물고기 사다리

Fish ladder
콜롬비아 강의 본빌 댐에 있는 풀앤드위어(pool-and-weir
예갈라 강에 있는 에스토니아에 있는 물고기 길의 무인 비디오

어로, 어로, 어류 통로, 어계단 또는 어포라고도 알려진 물고기 사다리는 인공적이고 자연적인 장벽(댐, 자물쇠, 폭포 ) 위 또는 주변에 있는 구조물로, 반달롬성 물고기의 자연 이동은 물론 포타모드로믹 [1]종의 이동을 용이하게 한다.대부분의 어로는 물고기가 헤엄치고 다른 쪽 물속으로 비교적 낮은 계단들을 뛰어올라 장벽을 통과할 수 있게 한다.계단 위로 떨어지는 물의 속도는 물고기를 사다리로 끌어당길 만큼 커야 하지만, 물고기를 하류로 밀어내거나 상류로 계속 갈 수 없을 정도로 소진시킬 정도로 커서는 안 된다.

역사

몬태나 새먼 크릭의 데닐 피시웨이

거친 어로에 대한 기록은 17세기 프랑스까지 거슬러 올라갑니다.여기에는 나뭇가지 뭉치가 장애물을 우회하기 위해 가파른 수로로 계단을 만드는 데 사용되었습니다.

1830년 경 스코틀랜드 퍼스셔 딘스턴 근처 티스 강에 있는 스코틀랜드 엔지니어 제임스 스미스에 의해 연못과 보 연어 사다리가 건설되었다.보와 연어 사다리 둘 다 오늘날 그곳에 있고 스코틀랜드에 세워진 많은 후속 연어 사다리들은 [2]그것에서 영감을 받았습니다.

1837년 캐나다 뉴브런즈윅주 배서스트의 리처드 맥팔란이 수력 제재소에서 [3]댐을 우회하는 어로를 설계했다.1852-1854년, 연어를 어업을 지탱하지 못했던 강으로 끌어들이기 위해 아일랜드 슬라이고 카운티에 발리소다레 피시 패스가 건설되었습니다.1880년, 최초의 물고기 사다리가 미국 로드아일랜드포턱셋 폴스 댐에 세워졌다.1924년 프로비던스시가 목재 댐을 콘크리트 댐으로 교체하면서 사다리는 철거되었다.

산업 시대가 진행됨에 따라 댐과 다른 하천 장애물이 점점 더 커지고 보편화되었고, 이로 인해 효과적인 물고기 [4]우회로가 필요하게 되었다.

