巨大的不同

在项目的早期设计阶段所做的决定, 例如那些与涡轮机的水力和机械设计有关的问题，可以对提高鱼类的生存能力产生巨大影响.

其中许多不同的主题，必须解决，以优化径流水电项目从环境的角度, 鱼类洄游对许多水道来说是一个非常重要的问题.

鱼类洄游通常是为了觅食或繁殖. 例如, 上游洄游(溯河鱼类洄游), 成年海洋生物，比如鲑鱼, 条纹鲈鱼和鲟鱼回到它们在大河支流的产卵地.

一年一次, 这些物种的成虫进入河流并逆流而上, 精力充沛地清除所有障碍，甚至瀑布, 到达目的地，在那里产生受精卵. 幼崽最终会游到下游的海里，长大成人. 每条鱼在迁徙过程中都面临着许多危险来源:专业或休闲捕捞和自然捕食, 但也有由于工业排放的冷却水造成污染和当地水温变化造成的水质差. 最后但并非最不重要的是，水力发电厂也会对洄游的鱼类造成危险.

影响鱼类生存的可能性

从工厂设计和布局的第一阶段开始，就确定了重要参数. 例如, 在厂房设计阶段时进行编号, 选择涡轮机的类型和尺寸, 许多重要的决策都有可能降低鱼类死亡率. 特别是, 涡轮的液压和机械设计为显著和积极地影响鱼类存活率提供了许多机会. 为了准确评估不同设计的鱼的死亡率, 必须全面了解伤害机制及其相应的缓解措施. 还必须进行彻底的研究, 为河流生态的最佳水电解决方案奠定了基础.
 

鱼类生存评估

水力发电对鱼类死亡率有两种相关影响. Direct impacts due to physical injuries sustained during passage through the turbine; and indirect effects such as increased predation downstream of the discharge, 以及通过单元后增加的压力和/或迷失方向.

20世纪90年代以来, bat365旧网址-bat365旧网址(澳门) 有限公司官网 -欢迎您 水电采用了组合设计策略，以确保鱼类的高存活率. 不同的设计特征可能与由不同压力源(可测量的)引起的各种损伤机制有关, 可以与每种损伤机制相关联的物理量). 值得注意的是，鱼类生存的设计参数的最佳选择可能与那些以最大限度地提高能量生产或最小化成本为唯一目标的设计考虑略有不同.

变速1) 具有附加速度变化的灯泡涡轮机在较宽的工作范围内具有非常高的效率，而传统的双调节涡轮机在较窄的工作范围内显示出较高的效率. 这种效率能力是变速技术在减少对鱼类影响方面的基本优势之一. 例如，提高鱼类存活率是可以实现的 通过优化运行方案2) 用于发电厂. 鱼类存活率之间的紧密联系, 排水量和鱼长是其中最明显的特征之一. 在迁徙季节, 通过记录洄游鱼类的大小，工厂操作员可以通过改变涡轮机的运行方案来做出反应，以提高鱼类的存活率. 关于鱼类迁徙行为的信息越多, 涡轮机的运行机制越精确，就能在重大迁移期间进行调整.

缩小差距3) 在旋转和静止组件之间也可以通过降低鱼类被困的风险来提高存活率. 这可以通过使用一个完全球形的放电环来实现，以尽量减少叶尖间隙, 使用带有“口袋”的球形轮毂，以尽量减少轮毂间隙.

在流道上也有较小的间隙 降低湍流等级 在尾水管中. 在一般情况下, 水力通道中的湍流效应可分为小尺度效应和大尺度效应, 对鱼的影响不同. 小尺度的湍流(长度尺度小于鱼的长度)出现在与高切变相同的位置, 并导致类似的伤害，如压迫, 伸展运动, 和弯曲. 因此，小尺度湍流损伤通常可以与剪应力损伤混为一谈. 大尺度的湍流(长度比鱼长)会导致迷失方向, 因此增加了鱼的压力. 单独采取这些措施不会对鱼类造成伤害，但会增加间接死亡率.

最小空化5) 在整个作业范围内，对鱼类友好的设计也是必不可少的. 当静压达到蒸汽压时发生空化, 导致蒸汽气泡的形成. 到达高压区域, 这些气泡迅速内爆，产生能量极高的微射流, 这可能会损坏流道叶片和破坏鱼类组织, 这是鱼类死亡的潜在原因. 这与快速减压密切相关，如果满足两个条件，这是危险的. 首先，压力必须大大低于鱼所适应的压力. 其次，压力下降的速度必须比鱼所能承受的变化要快. 这些情况通常发生在绝对压力可以在几秒钟内下降到鱼的适应压力的一小部分.

前缘钝 设计还可以允许在鱼长与前缘厚度的比率方面增加存活率，特别是小型鱼类. 前缘厚度的最佳选择将在CFD模拟的帮助下实现，这也允许评估它们对性能和叶片空化特性的影响.

调整牵引叶片和导流叶片 至少在最重要的操作点上降低了鱼撞到小门门的概率.

bat365旧网址-bat365旧网址(澳门) 有限公司官网 -欢迎您 水电使用 生物评估工具8) 在CFD的支持下，通过运行的涡轮，记录鱼在其轨迹上的各种压力. 基于对各种鱼类伤害的应激源限制的深入了解, 存活率可以用这个评估工具来计算.

bat365旧网址-bat365旧网址(澳门) 有限公司官网 -欢迎您 水电致力于水电设备和结构的鱼类友好性的持续发展. 加强对鱼类行为和损伤机制的理解，以确保更可靠地识别关键设计特征是必须的，并且与国际上活跃的生物学家团体合作开发了通过水轮机提高鱼类生存的先进方法. 在水电站规划和设计的各个阶段，都有可能采取改善鱼类生存的措施. 认真考虑影响死亡率的许多参数，优化用于减轻这些影响的工具和措施，可以对水力发电厂的环境绩效产生显著和积极的影响.

bat365旧网址-bat365旧网址(澳门) 有限公司官网 -欢迎您 水电已准备好做出贡献!

作者:Andreas Rammler