常留紅，徐 斌，張 鵬，湯 薇

（1.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 水利工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410114；2.洞庭湖水環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù) 湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410114）

1 研究背景

丁壩群在發(fā)揮束水攻沙與航道整治功能的同時(shí)，也改變了丁壩群周?chē)乃畡?dòng)力特性［1］，并在一定程度上影響了魚(yú)類(lèi)的生境需求［2-3］。丁壩群周?chē)乃魈匦允菦Q定魚(yú)類(lèi)生存環(huán)境的主要因素之一。因此，整治建筑物周?chē)乃畡?dòng)力特性成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)研究方面，蔡喆偉等［1］基于丁壩周?chē)髁魉倥c水深的分布規(guī)律開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，探討了壩長(zhǎng)與淹沒(méi)度對(duì)丁壩水流力系數(shù)的敏感性。彭靜等［4］針對(duì)丁壩間距對(duì)壩后回流的強(qiáng)度、尺寸的影響；也有學(xué)者［5-6］采用PIV流速測(cè)量技術(shù)，研究了水力坡度對(duì)流速和渦量的影響。在數(shù)值計(jì)算方面，部分學(xué)者采用有限體積法建立了二維和三維數(shù)學(xué)模型，探討了丁壩下游回流區(qū)長(zhǎng)度和寬度的變化及剪切流的沿程變化特征［7-8］。不少學(xué)者基于三維數(shù)值計(jì)算，對(duì)丁壩周?chē)乃畡?dòng)力特性和沖淤變化開(kāi)展研究［9-10］，也有學(xué)者對(duì)丁壩周?chē)牧鲌?chǎng)分布和丁壩繞流的水力特性進(jìn)行分析［11-13］；還要部分學(xué)者研究了丁壩附近局部流場(chǎng)、地形沖淤變化以及沖刷坑形態(tài)等［14-16］。

此外，魚(yú)類(lèi)生境對(duì)水動(dòng)力的需求是丁壩群生態(tài)整治效果評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。不少學(xué)者研究表明流速和水深對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響較大［17-19］。Boavida等學(xué)者認(rèn)為流速和水深對(duì)成年魚(yú)類(lèi)棲息以及成年魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵具有較大的影響［20-22］。Shih等［23］采用NETSTARS和TABS-2模擬分析了有無(wú)丁壩存在時(shí)的水深和流速對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響。Magoulick等［24］研究了關(guān)于捕食風(fēng)險(xiǎn)對(duì)底棲魚(yú)類(lèi)或魚(yú)類(lèi)和小龍蝦組合的生境選擇的影響。不少學(xué)者對(duì)丁壩周?chē)乃魈匦院陀绊戶(hù)~(yú)類(lèi)生存條件的因素進(jìn)行了深入研究，但研究丁壩群對(duì)魚(yú)類(lèi)生存條件影響的研究尚不多見(jiàn)。

儀征水道處于感潮河段區(qū)域，受潮流作用儀征水道水體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)鹽豐富，是長(zhǎng)江中下游主要魚(yú)類(lèi)的重要棲息場(chǎng)所和洄游通道，河道魚(yú)類(lèi)索餌場(chǎng)的分布與河道水流條件有較大關(guān)聯(lián)。因此，本研究依托儀征水道航道整治丁壩群工程，分析儀征水道在徑流作用下丁壩群工程實(shí)施后對(duì)河道魚(yú)類(lèi)生存環(huán)境的作用機(jī)理，揭示潮汐河段航道整治丁壩群對(duì)魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)、越冬場(chǎng)和洄游通道，即“三場(chǎng)一通道”的影響及成因，為類(lèi)似航道整治工程對(duì)魚(yú)類(lèi)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和改善提供理論基礎(chǔ)。

2 研究河段概況

儀征水道是南京以下河段12.5 m深水航道治理的難點(diǎn)，也是長(zhǎng)江口深水航道進(jìn)一步向上延伸的關(guān)鍵控制河段之一。儀征水道上起三江口，下迄瓜州，全長(zhǎng)31 km，為微彎分汊河型。以十二圩為界，上段為順直微彎段，近百年來(lái)受進(jìn)口三江口、礁板磯一對(duì)節(jié)點(diǎn)控制，河道穩(wěn)定少變。下段為微彎分汊段，江中世業(yè)洲將水道分為左右兩汊：右汊為主汊，河道彎曲，平均河寬約1450 m；左汊為支汊，呈順直型，平均河寬約880 m。世業(yè)洲右汊為主汊，分流比約58%，也是現(xiàn)行通航主航道所在；左汊為地方小輪航道。