종류들

풀과 보
가장 오래된 스타일의 물고기 사다리 중 하나죠.그것은 일련의 작은 댐과 일정한 길이의 웅덩이를 사용하여 물고기들이 장애물을 돌아다닐 수 있는 길고 경사진 수로를 만듭니다.이 수로는 수위를 점차적으로 내려가는 고정 잠금 장치 역할을 합니다; 상류로 향하기 위해서는 물고기가 사다리에서 상자 사이를 뛰어 넘어야 합니다.
배플 어로
수로에서 대칭으로 가까운 간격의 배플을 사용하여 물의 흐름을 수정하여 물고기가 방호벽을 헤엄칠 수 있도록 합니다.휴식 공간을 제공하거나 흐름 속도를 줄이기 위해 웅덩이를 포함할 수 있지만, 배플 어로에는 휴식 공간이 필요하지 않습니다.이러한 어로는 스위치백을 사용하여 건설에 필요한 공간을 최소화할 수 있습니다.배플은 다양한 디자인이 있습니다.가장 일반적인 디자인은 라리니에 패스인데, 라리니에 패스를 설계한 프랑스 엔지니어의 이름을 따서 명명되었다.송어 등 거친 생선이나 연어류에 적합하며, [5]카누가 사용할 수 있을 정도로 크게 만들 수 있습니다.데닐 어로의 원래 디자인은 1909년 벨기에 과학자 G. 데닐에 의해 개발되었고, 그 이후로 여러 가지 방식으로 조정되고 개조되었다.예를 들어 알래스카 스티패스(Steepass)는 원래 알래스카의 외딴 지역을 위해 설계된 모듈러형 조립식 데닐 피쉬웨이 변종입니다.일반적인 환경복원의 일환으로 물고기 통로를 개선하기 위해 프로젝트 마이타이(Maitai)에 의해 뉴질랜드 넬슨(Nelson)의 여러 수로에 배플이 설치되었다.
피시 엘리베이터(또는 피시 리프트)
장애물을 넘어 물고기를 나르기 위한 일종의 엘리베이터를 제공함으로써 사다리 설계와 단절됩니다.높은 장벽에 매우 적합합니다.물고기 엘리베이터가 있으면 물고기들은 장애물의 아래쪽에 있는 채집 구역으로 헤엄쳐 들어갑니다.충분한 물고기가 채집 지역에 모이면, 그들은 그들을 담장 위의 강으로 비우는 플룸으로 운반하는 호퍼에 밀어 넣는다.를 들어, 코네티컷 강에서는 홀리요크 댐을 제거하기 위해 두 개의 물고기 엘리베이터가 한번에 최대 500마리의 물고기를 들어올린다.2013년, 그 엘리베이터는 40만 [6]마리 이상의 물고기를 실어 날랐다.
암벽 어로
큰 바위와 목재를 사용하여 자연 구조를 모방한 웅덩이와 작은 폭포를 만듭니다.사다리에 필요한 채널의 길이 때문에, 그러한 구조는 상대적으로 짧은 장벽에 가장 적합합니다.그들은 물고기 산란 [7]서식지를 제공할 수 있다는 점에서 상당한 이점을 가지고 있다.
수직 슬롯 어로
각 "댐"에 채널 벽 근처에 좁은 슬롯이 있다는 점을 제외하면 풀앤와이어 시스템과 유사합니다.이것은 물고기들이 장애물을 뛰어넘지 않고 상류로 헤엄칠 수 있게 해준다.수직 홈의 물고기 통로는 또한 장벽의 양쪽에 있는 수위의 계절적 변동을 상당히 잘 처리하는 경향이 있다.최근의 연구에 따르면,[8][9] 항법 잠금장치는 수영이 서툰 사람들을 포함한 다양한 생물들에게 접근을 증가시키기 위해 수직 슬롯 피쉬웨이로 작동할 가능성이 있다.
피시폰
워터 코스와 평행하게 패스를 설치할 수 있으며 두 워터 코스를 연결하는 데 사용할 수 있습니다.패스는 사이폰 효과를 이용하여 흐름을 조절합니다.이 스타일은 특히 홍수 방어를 돕기 위해 선호된다.
어포
축축하고 유연한 공압관은 공기압을 이용하여 연어를 한 번에 하나씩 빨아들여 목적지로 부드럽게 쏘아 올립니다.이 시스템은 [10][11][12]원래 사과를 안전하게 옮기기 위해 워싱턴 회사인 후쉬의 벨뷰에 의해 고안되었다.

효과

물고기 사다리는 효능에 대한 기록이 엇갈린다.한 연구에 따르면 미국 셰이드의 3%만이 산란지로 [13]가는 모든 물고기 사다리를 통과한다고 한다.효과는 어종의 수영 능력과 물고기가 어떻게 위아래로 움직이는지에 달려 있다.예를 들어,[14] 물고기가 상류로 통과할 수 있도록 설계된 물고기 통로는 하류를 통과할 수 없습니다.물고기 통로가 항상 작동하는 것은 아니다.실제로 과제는 수영 성능 데이터를 유체역학적 [15][16]측정과 일치시키는 것이다.수영 테스트에서는 거의 동일한 프로토콜을 사용하지 않으며 출력은 단일 지점 측정 또는 벌크 속도 중 하나입니다.이와는 대조적으로 유체 흐름의 물리적 및 수치적 모델링(즉, 유체 역학)은 미세한 공간 및 시간 분해능과 함께 상세한 흐름도를 제공한다.규제 기관은 유체역학적 측정과 수영 성능 데이터를 일치시켜야 하는 어려운 과제에 직면해 있다.

암거

지난 30년 [when?]동안 암거가 자연 하천과 하천에 미치는 생태학적 영향은 인정되어 왔다.암거 배출 용량은 수문학적 및 유압 공학적 [17]고려 사항에서 비롯되지만, 이는 종종 배럴에서 큰 속도를 초래하여 물고기가 통과하는 것을 방해할 수 있다.

배플은 물고기 [18][19][20]친화적인 대안을 제공하기 위해 배럴 인버트를 따라 설치할 수 있습니다.저유출의 경우, 배플은 유속을 줄이고 수심을 증가시켜 물고기 통행을 용이하게 합니다.대규모 방전에서 배플은 낮은 국소 속도를 유도하고 재순환 영역을 생성합니다.단, 배플은 소정의 [21]어퍼스에 대한 암거트 토출 용량을 대폭 감소시킬 수 있으며, 따라서 동일한 설계 토출 및 어퍼스를 달성하기 위해 암거트 구조의 총비용을 실질적으로 증가시킬 수 있다.최적의 설계는 유체역학 및 물고기 운동학 [16][22][23]모두의 신중한 특성화에 기초해야 하지만, 물고기-기류 상호작용은 상류 이동을 촉진할 수 있다고 믿는다.마지막으로, 난류 유형학에 대한 확실한 이해는 상류 어류의 [24]통로에 도움이 되는 모든 성공적인 경계 처리를 위한 기본 요건인 반면, 실용적인 엔지니어링 설계의 함의를 무시할 수 없다.

