孔令文 朱慶雄

摘要：魚道是一種建造在人工和自然屏障上或周圍的結(jié)構(gòu)，以促進(jìn)產(chǎn)卵魚類的自然遷移，魚道的有效性受許多因素的影響，需要對(duì)魚類的種類、物理特征、習(xí)性和分布進(jìn)行充分的觀察和調(diào)查。目前中國(guó)水利水電工程中魚道建設(shè)主要存在三個(gè)問題，主要是上游通道仿真的建模限制，下游通道的威脅，多種水力參數(shù)的難以確定。

關(guān)鍵詞：水利水電;魚道建設(shè);存在問題

一、研究背景

“十二五”規(guī)劃明確提出：在保護(hù)生態(tài)環(huán)境，妥善安置受影響人口的前提下，中國(guó)將積極發(fā)展水利水電項(xiàng)目。水利水電建設(shè)將成為未來一段時(shí)期中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)因素。中國(guó)的水電項(xiàng)目主要在自然環(huán)境較為敏感的東南山區(qū)實(shí)施，公眾對(duì)水電開發(fā)持有不同的意見，尤其是其對(duì)環(huán)境的影響，例如通過改變水流方式和改造自然棲息地對(duì)魚類生存造成的直接或間接有害影響。由于水壩的建設(shè)活動(dòng)已經(jīng)改變了水力和河流的功能，魚類的保護(hù)正受到越來越多的關(guān)注，為了保護(hù)生物多樣性和進(jìn)行漁業(yè)管理，必須評(píng)估變化對(duì)魚類的影響。

1979年中國(guó)政府頒布的《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》（EPL）開始試行，為環(huán)境影響評(píng)估奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過20多年的發(fā)展，《中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》于2002年通過，并于2003年生效。新的《環(huán)境保護(hù)法》已于2015年1月1日生效，在環(huán)境影響評(píng)估中提出了對(duì)水利水電項(xiàng)目的生態(tài)保護(hù)要求，特別是大型水壩建設(shè)對(duì)魚類的影響。由此可見，研究水利水電項(xiàng)建設(shè)對(duì)魚類的影響顯得尤為重要，而魚道是影響魚類生存繁衍的重要因素。

二、水利水電工程中魚道建設(shè)存在的主要問題

在水生系統(tǒng)中，河流內(nèi)的結(jié)構(gòu)，如水壩、堰和道路交叉口，可以作為魚類洄游的障礙，特別是沿水道上游洄游的障礙。魚道，也被稱為魚通道、魚通道或魚梯，是一種建造在人工和自然屏障（如水壩、水閘、瀑布）上或周圍的結(jié)構(gòu)，以促進(jìn)產(chǎn)卵魚類的自然遷移。魚道種類多樣，例如堰魚道、垂直槽魚道和天然魚道。目前，我國(guó)魚道的主要類型有垂直槽魚道和天然魚道。

中國(guó)修建的第一條魚道設(shè)施是1958年在富春江上的七里瀧水庫(kù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1958年至1980年修建了40多條魚道。由于難以評(píng)估魚道的有效性，從1980年到2000年出現(xiàn)了滯后期，即使像葛洲壩這樣的大型水電項(xiàng)目也沒有修建魚道或其他設(shè)施。隨著世界各國(guó)對(duì)魚道的開發(fā)和評(píng)價(jià)日益增多，中國(guó)在2000年開始恢復(fù)魚道建設(shè)，研究人員開始更加重視魚道設(shè)計(jì)，采用數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)方法。在環(huán)評(píng)過程中，為了維持生物多樣性和減輕對(duì)魚類的影響，需要在新項(xiàng)目和重建項(xiàng)目中采取額外的魚道工程措施。根據(jù)評(píng)估報(bào)告，自2000年以來，共有27個(gè)大型水利水電工程建設(shè)魚道等設(shè)施（曹娜等，2016）。