2.1 工程概況長(zhǎng)江南京以下12.5 m深水航道二期工程位于南通市—南京市之間，全長(zhǎng)約227 km，自下而上整治儀征、口岸直、和暢洲、儀征4個(gè)重點(diǎn)礙航水道，儀征水道整治工程，位于鎮(zhèn)江市世業(yè)洲西側(cè)，丁壩群由頭部潛堤、頭部潛堤南北側(cè)丁壩（SR1、SR2、SL1、SL2）、右緣丁壩（Y1、Y2、Y3）組成，共形成堤身長(zhǎng)度5.19 km。工程地理位置如見(jiàn)圖1所示。

圖1 工程地理位置示意圖

2.2 研究河段生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀研究河段河道水流特性變化復(fù)雜，相比中上游河段水流條件較緩，儀征水道魚(yú)類(lèi)江湖定居性偏多，以淡水魚(yú)類(lèi)為主，不做長(zhǎng)距離洄游，游泳能力相對(duì)江海洄游性魚(yú)類(lèi)較弱。因此魚(yú)類(lèi)的種群組成與中上游河段有較大差別，喜流性魚(yú)類(lèi)相比緩流或靜水性魚(yú)類(lèi)較少，并且主要以洄游性、生活在中下層水域的淡水魚(yú)類(lèi)為主。本江段沒(méi)有集中性大規(guī)模的漂流性魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵場(chǎng)，多為洲灘、岸邊河灣緩流水草豐富的產(chǎn)黏性卵的產(chǎn)卵場(chǎng)（如鯉魚(yú)、鯽魚(yú)等在），以及在沙質(zhì)洲灘上產(chǎn)沉性卵的產(chǎn)卵場(chǎng)。但研究河段仍存在有部分產(chǎn)漂流性魚(yú)卵的非洄游性魚(yú)類(lèi)。在2013年7月對(duì)研究河段進(jìn)行了調(diào)查，儀征江段共采集到幼魚(yú)漁獲物27種，分別隸屬于6目9科25屬，以江河定居性、中下層為主，食性多為雜食或肉食性，其中刀鱭作為長(zhǎng)江主要經(jīng)濟(jì)性魚(yú)類(lèi)由于過(guò)度捕撈，刀鱭正在逐年減少，同時(shí)其為洄游型魚(yú)類(lèi)，研究刀鱭能夠在考慮三場(chǎng)的情況下，也能研究洄游通道的主要路線(xiàn)，所以本文選取刀鱭作為整治丁壩群工程對(duì)魚(yú)類(lèi)生境影響的代表性魚(yú)類(lèi)。

2.3 工程后魚(yú)類(lèi)及其他生物監(jiān)測(cè)范圍及布置生態(tài)堤身布設(shè)于儀征水道世業(yè)洲右汊Y2#，從丁壩根部向外約200 m的位置，其余兩個(gè)丁壩和Y2#后半段位置均為傳統(tǒng)拋石丁壩。在A(yíng)3點(diǎn)位即Y2#生態(tài)堤身位置設(shè)置了壩體內(nèi)部點(diǎn)位（A3壩內(nèi)）和壩體外部后方點(diǎn)位（A3壩外）的采集（圖2），并分別在施工完成后1個(gè)月（2017年3月產(chǎn)卵期）、9個(gè)月（2017年12月洄游期）、14個(gè)月（2018年5月產(chǎn)卵期），通過(guò)漁獲物調(diào)查和彼得森采泥器等方法對(duì)生態(tài)堤身建成后的魚(yú)類(lèi)種類(lèi)、數(shù)量、組成以及完整性，沉積物、底棲生物和浮游生物濃度，進(jìn)行了第一次、第二次和第三次監(jiān)測(cè)。