「 」를 참조해 주세요.

FERC 어류 사다리 안전 표지판

메모들

  1. ^ "What is a Fish Ladder?". Michigan: Michigan Department of Natural Resources. Retrieved 27 April 2012.
  2. ^ "James Smith (1789-1850) - Graces Guide".
  3. ^ Mario Theriault, Great Maritine Inventions, 1833-1950, Goose Lane, 2001, 페이지 45
  4. ^ 기술평가국 워싱턴 DC(1995년) 물고기 통로 기술: 수력 발전 시설에서의 보호 다이애나 출판사, ISBN 1-4289-2016-1.
  5. ^ "How fish climb". Canal and River Trust. 22 December 2020. Archived from the original on 26 January 2021.
  6. ^ "2013 Connecticut River Migratory Fish". U.S. Fish and Wildlife Service. United States Fish and Wildlife Service. Retrieved October 25, 2016.
  7. ^ Luther P. Aadland (2010). Reconnecting Rivers: Natural Channel Design in Dam Removals and Fish Passage. Minnesota Department of Natural Resources.
  8. ^ Silva, S.; Lowry, M.; Macaya-Solis, C.; Byatt, B.; Lucas, M. C. (2017). "Can navigation locks be used to help migratory fishes with poor swimming performance pass tidal barrages? A test with lampreys". Ecological Engineering. 102: 291–302. doi:10.1016/j.ecoleng.2017.02.027.
  9. ^ Quaranta, E., 카토포디스, C., 리벨리, R., 코모글리오, C. (2017년)표준 및 단순화된 저경사 수직 슬롯 어로의 어류 통로에 대한 난류장 비교 및 관련 적합성.하천연구 및 응용, 33, 1295-1305.
  10. ^ '연어 대포'가 2014년 8월 13일 22mph로 댐 위로 물고기를 발사, www.youtube.com, 2022년 1월 15일 접속
  11. ^ 연어 캐논 2014년 11월 13일 상류로 물고기를 쏘다 www.livescience.com, 2022년 1월 16일 접속
  12. ^ '대포'는 무엇이고 물고기는 어떻게 느끼는가? 2019년 8월 15일, www.theguardian.com는 2022년 1월 16일에 접속했다.
  13. ^ Waldman, John. "Blocked Migration: Fish Ladders On U.S. Dams Are Not Effective". Yale Environment 360. Yale School of Forestry and Environmental Sciences. Retrieved 18 March 2016.
  14. ^ Kraft, Amy (February 20, 2013). "Upstream Battle: Fishes Shun Modern Dam Passages, Contributing to Population Declines". Scientific American. Scientific American. Retrieved 18 March 2016.
  15. ^ Katopodis, C., Gervais, R.] (2016). "Fish Swimming Performance Database and Analyses". DFO CSAS Research Document No. 2016/002, Canadian Science Advisory Secretariat, Fisheries and Oceans Canada, Ottawa, Canada: 1–550.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
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  17. ^ Chanson, H. (2004). The Hydraulics of Open Channel Flow: An Introduction. Butterworth-Heinemann, 2nd edition, Oxford, UK. ISBN 978-0-7506-5978-9.
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  20. ^ Cabonce, J., Fernando, R., Wang, H., Chanson, H. (2017). Using Triangular Baffles to Facilitate Upstream Fish Passage in Box Culverts: Physical Modelling. Hydraulic Model Report No. CH107/17, School of Civil Engineering, The University of Queensland, Brisbane, Australia, 130 pages. ISBN 978-1-74272-186-6.{{cite book}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
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  22. ^ Wang, H., Chanson, H. (2017). "Baffle Systems to Facilitate Upstream Fish Passage in Standard Box Culverts: How About Fish-Turbulence Interplay?". 37th IAHR World Congress, IAHR & USAINS, Kuala Lumpur, Malaysia. 3: 2586–2595.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  23. ^ Wang, H., Chanson, H. (2018). "Modelling Upstream Fish Passage in Standard Box Culverts: Interplay between Turbulence, Fish Kinematics, and Energetics" (PDF). River Research and Applications. 34 (3): 244–252. doi:10.1002/rra.3245.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  24. ^ Chanson, H. (2019). "Utilising the Boundary Layer to Help Restore the Connectivity of Fish Habitats and Populations. An Engineering Discussion" (PDF). Ecological Engineering. 141 (105613): 105613. doi:10.1016/j.ecoleng.2019.105613. S2CID 207901913.

레퍼런스

외부 링크