目前中國(guó)水利水電工程中魚道建設(shè)主要存在三個(gè)問題：

1.上游通道仿真的建模限制

雖然垂直槽魚道被廣泛使用，但在確保魚道的有效性方面仍然存在許多困難。目前的主要問題是水力和生物變量之間的相互作用，魚道的水動(dòng)力特性必須滿足魚類種類的要求。游泳性能是設(shè)計(jì)中必須考慮的主要因素之一，還有其他因素，如深度和流速。近年來，我國(guó)的魚道項(xiàng)目建設(shè)面臨著一些困難，主要是對(duì)魚類生理習(xí)性的理論限制、對(duì)國(guó)外設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)公式的仿真以及缺乏實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或認(rèn)證。

2. 下游通道的威脅

目前還沒有有效的措施來解決魚道下游問題。一般來說，下游的移民不使用魚道。其他國(guó)家的下游選擇通常包括渦輪機(jī)、幼年旁通系統(tǒng)、溢洪道、泄洪道和其他水面路線，或直接用駁船或卡車運(yùn)輸魚類。為了避免魚受傷，最常用的方法是使用架子防止魚進(jìn)入渦輪機(jī)，同時(shí)進(jìn)入溢水閘門，讓它們?cè)谥行⌒退娬镜南掠卫^續(xù)前進(jìn)。然而，中國(guó)魚類的主要下游路線直接通過水輪機(jī)或溢洪道，近年來對(duì)魚類造成了重大危害。中國(guó)的魚類大多是多產(chǎn)卵魚類。相比之下，在美國(guó)和加拿大等其他國(guó)家，鮭魚和鱒魚等魚類產(chǎn)卵后就會(huì)死亡。這意味著我們必須確保父母魚通過魚道的安全，以保護(hù)魚種和促進(jìn)漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展（祁昌軍等，2017）。

3.多種水力參數(shù)的難以確定

計(jì)算和確定不同魚通過魚道的速度是一個(gè)技術(shù)難題。由于供電量需求的增加，流速過高會(huì)導(dǎo)致通過魚道的魚的數(shù)量直接減少，而流速過低則無法促使魚進(jìn)入池中。傳統(tǒng)魚道設(shè)計(jì)主要針對(duì)一種或兩種主要魚類，按照一定的流速、水深等指標(biāo)進(jìn)行魚的種類。然而，對(duì)于某些種類的魚來說，由于它們的大小、習(xí)性和運(yùn)動(dòng)方式不同，與一條魚的游泳能力相匹配的最小速度必須考慮到其他魚的情況（陳凱麒等，2012）。

三、結(jié)論

魚類需要不同的環(huán)境來完成繁殖，取食，越冬和其他活動(dòng)，水利水電項(xiàng)目對(duì)魚類的直接影響是障礙和棲息地破碎化，將天然河流生態(tài)系統(tǒng)分為離散單元。許多移棲魚類的產(chǎn)卵地點(diǎn)消失了，它們的生長(zhǎng)和繁殖受到影響。魚道是一種建造在人工和自然屏障上或周圍的結(jié)構(gòu)，以促進(jìn)產(chǎn)卵魚類的自然遷移，魚道的有效性受許多因素的影響，需要對(duì)魚類的種類、物理特征、習(xí)性和分布進(jìn)行充分的觀察和調(diào)查。在水文、水力特征分析的基礎(chǔ)上，可以利用物理模型和數(shù)值模型確定各種魚道要素的魚道類型和大小。通過適應(yīng)性管理和綜合作業(yè)觀察，可提高魚道效率、魚道類型和作業(yè)管理水平。

參考文獻(xiàn)

[1]曹娜，鐘治國(guó)，曹曉紅，張沙龍，張軼超.我國(guó)魚道建設(shè)現(xiàn)狀及典型案例分析[J].水資源保護(hù)，2016，32（06）：156-162.

[2]祁昌軍，曹曉紅，溫靜雅，陳凱麒，趙微微.我國(guó)魚道建設(shè)的實(shí)踐與問題研究[J].環(huán)境保護(hù)，2017，45（06）：47-51.

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