圖2 生態(tài)堤身研究區(qū)域示意圖

3 數(shù)值模型建立與驗(yàn)證

3.1 控制方程MIKE 21的控制方程為二維淺水方程，屬于平面二維自由表面流模型，忽略了垂向水流加速度，以垂向平均水流要素為研究對(duì)象。當(dāng)垂直尺度遠(yuǎn)小于水平尺度時(shí)，因流速、水深等水力參數(shù)沿水平方向的變化要比垂直方向的變化大得多，故忽略沿水深積分三維流動(dòng)的控制方程，并取平均水深，可得到沿平均水深的二維淺水流動(dòng)質(zhì)量和動(dòng)量守恒控制方程組。

3.2 模型范圍及網(wǎng)格劃分為了較好地滿(mǎn)足水流運(yùn)動(dòng)相似，本數(shù)學(xué)模型計(jì)算范圍上迄三江口，下至六圩河口，模擬河段全長(zhǎng)約40 km，見(jiàn)圖3。模型采用儀征水道二期整治工程實(shí)施前2015年11月實(shí)測(cè)地形，地形測(cè)圖比例均為1∶10000。

圖3 模型計(jì)算范圍

二維平面網(wǎng)格為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，模型網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)總數(shù)為42 320個(gè)，單元總數(shù)為83 295個(gè)。河道主槽內(nèi)網(wǎng)格尺寸在45～65 m之間，邊灘區(qū)域網(wǎng)格稀疏，在65～80 m之間不等。工程區(qū)域內(nèi)網(wǎng)格進(jìn)行了加密，以模擬出整治丁壩形狀，網(wǎng)格最小尺寸為10 m。工程區(qū)局部網(wǎng)格示意圖見(jiàn)圖4。

3.3 模型參數(shù)選擇模型底床糙率為0.020～0.028，邊灘糙率為0.028～0.03。對(duì)于儀征水道南北兩岸岸灘及世業(yè)洲南側(cè)邊灘，考慮生長(zhǎng)有植被，糙率加大至0.035，世業(yè)洲北側(cè)面糙率加大至0.033，與前期二維長(zhǎng)河段平面數(shù)學(xué)模型相一致?？紤]到河段范圍較大，給模型引入科氏力。時(shí)間步長(zhǎng)取為Δt＝30 s。

3.4 模型驗(yàn)證采用2014年8月洪季大潮實(shí)測(cè)水文資料對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，計(jì)算時(shí)上游進(jìn)口邊界由穩(wěn)定時(shí)刻實(shí)測(cè)流量控制，下游出口邊界由穩(wěn)定時(shí)刻實(shí)測(cè)水位控制，計(jì)算河段內(nèi)的已建橋梁作為固有邊界考慮。儀征水道內(nèi)布置的水文測(cè)量斷面和水位測(cè)站，其位置如圖3所示。數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證計(jì)算內(nèi)容包括汊道分流比、沿程測(cè)站水位、斷面流速分布。

圖4 工程區(qū)局部網(wǎng)格示意圖

水文測(cè)驗(yàn)在模型范圍內(nèi)河道兩側(cè)共布置了7個(gè)臨時(shí)水位站、4條測(cè)流斷面，涵蓋了各個(gè)汊道，以及分流口和匯流口，驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)圖5、圖6和表1。

圖5 水位驗(yàn)證結(jié)果

表1 世業(yè)洲左右汊道分流比驗(yàn)證

圖6 流速驗(yàn)證結(jié)果

3.5 研究工況在研究航道整治工程對(duì)魚(yú)類(lèi)生境影響時(shí)，應(yīng)該選取河道魚(yú)類(lèi)密集產(chǎn)卵期的洪季流量條件以分析對(duì)魚(yú)類(lèi)繁殖、早期發(fā)育和育幼的影響，選取枯季徑流量條件以分析對(duì)越冬活動(dòng)的影響，同時(shí)考慮到每年洪季魚(yú)類(lèi)繁殖季節(jié)之后，研究河段是幼魚(yú)的重要肥育場(chǎng)所，應(yīng)該選取多年平均流量條件以分析對(duì)幼魚(yú)肥育的影響。因此，整治工程研究河段模型上游來(lái)流條件為大通站的多年平均洪峰流量約57 500 m3/s、多年平均流量28 700 m3/s和枯季平均流量16 500 m3/s。

