興大魚骨型魚道 給魚兒一條安全回家的路

生態,魚骨型魚道,國立中興大學,水利署
粗否上游魚道。(圖/中興大學提供)

給魚兒一條安全回家的路!

國立中興大學與水利署經歷17年的合作研究,設計出一款新型態的魚骨型魚道,適合多樣化的小型魚蝦上溯,特別適用於台灣本土性魚類,同時具有高效能的排砂效率。目前此魚道建置於嘉義八掌溪、宜蘭仁澤防砂壩、新竹頭前溪,有效兼顧生態保育與防砂防災功能。

生態,魚骨型魚道,國立中興大學,水利署
左起:水利署水規所曾國柱副所長、水規所王順昌博士、興大水保系陳樹群特聘教授、席克懷助理研究員。(圖/中興大學提供)

該研究由中興大學水土保持學系特聘教授陳樹群與水利署水利規劃試驗所博士王順昌及中興大學助理研究員席克懷共同完成。主要貢獻在於長時間研究台灣各類型本土性水中生物的上溯現象,內容涵蓋野外觀測、室內實驗及數學模式的精闢見解,2017年8月獲國際專業期刊《生態工程》(Ecological Engineering)刊登。

陳樹群表示,台灣水域生態系豐富,但也因河短坡陡流急,豐枯流量變化大,導致土砂災害頻仍,為求治山防洪保護上下游安全,大都以興建防砂壩、固床工等防災工程,減緩泥砂輸送量及穩定河道。同時為提供民生等用水及水利發電,也大量興建水庫以穩定水源。這些橫向結構物雖帶給人類利益,但也阻斷魚類洄游及縮短水中生物的生存空間。

因此興建魚道跨越堰壩,以維護水域生態,是世界先進國家共同的課題。目前歐美各國的魚道多針對單一大型魚種(如鮭魚等),且多設於含砂量極低的攔河堰,大都以隔柵型態,來減緩流速及增加水深,使魚類順利上溯,但此型態複製到台灣,除了無法適用於多種小型魚蝦類或兩棲動物外,對於多為多砂河川的台灣來說,隔柵更經常造成魚道内泥沙淤積。

生態,魚骨型魚道,國立中興大學,水利署
魚骨型魚道示意圖。(圖/中興大學提供)

陳樹群研究團隊與水利署水規所自2000年起,開始針對台灣堰壩的魚道缺失進行調查,廣為分析台灣特有種魚蝦類的生態行為,提出新型魚道的設計觀念,此款魚道分魚骨區、休息區與水道區三部分,魚骨區因造型順流特性,底部具有減緩流速功能,更能強化排砂效果,且隨著流量增加,排砂效能更佳,一般排砂率可超過95%,亦即魚道內的泥沙不超過5%,因此配置在防砂壩可以防止魚道淤積,使其魚道功能不致衰減;休息區提供魚類短暫休憩與躲藏;水道區則促使魚類順利上溯。

陳樹群指出,此魚道並可依不同水流特性,滿足多樣化魚蝦類上溯使用。可適用於台灣特有種魚類如下:游泳性魚類:如台灣石礗、粗首鱲、何氏棘魞、白鰻,可達50%以上之上溯率;吸盤性魚類:如明潭吻蝦虎、埔里中華爬岩鰍,可達30%之上溯率;攀爬性水中生物:如大和沼蝦可利用麻繩或粗糙邊壁上溯,即使魚道內僅保持濕潤狀態也可以完成上溯。

生態,魚骨型魚道,國立中興大學,水利署
粗否上游魚道。(圖/中興大學提供)

魚骨型魚道已於2005年6月獲得新型專利。其後團隊不斷地精進魚骨型魚道水流與泥砂運移試驗研究,累積經驗並細緻修正,建立魚骨型魚道設計布置之參考依據,多年來免費推廣成為台灣本土性魚類最為適用之魚道型式。

原尺寸的魚骨型魚道設置於水利規劃試驗所,除了與興大持續進行學術研發外,目前更是國內環境生態教育最吸引目光的實驗場域,每年接待無數國內外專家學者及民眾參訪魚類上溯實驗,誘發民眾更加重視保育台灣的河川生態環境。

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