گذرگاه ماهی و انواع آن
آبزیان به ویژه ماهی‌ها در طول فصول تخم ریزی، به طور غریزی خلاف جریان آب حرکت می‌کنند تا خود را به محل تجمع تخم‌ها برسانند. اگر ماهی در حرکت خود به سمت بالادست با موانع غیر طبیعی روبرو شود بطوری که عبور از آنها سخت یا غیر ممکن شود، سعی می‌کند تا از مانع عبور کند و اگر نتواند تلف می‌شود و یا در محل نامناسب تخم ریزی می‌کند که یکی از عوامل انقراض ماهیان است. بیشترین مشکلات عبور ماهیان در اثر احداث سدها و بندهای انحرافی ایجاد می‌شود چون با احداث این سازه‌ها عملاً مسیر عبور ماهی‌ها بسته می‌شود که سبب تلف شدن ماهی‌ها در پایین دست سد شده و در بعضی موارد سبب انقراض بعضی گونه‌ها می‌شود.
سازه گذرگاه ماهی یا نردبان ماهی (fish way or fish ladder)، سازه‌ای هیدرولیکی است که به منظور رفع این مشکل تعبیه می‌شود. گذرگاه ماهی سازه‌هایی هستند که در مجاورت سدهای انحرافی و دیگر سازه‌های متقاطعی که مانع این مهاجرت ماهیان شده‌اند، احداث می‌شوند. این سازه‌ها مانند نردبان امکان صعود و گذر ماهیان را از موانع بدون دشواری، تأخیر یا آسیب بی مورد فراهم می‌آورند. اکثر نردبان‌های ماهی به ماهی‌ها این امکان را می‌دهد که از روی مانع و یا اطراف آن بوسیله شنا کردن و جهش از روی یک سری پله کوتاه عبور کرده و به سمت دیگر روند. این پله‌ها باید به گونهای طراحی شود که سرعت آب روی پله‌ها طوری تنظیم شود که هم به اندازه کافی زیاد باشد تا ماهی‌ها را به سمت نردبان تشویق کند و در عین حال به اندازه‌ای نباشد که ماهی‌ها را به سمت پایین دست حمل کند و یا آنها را از ادامه سفر بازدارد.
انواع گذرگاه ماهی:
این معابر بر اساس نحوه عملکردشان به طور کلی به دو دسته تاسیسات عبور ماهیان به سمت پایین دست و تاسیسات عبور ماهیان به سمت بالادست طبقه بندی می‌شوند. دسته اول برای انتقال ایمن بچه ماهیان از سرچشمه رود به پایین دست که شامل توری با منافذ ریز است، تا از ورود آنها به توربین و سرریزها جلوگیری شود و دسته دوم شامل نردبان‌های ماهی (استخر _ سرریز، روزنه _ سرریز، شوت و بازشدگی قائم)، بالابرها-واگن ها و تشکیلاتی برای تله اندازی و حمل و نقل ماهی توسط ماشین‌های مخصوص است.
در این بخش انواع نردبان‌های ماهی را بررسی می‌کنیم:
استخر-سرریز (pool and weir)
این سازه از چند استخر چیده شده در یک الگوی پله از هم جدا شده توسط بند که هرکدام کمی بالاتر از یک دیوار پایین دست است، تشکیل می‌شود. ماهی در جریان آب از استخری به استخر دیگر می‌پرد و به این شکل عبور می‌کند.
گذرگاه ماهی دنیل (denil fishway)
این سازه تشکیل شده از یک سری قاب‌ها یا پره‌های نزدیک به هم و با زاویه نسبت به محور کانال برای تشکیل جریان‌های ثانویه برای عبور ماهیان است.
بالابر ماهی (fish elevator)
سیستم این سازه‌ها بر اساس استفاده از یک بالابر جهت حمل و انتقال ماهی‌ها به سمت دیگر مانع است. برای موانع بزرگ این سازه‌ها بیشترین کاربرد را دارد.
rock-ramp fishway
این سازه از تکه سنگ‌ها یا الوارهایی بزرگ برای تشکیل استخر و آبشارهای کوچک که تقلیدی از نوع طبیعی آن است تشکیل می‌شود. برای عبور از موانع کوتاه این سازه مناسب است.
بازشدگی‌های قائم (vertical-slot fish passage)
بازشدگی قائم از یک کانال با یک سری شکاف‌های عمودی و در فواصل منظم تشکیل شده است که به ایجاد یک سری استخر که ماهی‌ها می‌توانند موقعیت خود را درون آنها حفظ و درون استخرها حرکت کنند، می‌انجامد. آب داخل این کانال از میان بازشدگی قائم به سمت پایین دست عبور کرده و از یک استخر وارد استخر بعدی می‌شود. جریان آب یک جت آب تشکیل می‌دهد که از میان بازشدگی عبور کرده و انرژی آن با اختلاط جت در داخل استخر پخش می‌شود.
