟹類自由的往上游或下游洄游移動。

桶後溪第5座防砂壩魚道 (水利規劃試驗所,2007)

桶後溪第5座防砂壩魚道 (水利規劃試驗所,2007)

魚道,或稱為魚梯,設置目的為提供洄游魚類一條通路,以克服河道上之阻礙,使魚類能順利上溯完成生活上各種需求,包含產卵、覓食、越冬、躲避災害、尋找適合棲地等。根據過去台灣河川生態調查結果顯示,魚道除可提供洄游魚類之使用外,亦可在魚道中觀測到洄游性的蝦與蟹類會利用魚道移動,代表魚道亦可供蝦與蟹類之上溯或下降使用。

由於魚類是最廣泛應用的指標生物,所以通常係以魚類為探討對象,研擬適合魚類上溯之通道布置原則。

魚道是一種保護水生物種資源的工程措施,在研究與建設魚道時,首先要確定需要保護的對象。相對於國外較大型的鮭鱒魚類,國內魚道的主要保護對象一般為較小型的洄游性魚類 (包括降海與溪內)。臺灣洄游性魚類之種類繁多,相關研究探討常以目前已具較多生物特性資料之魚種為研究對象,包括:台灣鏟頷魚 (Varicorhinus barbatulus)、台灣石魚賓 (Acrossocheilus paradoxus)、台灣馬口魚 (Candidia barbata)、粗首鱲 (Zacco pachycephalus)、明潭吻鰕虎 (Rhinogobius candidianus)等。

在魚道中通常會設置隔板或阻流構造物,將上下游水位差分為若干級,利用消能減速的方式,產生適合魚類上溯的流況。

魚道之類型大致可分為「水池型」、「水路型」、以及「操作型」(胡通哲,2006)
「水池型」:階段式、潛孔式、豎孔式
「水路型」:丹尼爾式、粗石斜坡面式、舟通式型式
「操作型」:電梯式、閘門式

雖然國內目前在建造水工構造物時多有設計魚道,惟其設計上未能充分考量河川水理與本土魚類之生物特性,因此導致所設計布置之魚道經常失敗。此外,僅針對魚道本體之布置,而忽略魚道設施的出口與入口的考量,亦是導致魚道設計布置失敗之重要原因。

以下簡要闡述魚道系統設計步驟及布置原則,提供魚道布置興建與改善之參考。

魚道設計布置之原則,包括有「魚道布置位置」、「魚道型式選擇」、「魚道本體細部設計」、以及「魚道出入口布置」。

(1)魚道布置位置,必須掌握的原則為,魚道通常設在岸側、堰堤與河向互相配合、以及誘魚之考量。

當河寬大而水流在取水堰全寬流動時,可在兩岸均設置魚道,以增加魚類進入魚道之機會

(2)魚道型式之選擇,則依據河川特性、魚種以及水理因素,決定適當的魚道本體型式。

改良型舟通式魚道

(3)在魚道本體細部設計方面,需布置適當的整體長度、坡度、休息水池長度、休息池個數等。

最後,提出三個魚道出入口之布置原則:入口不突出堰壩、設置副壩、以及全斷面式魚道,以增加魚類找到魚道入口的機會,進而提高魚類的上溯成功率。

魚道設有雙向入口,可提供魚類溯游的選擇。靠近河道主流方向側邊,亦以開口方式布置,有較強的水流可適當導引魚類前進的方向

(一)入口不突出堰壩
魚道入口,盡量以不突出攔河堰或防砂壩本體下游端之方式布置,此時不論堰形與河道主流方向是否有呈現角度,魚類上溯直行至防砂壩下方會很容易左右來回找到魚道入口。

(二)設置副壩
如果無法避免魚道入口布置太下游時,可增設副壩或淺堰以增加魚類找到入口之機會。設置副壩後,可將防砂壩下游至副壩間的水流況變成較為穩定的狀況,可避免或降低魚類被防砂壩下方水流的吸引,進而使魚類能夠上溯過副壩後,反而被魚道入口的水流所誘引,順利進入魚道,且有一定的水位可供魚類跳躍使用,特別是階段式魚道。因此,副壩布置的位置盡量靠近魚道入口。此外,設計時,要注意淺堰的水位差必須小於魚類的跳躍能力,建議小於20 cm。最後,魚道入口的靠近河道主流方向側邊,可適當的以開口方式布置,有較強的水流可適當導引魚類前進的方向,但是水流流速不能超過魚類之突進泳速。

(三)全斷面式魚道
當無法避免魚道入口布置太下游時,亦可考慮將主堰壩修改為全斷面式的魚道,但此方式較適用於河道寬度或落差比較小,以及施工預算經費可行時。當河道具有全斷面式魚道時,可增加流速之歧異度,魚類上溯時,則具有較多樣性的選擇。在設計時,要注意全斷面式魚道之溢流水深、流速與流量,以及蓄水深度等,必須滿足魚類上溯之需求。其中,流速可根據中興工程顧問公司 (2007) 提出的,台灣中、下游溪流魚道設計流速以小於 1.5 m/s 為準;蓄水深一般採用 0.6 ~ 1.0 m。

(四)魚道出入口環境條件
對於魚道出口 (水流入口) 的條件,在設計流量方面,壩頂與第一階隔板的高差是控制變因,通常不要超過50 cm,若集水區保持良好,沒有泥砂堵塞問題,則40 cm 便足夠,此部份建議由水理數值試驗、生物特性加以綜合評估。在魚道出口的地形方面,通常要設置格柵,可用固定式的混凝土結構物或簡易的鋼柵,阻擋漂流木或過大的石塊進入破壞魚道的結構。

上述資料主要摘錄自水利署水利規劃試驗所 (2008-2009),「河川生物通道水理模擬及其設計布置原則研擬」計畫報告。

【參考資料】

  1. 水利署水利規劃試驗所,2008,河川生物通道水理模擬及其設計布置原則研擬(1/2)。
  2. 水利署水利規劃試驗所,2009,河川生物通道水理模擬及其設計布置原則研擬(2/2)。

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