4 對(duì)魚(yú)類(lèi)“三場(chǎng)一通道”的影響分析

4.1 魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵場(chǎng)及早期發(fā)育影響受氣溫、水流條件的影響，研究河段魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)卵季節(jié)多為夏季，故分析洪峰流量條件下整治丁壩群工程對(duì)兩種類(lèi)型產(chǎn)卵場(chǎng)以及魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育的影響，。

4.1.1 對(duì)產(chǎn)沉黏性卵魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵場(chǎng)的影響 產(chǎn)沉黏性魚(yú)卵的魚(yú)類(lèi)多生活在中下層水域，喜在岸灘靜水區(qū)或水流較弱的環(huán)境下生活（流速小于0.3～0.8 m/s），繁殖季節(jié)魚(yú)卵吸附在水草的莖干、枝葉上，或砂質(zhì)河床或洲灘上產(chǎn)卵吸附。因此，重點(diǎn)分析岸灘附近水流條件的改變，以討論整治丁壩工程對(duì)產(chǎn)沉黏性卵魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵場(chǎng)的影響。

由圖7—12所示，工程前后現(xiàn)有產(chǎn)卵場(chǎng)附近流速等值線(xiàn)基本重合，可見(jiàn)丁壩群工程對(duì)已有產(chǎn)卵場(chǎng)的影響較小。同時(shí)可以看出工程后Y1～Y3處都形成一定的挑流，流速等值線(xiàn)向河槽偏移。其次，世業(yè)洲丁壩群建成后增大了SL2和Y1～Y3壩后岸灘緩流區(qū)的范圍，其中SL2后的緩流區(qū)變化較為明顯。

圖7 工程前流速等值線(xiàn)圖

圖8 工程后流速等值線(xiàn)圖

圖9 工程前后流速差值等值線(xiàn)圖

圖10 工程前后0.8m/s流速等值線(xiàn)變化圖

圖11 工程前后1.3m/s流速等值線(xiàn)變化圖

圖12 工程前后1.5m/s流速等值線(xiàn)變化圖

4.1.2 對(duì)產(chǎn)漂流性卵魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵場(chǎng)的影響 產(chǎn)漂流性卵魚(yú)類(lèi)多生活在河道表層水體內(nèi)，喜流水環(huán)境，在產(chǎn)卵季節(jié)尋找合適的水流環(huán)境進(jìn)行產(chǎn)卵，如河床急劇變化區(qū)段（如磯頭附近），需一定程度的水動(dòng)力條件改變（如泡漩水）可以刺激排卵。因此，選取河道表層位置的水流特性來(lái)分析整治丁壩工程對(duì)漂流性魚(yú)類(lèi)的影響。

丁壩在水中的結(jié)構(gòu)型式與磯頭相似，因此在整治丁壩群工程實(shí)施后，河道的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)由工程前單一的平順型轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的急緩交錯(cuò)型。在頭部潛堤北側(cè)及南側(cè)壩后，水流結(jié)構(gòu)均變得較為復(fù)雜，同時(shí)洪季落急流條件下丁壩仍淹沒(méi)，壩區(qū)附近出現(xiàn)翻壩流、泡漩流等復(fù)雜的水流結(jié)構(gòu)，水體垂向交換強(qiáng)烈。此外，工程前部潛堤北側(cè)流速在0.8～1.2 m/s，而在工程后壩頭和壩后急緩流差異明顯，壩頭在1.2 m/s以上，壩后則基本在0.3～0.8 m/s。

而對(duì)于多數(shù)漂流性魚(yú)類(lèi)，如鱖魚(yú)、貝氏鰷及長(zhǎng)江四大家魚(yú)，一般在豐水期河水流速達(dá)1～1.5 m/s以上，便會(huì)形成魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵高峰，因此整治丁壩群工程實(shí)施后在頭部潛堤會(huì)形成適合漂流性魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵的水流環(huán)境。潛在區(qū)位置示意圖見(jiàn)圖13。

4.1.3 對(duì)魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育的影響 魚(yú)類(lèi)的早期發(fā)育主要是指受精后的胚胎期、仔魚(yú)期和稚魚(yú)期，此階段也是魚(yú)類(lèi)死亡率較高的時(shí)期。在魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育階段，魚(yú)類(lèi)不具備游泳能力，僅能隨水流在河道水體中漂流，因此較緩的水流環(huán)境或靜水區(qū)可以為魚(yú)類(lèi)的早期發(fā)育提供良好的場(chǎng)所。

