魚兒的專屬通道—魚道

Posted on 2015/11/02 in 環境能源, 環境能源管理, 管理與應用：科技、工程、政策 with 尚無留言 2,338 views

魚兒的專屬通道—魚道 Fish Way: A Customized Path for Migratory Fish
國立臺灣大學土木工程學系BIM研究中心出版平台總編輯張國儀

魚兒也有路權

人類為了防止河川災害或儲存用水，總會在河流上興建各種工程設施，比方說攔沙壩、攔河偃或水壩。只不過，建設必定伴隨著破壞，因此而受到威脅的，則是河川的生態。

由於跨河結構物必定與河川的水流方向呈正相交（圖一），也就是橫向切過水流，不難想見，這樣的結構物攔阻了在河川中生活的洄游性魚類，使得牠們無法自由地上下迴游在河川內覓食、產卵、避冬、尋找永久棲地，對魚兒的生存帶來極大的危害。更何況還不只魚兒，在臺灣的河川生態中，也有蝦蟹會在河流上溯或下游。

這個時候，工程師們想出來的解決方法就是，幫這群原始棲地受到破壞的魚蝦蟹們蓋一條專屬的道路，也就是所謂的「魚道」或「魚梯」。

圖一河川上建物與水流呈正相交示意圖（圖片來源：林飛彤繪製）

魚道如何規劃

一般常見的魚道都是平緩的階梯狀水道（圖二），其設計的第一個重點就是要讓魚兒願意游進去，也就是要具備所謂「集魚」的作用。在設計上，必須要配合魚兒的溯游習性，在魚道的入口處提供適當的水流量和流速，吸引同時也導引牠們走上這一條專屬於牠們的路；但也要注意水流的速度不能過快，因為這樣會使魚兒的體力無法負荷溯游完全程。

圖二魚道緩坡。（圖片來源：Dragon-sizenseki’s file）

魚兒怎麼游？

等到魚兒進入魚道後，接下來的重點就是要方便牠們在魚道中前進。這又要如何達成呢？逆流而上對魚兒的體力耗費很大，所以魚道的設計需要讓魚兒能夠輕鬆且快速地抵達出口，避免牠們陷入體力耗盡的危險之中。

一般來說，魚兒移動的方式可分為游動與跳躍兩種，如果該處的魚兒屬於游動類，那麼魚道內的水流流速較要比魚兒的突進泳速小；而如果魚兒屬於跳躍類，那麼魚道中所有緩坡的水位差都必須要比魚兒的跳躍高度小。此外，也要避免讓水流產生漩渦或氣泡，因為如此會讓魚兒感到迷失並且停滯不動。

全面考量才能成功

設計魚道就如同模擬大自然一般，並不是件容易的事。儘管目前臺灣在建造水工結構物時大多會興建魚道，但成功的案例並不算太多，這是因為在設計上還不一定能做到全面的考量所致。比方說，魚道要能成功，其入口與出口都非常重要：前面也提到，入口處要能集魚，才能讓魚兒進入，而出口則是要注意是否有正確的流場，讓魚兒不至於停留在出口不知何去何從，或是不小心被吸進上游的取水口。此外，在魚道中，也要小心結構物是否會對魚兒造成阻礙或傷害。要做到這種種，就必須全面考量河川的水理條件及魚類的特性，了解後，再依循這些條件進行各種調整與措施。最後，也別忘了，河川的水量會有枯榮的變化，這些改變也將影響魚道的「通暢性」，所以，當地的氣候變化應該也要納入考量之中。畢竟，上帝可不是這麼好當的呢。

參考文獻