李海濤

(新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局 烏魯木齊 830000)

山口電站魚類保護措施與過魚方案研究初探

李海濤

(新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局 烏魯木齊 830000)

本文在認真總結(jié)各種魚類保護措施方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合山口電站工程的特點提出了修建過魚設(shè)施、輔以人工增殖放流，同時加強漁政管理的綜合性魚類保護措施。其中過魚設(shè)施為在高壩下游修建攔魚低壩和升魚機，并輔以運魚車。其研究過程及成果，可為類似工程提供借鑒和參考。

高壩 魚類保護 方案 研究

1 流域概況及保護魚類

根據(jù)新疆自治區(qū)水產(chǎn)科學研究所的調(diào)查結(jié)果，某河流棲息的魚類達15種，其中土著魚類13種、非土著魚類2種。有3種魚為長距離洄游性魚類，每年春季進行生殖洄游，秋季進行越冬洄游。

2 工程概況

山口電站位于某干流河段出山口處，主要由混凝土拱壩、開敞式溢洪道、放水深孔、引水式岸邊廠房等組成，工程等級為Ⅱ等大(2)型。大壩建成后水庫正常蓄水位646.0m，總庫容2.22億m3，主壩最大壩高94m，總裝機220MW，采用一管四機布置型式，其中2臺單機80MW、2臺單機30MW，多年平均發(fā)電量6.7億kW·h。工程的主要任務(wù)是調(diào)節(jié)控制山口斷面流量，同時利用豐沛的水量發(fā)電，并能為下游灌區(qū)提供用水保證，具有供水調(diào)節(jié)、發(fā)電等綜合效益。

3 工程建設(shè)對魚類的影響預(yù)測

從生態(tài)學角度來看，大壩建成后，將破壞原有的生境，會對水域水生生物產(chǎn)生明顯的影響;庫區(qū)及下游局部河段原有的水文條件將發(fā)生改變，大壩阻斷洄游性魚類上溯通道，造成魚類生境破碎，魚類交流機制減少或消失。在生態(tài)環(huán)境保護日益受到重視的今天，保護該流域珍稀的魚類資源，維護區(qū)域的生物多樣性，采取相應(yīng)的魚類保護措施，以便更好地發(fā)揮工程的生態(tài)效益，達到經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，已經(jīng)成為工程建設(shè)各方的共識。但是究竟采取怎樣的保護措施，才是最科學、最經(jīng)濟、最有效的，則需要進行認真的研究和探討。

4 魚類保護方案的比選

4.1 方案目標

山口電站實施魚類保護措施的目標是：?使親魚通過水利工程并到達產(chǎn)卵地點;?保證親魚有足夠數(shù)量的產(chǎn)卵場;?為親魚的產(chǎn)卵、魚卵的孵化、稚魚的發(fā)育、幼魚的索餌與成長創(chuàng)造必要的條件。

4.2 幾種魚類保護方案對比分析

隨著河流生態(tài)系統(tǒng)被筑壩的改變，目前國內(nèi)外對魚類采取的保護措施主要分為五種：第一類是修建過魚設(shè)施。其原理是利用魚類的向流(逆流)行為，人工創(chuàng)造更大的流速，將魚誘入進口，讓魚類自行溯游過壩;或者運用各種手段運送過壩，主要有魚道、魚閘、升魚機、集運魚船等。第二類是建立增殖放流站，收集和培育親魚，人工催產(chǎn)，人工孵化魚苗，培育魚種，將一定規(guī)格的幼魚放入壩下河流讓其生長。第三類是建筑人工模擬產(chǎn)卵場。在壩下附近的支流或人工渠道內(nèi)，模擬產(chǎn)卵所要求的環(huán)境，讓魚類自行進入產(chǎn)卵。第四類是對魚類適宜的棲息生境進行保留。第五類是加強漁政管理(見表1)。

表1 魚類保護措施對比

4.3 對比分析結(jié)果

研究表明：山口電站影響到的魚類均為珍稀魚種或保護魚種。由于地處西北邊遠地區(qū)，關(guān)注尚淺，對該項目影響流域的水文學和水力學的數(shù)據(jù)測定比較缺乏，因此，無法通過人工模擬產(chǎn)卵場對魚類的繁殖活動進行補償。保留生境雖然可以對保護魚類原有的棲息水域進行有效的保護，但由于大壩的阻隔，具有洄游習性的魚類無法回到原有的繁殖場所完成生活史;另一方面，僅通過保留生境，魚類無法進行有效的交流，必然導(dǎo)致魚類生存力和遺傳性能的改變，因此，不是最佳的選擇。