圖13 漂流性魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵潛在區(qū)位置

通過(guò)上文3.1.1和3.1.2節(jié)可知，對(duì)于產(chǎn)沉黏性卵和產(chǎn)漂流性卵魚(yú)類(lèi)的胚后發(fā)育階段（仔魚(yú)和稚魚(yú)），整治丁壩群實(shí)施后在壩后河道表層和中下層均能夠?yàn)槠涮峁┹^緩的水流環(huán)境（0.3～0.5 m/s），以避免其被流速較大的洪季流帶至下游河口區(qū)，如頭部潛堤南北側(cè)丁壩群及Y1（見(jiàn)圖7—9）。

4.2 魚(yú)類(lèi)索餌場(chǎng)、越冬場(chǎng)及洄游通道的影響

4.2.1 工程前后對(duì)魚(yú)類(lèi)索餌場(chǎng)的影響 魚(yú)類(lèi)的食性隨著生長(zhǎng)期的改變而發(fā)生變化，多數(shù)魚(yú)類(lèi)在早期發(fā)育階段（仔魚(yú)）由于消化系統(tǒng)未發(fā)育完善以浮游生物為食，隨著進(jìn)入幼魚(yú)和成魚(yú)階段食性開(kāi)始出現(xiàn)差異。調(diào)查結(jié)果表明：在儀征水道魚(yú)類(lèi)組成中以雜食性和肉食性為主，各占39.66%和34.48%，前者多捕食水中藻類(lèi)、原生動(dòng)物和其他有機(jī)質(zhì)，后者多以魚(yú)、蝦為食。

水體內(nèi)食物鏈最高位置的魚(yú)類(lèi)餌料來(lái)源多種多樣，但水體中初級(jí)生產(chǎn)力的浮游生物在整個(gè)食物鏈中占據(jù)重要作用，既是魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育階段的直接餌料來(lái)源，又間接影響著成魚(yú)的生長(zhǎng)和發(fā)育，而浮游生物的濃度及分布又與河道的水流環(huán)境密切相關(guān)。

根據(jù)儀征水道浮游生物濃度和分布的調(diào)查結(jié)果，在6月份河道內(nèi)浮游生物的濃度明顯低于10月份，因此選取多年平均流量條件，以分析整治丁壩群工程對(duì)魚(yú)類(lèi)索餌場(chǎng)的影響，具體討論對(duì)浮游生物（以浮游植物為例）的影響。

圖14和圖15給出了整治丁壩群工程實(shí)施后多年平均流量和枯季平均流量條件下對(duì)魚(yú)類(lèi)索餌場(chǎng)影響的示意圖，從圖中可以看出整治丁壩群工程實(shí)施后，丁壩附近復(fù)雜的三維水流結(jié)構(gòu)，可以把來(lái)流部分導(dǎo)入壩后，進(jìn)而將來(lái)流中所攜帶濃度較高的浮游植物和河道內(nèi)有機(jī)質(zhì)在壩后的緩流區(qū)進(jìn)行富集，如SL1和SL2壩。

此外，丁壩群壩后較弱的水流環(huán)境可以為浮游植物的富集和繁殖提供良好的水流環(huán)境，如圖所示壩后水流流速基本在0.3 m/s以下。因此，在整治丁壩工程實(shí)施后世業(yè)洲頭部潛堤北側(cè)丁壩壩后和世業(yè)洲右緣Y1/Y2壩后可以為魚(yú)類(lèi)索餌場(chǎng)營(yíng)造適合的水流環(huán)境。

圖14 多年平均流量流場(chǎng)圖（工程后）

圖15 枯季平均流量流場(chǎng)圖（工程后）

4.2.2 工程前后對(duì)魚(yú)類(lèi)越冬活動(dòng)的影響 進(jìn)入冬季之后，隨著氣溫的逐漸降低，魚(yú)類(lèi)開(kāi)始由溫度較低中上層水域逐漸沉入溫度相對(duì)較高的底層水域，在主槽當(dāng)中尋找水流較緩的河底卵石或塊礫石間進(jìn)行越冬活動(dòng)，以減少對(duì)抗水流游動(dòng)對(duì)身體儲(chǔ)存脂肪的消耗。因此，選取枯季平均流量下底層水體的計(jì)算結(jié)果，分析整治丁壩工程對(duì)魚(yú)類(lèi)越冬活動(dòng)的影響。