از نظر مواد سازنده، گذرگاه ماهی به طور کلی به دو دسته اصلی گذرگاه ماهی تکنیکی و گذرگاه شبه طبیعی تقسیم می‌شود. راه ماهی‌های تکنیکی و مرسوم که تا اکنون در بیشتر نقاط جهان احداث شده‌اند، از مواد سنتی مانند بتن، فولاد و گاهی نیز از مواد مصنوعی ساخته می‌شوند. دسته دوم، راه ماهی شبه طبیعی می‌باشد که با استفاده از تخته سنگ‌ها، قطعات چوب و بقایای گیاهان جهت تقلید محیط طبیعی به جای استفاده از بتن و فولاد ساخته می‌شود و بنابراین خصوصیات هیدرودینامیکی و مورفولوژی مشابه در آن ایجاد می‌گردد. با توجه به این خصوصیات، تا حدودی می‌توان این سازه را روشی برای احیاء و بازسازی رودخانه در نظر گرفت زیرا باعث بازسازی بخشی از زیستگاه رودخانه قطع شده توسط سازه‌های دیگر می‌شود.
تاکنون در ایران تمامی سازه‌ها و اقدامات در جهت ساماندهی رودخانه‌ها بوده است. اما اکنون که دیدگاه مهندسین رودخانه در جهان تغییر کرده و به دنبال احیا رودخانه‌ها می‌باشند ضروری است که دیدگاه‌های کشور ما نیز در همین راستا تغییر کند و به دنبال طراحی سازه‌هایی همچون راه ماهی شبه طبیعی بپردازیم.
۵ نکته اساسی در طراحی گذرگاه ماهی:
۱) مهم‌ترین عامل در موفقیت یک راه ماهی، ظرفیت و محل قرارگیری ورودی آن می‌باشد. اگر ظرفیت ورودی راه ماهی، توان عبور سیل ماهی‌های مهاجر را نداشته باشد، ممکن است مهاجرت ماهی‌ها در زمان‌هایی به تأخیر بیافتد و در نهایت ممکن است بعضی از ماهی‌ها هرگز وارد راه ماهی نشده و تلف شوند. ورودی راه ماهی بایستی در بالادست‌ترین نقطه ممکن و نزدیک مانع احداث شود.
۲) محل احداث خروجی گذرگاه ماهی اهمیت زیادی دارد. در بالادست سد، راه ماهی در محلی می‌بایستی به پشت سد وارد شود که ماهی به راحتی بتواند در مخزن بالادست مستقر و پایدار بماند. ماهی باید از خطر افتادن به پایین دست جریان و یا افتادن در دهانه آبگیرها دور باشد.
۳) شرایط هیدرولیکی جریان باید طوری باشد که ماهی قادر به صعود باشد. تلاطم جریان در راه ماهی تا حد امکان بایستی کم بوده تا تمامی گونه‌ها بتوانند از این مسیر عبور کنند. برای این منظور سرعت جریان مخصوصأ در مسیرهای باریک مانند روزنه‌ها نباید از ۲ متر بر ثانیه بیشتر شود و متوسط سرعت جریان در راه ماهی بایستی کمتر از این مقدار باشد. البته میزان تلاطم، دبی و سرعت بستگی به گونه ماهی‌ها نیز دارد.
۴) شناخت گونه‌ها و موارد بیولوژیکی: برای طراحی هرکدام از انواع راه ماهی به یک سری اطلاعات بیولوژیکی از ماهی از جمله شناخت گونه‌ها، میزان و فصل مهاجرت، اندازه و ابعاد گونه‌ها، سرعت شنا و بررسی رفتار ماهی نیاز داریم.
۵) طراحی مقطع عرضی کانال به گونهای که در طول مسیر پهن و باریک شود باعث طبیعی‌تر نشان دادن کانال بای پس می‌شود. پایداری و مقاوم‌سازی مقطع عرضی نیز معمولاً ضروری است. دستورالعمل‌های متعدد ساماندهی رودخانه، در انتخاب بهترین روش مقاوم‌سازی مقطع عرضی می‌توانند مفید باشند. اما به‌طورکلی در بستر کانال از یک یا چندلایه ریپ رپ شامل شن‌های درشت و یا مصالح ژئوتکستایل و یا حتی سنگ‌های درشت به کار می‌روند. فضای ایجاد شده میان این ذرات نیز می‌تواند محل مناسبی برای تخم گذرای ماهیان و زیستگاهی برای بی‌مهرگان کفزی باشد.