過魚設(shè)施在促進壩上壩下魚類遺傳信息交流、維護自然魚類基因庫、保證魚類種質(zhì)資源、維護魚類種群結(jié)構(gòu)等方面，具有很大的優(yōu)越性，是對魚類特別是洄游性魚類進行保護的理想選擇。此外，由于新疆有關(guān)單位對影響區(qū)魚類的生物學特征及生活習性已進行了大量的研究，并且在其他河道上已經(jīng)修建了魚類增殖站，其增殖對象包括這些魚類，因此，可以利用已有的增殖站，適當增加養(yǎng)殖數(shù)量，作為本工程魚類保護的輔助措施。

結(jié)合山口電站的特點，對該工程實施過魚、增殖綜合的魚類保護措施，并加強漁政管理，完善執(zhí)法體系，是最為科學的魚類保護措施。

5 過魚設(shè)施方案比選

5.1 各種過魚方案對比

樞紐大壩過魚設(shè)施類型主要有魚道、升魚機、魚閘、集運魚船等，其中魚道按照結(jié)構(gòu)型式又分為池室式型魚道和丹尼爾魚道。合適的過魚設(shè)施的選擇取決于魚的種類、水力條件、蓄水位、費用和其他因素(見表2)。

表2 各類過魚方案對比

5.2 過魚方案比選

山口電站大壩壩高94m，屬高水頭建筑物，若直接修建過壩魚道需要開闊的地形以滿足長度的需要，但該工程所在地兩岸崇山峻嶺，另外，升魚機與同水頭的魚道相比，造價較省、占地少，便于在水利樞紐中布置。至于魚閘，雖然在中高大壩上也可以修建，但是從國外已建成魚閘的運行情況看，過魚效果均欠佳，主要原因是魚閘過魚不連續(xù)、效果不穩(wěn)定、過魚量有限，并且運行維護成本高，不宜選擇。

根據(jù)國外經(jīng)驗，高壩一般建造升魚機或集運魚船，主要用于通過洄游性較強、體型較大的魚類;集運魚船一般作為上行過魚設(shè)施建設(shè)前的過渡措施，其機動性好，可在較大范圍內(nèi)變動誘魚流速，可將魚運到上游安全的地方投放，與樞紐布置無干擾。但是其運行管理費用較大，對于在底層活動的魚類，集魚比較困難，補水機組的噪聲、機械振動及油污，也會影響集魚效果。由于該工程的過魚對象均為底層魚類，集魚船難以收集。

根據(jù)以上分析，山口電站過魚設(shè)施的布置方案可以有兩種選擇。

方案一：大型升魚機直接過壩方案。升魚機是比較適宜建造在高壩上的過魚設(shè)施，在山口電站兩岸地形陡峭的情況下，修建升魚機是經(jīng)濟有效的選擇。但是由于山口電站大壩高94m，升魚高度過高，必然會帶來運行維護成本高、故障率高、傷害魚類幾率大的問題，對此可以采用第二種折中的方案加以解決。

方案二：小型升魚機與專用運魚車組合方案。即在山口電站下游選擇合適的位置修建攔魚低壩，壩旁布置一個小型升魚機，通過升魚機水箱將魚提升至分類平臺，再通過專用管道送至專用運魚車，最后通過運魚車運至山口電站大壩上游庫內(nèi)。這種過魚方式在國外已有應(yīng)用，如美國的下貝克壩壩高87m，其升魚機并沒有直接修建在大壩上，而是選擇了在下游修建攔魚低壩輔以升魚機和專用運魚車的過魚方式，不僅經(jīng)濟，過魚效果也很好。

6 結(jié)語

興建水電站對水生系統(tǒng)平衡，特別是對野生洄游性魚類生存環(huán)境的影響問題已受到國家的高度重視，研究有利于改善水生環(huán)境的魚類保護性措施和過魚方案是水利樞紐設(shè)計中的重要技術(shù)問題之一。本文在認真總結(jié)各種魚類保護措施方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合山口電站工程的特點提出了修建過魚設(shè)施、輔以人工增殖放流，同時加強漁政管理的綜合性魚類保護措施。其中，過魚設(shè)施采取在高壩下游修建攔魚低壩和小型升魚機，輔以專用運魚車過高壩的方案。其研究過程及成果，可以為類似工程提供借鑒與參考。

王興勇，郭軍．國內(nèi)外魚道建設(shè)與研究．中國水利水電科學研究院學報．2005(9)．