從圖16—18中可以看出整治工程前除福中水道外主槽流速基本在0.5～0.8 m/s之間，福中水道在0.8 m/s以上，而在整治丁壩群工程后壩后流速的衰減幅度基本在0.2～0.4 m/s，福左緣丁壩FL4#和雙澗沙左側(cè)丁壩群壩后流速的衰減幅度則在0.4 m/s以上。因此，從水流環(huán)境的角度可以看出相比工程前，丁壩群工程后壩后區(qū)可以為魚(yú)類(lèi)越冬提供良好所需的緩流或靜水環(huán)境，同時(shí)結(jié)合3.2.1節(jié)可知壩后也有利于浮游生物的富集，間接的為魚(yú)類(lèi)越冬提供較為充足的餌料來(lái)源。

圖16 工程前流速等值線(xiàn)圖

圖17 工程后流速等值線(xiàn)圖

圖18 流速差值等值線(xiàn)圖

4.2.3 對(duì)魚(yú)類(lèi)洄游通道的影響 儀征水道是諸多魚(yú)類(lèi)洄游的過(guò)路通道，在每年繁殖季節(jié)親魚(yú)經(jīng)研究河段上溯洄游，后魚(yú)卵或仔魚(yú)隨水流再經(jīng)研究河段降河洄游。由于洄游性魚(yú)類(lèi)親魚(yú)的游泳能力較強(qiáng)，而整治丁壩群工程在河道斷面上并未形成物理阻隔，對(duì)親魚(yú)的上溯洄游影響較弱。

因此，對(duì)魚(yú)類(lèi)洄游通道的影響主要是對(duì)無(wú)游泳能力或較弱的魚(yú)卵或仔魚(yú)的降河洄游，降河洄游通道一般在水流較緩、浮游生物濃度較高的近岸區(qū)，以提高存活率。分析所選取的徑潮流條件為魚(yú)類(lèi)繁殖季節(jié)的洪季大潮。

由圖19—20所示，從近岸流線(xiàn)的變化可以看出，丁壩群對(duì)仔魚(yú)降河洄游的影響主要出現(xiàn)在世業(yè)洲右緣丁壩Y2/Y3壩頭附近，受Y2的挑流作用近岸流線(xiàn)向河道方向有所偏移，在水體表層漂流的魚(yú)卵和仔魚(yú)存在有被水流帶離近岸區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)，但短暫偏離近岸后，受壩后回流影響又帶至下游近岸區(qū)。但從1.3 m/s流速等值線(xiàn)的變化可以看出，丁壩群工程后世業(yè)洲右緣近岸緩流區(qū)的范圍有明顯擴(kuò)大，對(duì)魚(yú)卵和仔魚(yú)的降河洄游有利。

圖19 工程前1.3m/s流速等值線(xiàn)及流線(xiàn)圖

圖20 工程后1.3m/s流速等值線(xiàn)及流線(xiàn)圖

4.3 工程后魚(yú)類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

4.3.1 魚(yú)類(lèi)數(shù)量變化 由調(diào)查報(bào)告可知，第二次調(diào)查比第一次調(diào)查多了1種魚(yú)，第三次則多聚集了3種魚(yú)。此外，相對(duì)第一次調(diào)查，第二次調(diào)查報(bào)告中生態(tài)丁壩周?chē)~(yú)類(lèi)捕獲數(shù)量增加了42尾，即增長(zhǎng)了52.5%，第三次調(diào)查調(diào)查報(bào)告中生態(tài)丁壩相周?chē)~(yú)類(lèi)捕獲數(shù)量增加了110尾，即增長(zhǎng)了138.75%。經(jīng)過(guò)“產(chǎn)卵—洄游—產(chǎn)卵”的一個(gè)周期，魚(yú)類(lèi)數(shù)量明顯增長(zhǎng)，正好驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算的1.3 m/s緩流區(qū)和0.2～0.4 m/s靜流區(qū)的作用，說(shuō)明以后生態(tài)丁壩周?chē)鷮⒕哂休^好的生態(tài)效果。

4.3.2 魚(yú)類(lèi)組成 三次調(diào)查中鰱所占的比重都是最大的，達(dá)到了70%左右，前兩次漁獲物尾數(shù)是鰱和黃顙魚(yú)所占比重較大，第三次調(diào)查報(bào)告顯示興凱鱊所占比重較大，數(shù)值分析產(chǎn)卵場(chǎng)的優(yōu)化在章節(jié)4.3.1中三次調(diào)查報(bào)告得以體現(xiàn)，顯示魚(yú)類(lèi)的種類(lèi)在增多，興凱鱊是前兩次調(diào)查中沒(méi)有出現(xiàn)的魚(yú)類(lèi)，說(shuō)明丁壩改善了魚(yú)類(lèi)的生存環(huán)境，適應(yīng)于多種魚(yú)類(lèi)的生存。

根據(jù)魚(yú)類(lèi)種類(lèi)及組成的實(shí)際數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分析，丁壩區(qū)對(duì)于魚(yú)類(lèi)的生境確實(shí)產(chǎn)生了良性的作用，與數(shù)模計(jì)算的丁壩對(duì)于工程區(qū)魚(yú)類(lèi)生境的改善具有同樣的定性結(jié)論。

4.3.3 魚(yú)類(lèi)密度 由三次調(diào)查報(bào)告可知，生態(tài)堤身的單位時(shí)間魚(yú)類(lèi)數(shù)量顯著高于其他樣點(diǎn)，單位時(shí)間檢測(cè)到的數(shù)量傳統(tǒng)丁壩和普通江底之間差異不大。說(shuō)明生態(tài)堤身附近，魚(yú)類(lèi)數(shù)量相對(duì)較多，相對(duì)傳統(tǒng)丁壩和離岸等距的普通江段具有一定的集魚(yú)效果。生態(tài)壩體前產(chǎn)生的上升流可以促進(jìn)上下層水體的交換，擴(kuò)大營(yíng)養(yǎng)鹽和基礎(chǔ)餌料的分布水平，易于誘集各層魚(yú)類(lèi)形成漁場(chǎng)。

5 結(jié)論

通過(guò)二維數(shù)值計(jì)算分析儀征水道整治丁壩群周?chē)乃鹘Y(jié)構(gòu)，結(jié)合丁壩群周?chē)某练e物、底棲生物和魚(yú)類(lèi)的監(jiān)測(cè)結(jié)果，分析丁壩群對(duì)魚(yú)類(lèi)生存環(huán)境的影響，得到如下主要結(jié)論：

（1）工程后在世業(yè)洲頭部潛堤及北側(cè)丁壩群附近形成復(fù)雜的水流結(jié)構(gòu)（翻壩流和泡漩流），壩頭流速也增至1.5 m/s以上，形成適合漂流性魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵的水流環(huán)境。

（2）丁壩的修建擴(kuò)大了近岸緩流區(qū)的范圍，在頭部潛堤北側(cè)丁壩SL2和世業(yè)洲右緣丁壩Y1—Y3壩后的岸灘，營(yíng)造出了適合沉黏性魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵的水流環(huán)境。

（3）由于工程實(shí)施后丁壩群可以把來(lái)流部分導(dǎo)入壩后區(qū)，將其所攜帶濃度較高的浮游植物在壩后的緩流區(qū)進(jìn)行富集，同時(shí)壩后的緩流區(qū)可以為浮游植物的繁殖提供良好的水流條件，從而為魚(yú)類(lèi)在壩后棲息和索餌提供適宜的水流環(huán)境。

（4）整治丁壩群一定程度上能為魚(yú)類(lèi)、底棲生物等提供棲息和庇護(hù)場(chǎng)所，增加底棲動(dòng)物的多樣性和魚(yú)類(lèi)的豐富度。丁壩群周?chē)暮恿鹘】禒顟B(tài)得以?xún)?yōu)化，同時(shí)丁壩群對(duì)魚(yú)類(lèi)“三場(chǎng)一通道”產(chǎn)生了一定的積極的作用，保障了魚(yú)類(lèi)的自然生存空間。