龐遠(yuǎn)宇，陳 良

(1.珠江水利委員會水文局，廣東 廣州 510610；2.廣西大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責(zé)任公司，廣西 桂平 537226)

1 河流梯級開發(fā)對魚類生境的影響

新中國成立以來，特別是改革開放40多年來，水利作為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域，對我國經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)起到重要的支撐和保障作用，但工程建設(shè)引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題也不容忽視。當(dāng)前，我國正處于新的歷史時期，在全面推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)中，水利高質(zhì)量發(fā)展一定要遵循生態(tài)優(yōu)先、人水和諧等綠色發(fā)展要求。水利工程設(shè)計理念也需要進(jìn)行不斷的調(diào)整。

河流上的梯級水利工程攔河筑壩，從生態(tài)環(huán)境講，一方面，阻隔了河流縱向連通性，魚類索餌、繁殖的洄游通道被切斷；另一方面，改變了河道的天然水力條件，水體流速、水深、水溫等相應(yīng)變化，破壞了原有生態(tài)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性。

攔河筑壩形成了水庫，河流被阻隔，庫區(qū)水流減緩，使河道中原江河急流型魚類和底棲生物的水生態(tài)環(huán)境發(fā)生了巨變，洄游性魚類的洄游通道被隔斷，影響了魚類的索餌和繁殖性洄游，可能會導(dǎo)致原河道中的流水性魚類減少或者消失；水庫的建成，河流的水文特性被改變，徑流受人為控制和調(diào)節(jié)，對水生生物的生活也會產(chǎn)生很大影響；水庫可能淹沒魚類的產(chǎn)卵場；水庫筑壩后，庫內(nèi)水體可能發(fā)生水溫分層，低溫水下泄、下泄水體氣體過飽和或溶解氧不足等現(xiàn)象，對魚類生命造成威脅。但同時，卻也會使另外一些魚類更加適應(yīng)。水庫大壩建成后，形成了有利于靜水性魚類的生活環(huán)境，為一些適應(yīng)緩流或靜水、攝食浮游生物的魚類提供了良好的生存環(huán)境，反而有利于漁業(yè)發(fā)展。

2 水利工程的主要魚類保護(hù)措施及作用

為了最大限度降低攔河建壩對生態(tài)環(huán)境帶來的影響，在梯級工程建設(shè)時，可采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行補(bǔ)救。水利工程主要采取的魚類保護(hù)措施有：過魚設(shè)施、樞紐調(diào)度、非過魚設(shè)施的親魚設(shè)計、人工增殖放流、棲息地保護(hù)和修復(fù)、開閘納苗、禁漁期制度、設(shè)置魚類保護(hù)區(qū)等。

過魚設(shè)施是一種重要的工程措施，可以減緩大壩的阻隔影響，溝通魚類的洄游路線，維持河流通道功能，從而使魚類能夠完成生活史，促進(jìn)被大壩隔斷的上下游魚類群體的遺傳交流。過魚設(shè)施包括魚道、升魚機(jī)、卡車/集運(yùn)漁船、魚閘(通航船閘)、仿自然通道等。建設(shè)時主要根據(jù)過壩魚類的品種、數(shù)量、魚的習(xí)性以及水利工程的特性等方面因素選擇型式。過魚設(shè)施分為溯河和降河兩類，我國目前建設(shè)的大多數(shù)過魚設(shè)施主要考慮解決魚類上溯的問題。

魚道是最早采用和興建、最常見的一種過魚設(shè)施，是供魚類溯河降河通過閘、壩等建筑物或天然障礙物的一種專門水工建筑物，一般由進(jìn)魚口段、槽身或通道、出魚口段、導(dǎo)誘魚設(shè)施、觀測室等部分組成。魚道是河流生態(tài)系統(tǒng)健康的評價指標(biāo)之一，是實施生態(tài)修復(fù)的重要措施。在水利工程的建設(shè)中對有洄游需求的水生生物及其洄游路線進(jìn)行保護(hù)，對實現(xiàn)水利可持續(xù)發(fā)展極其重要。

魚道的建設(shè)恢復(fù)了河道水域的連通性，保護(hù)了魚類，減小了大壩阻隔帶來的影響。魚道能夠形成自然通道，使魚類通過魚道上溯時不會被傷害，對魚的性腺發(fā)育也不會產(chǎn)生不良影響；且能夠使魚類連續(xù)及時過壩，過魚能力大；還能夠恢復(fù)大壩上下游水系中魚類及其它水生生物之間的溝通和聯(lián)系，能夠起到維護(hù)原有生態(tài)系統(tǒng)平衡的作用；同時因為機(jī)械障礙少，魚道的運(yùn)行保證率更高。但魚道也有一定的缺點(diǎn)，不同的魚道往往對過魚對象有一定的選擇性，設(shè)計長度一般較長，設(shè)計難度大、造價比較高。國內(nèi)部分已建魚道主要參數(shù)見表1。

表1 國內(nèi)部分已建魚道主要參數(shù)

通過對國內(nèi)現(xiàn)有魚道的調(diào)查統(tǒng)計分析，我國雖已建設(shè)了上百座魚道，但由于我國魚類種類繁多、生態(tài)習(xí)性千差萬別，過魚對象的行為習(xí)性和過壩所需水文水力學(xué)條件的研究還很薄弱，過魚設(shè)施的設(shè)計仍多沿用國外過魚設(shè)施的技術(shù)參數(shù)，使已建魚道的過魚效果和生態(tài)效應(yīng)參差不齊。

如果加以其他類型的保護(hù)措施，如樞紐調(diào)度，采取流量調(diào)節(jié)、優(yōu)化樞紐運(yùn)行、創(chuàng)造生殖水動力條件等，再加上人工增殖放流、棲息地保護(hù)和修復(fù)、開閘納苗、禁漁期制度、設(shè)置魚類保護(hù)區(qū)等，則可以形成綜合措施體系，達(dá)到一定的生態(tài)保護(hù)效果。

3 大藤峽工程的魚類保護(hù)措施體系

大藤峽水利樞紐工程是珠江流域的控制性工程，位于珠江流域西江水系黔江干流大藤峽谷出口處。工程在生態(tài)方面的建設(shè)目標(biāo)是成為珠江流域水生態(tài)保護(hù)的標(biāo)桿、區(qū)域綠色發(fā)展的示范、國內(nèi)生態(tài)水利創(chuàng)新的典范。工程在規(guī)劃、建設(shè)和管理的各個環(huán)節(jié)，始終貫穿生態(tài)文明的建設(shè)理念，以珠江治理的總體目標(biāo)“維護(hù)河流健康、建設(shè)綠色珠江”為指導(dǎo)，滿足生態(tài)保護(hù)的要求。

大藤峽工程的建設(shè)，阻隔了主河道黔江上游紅水河、柳江與下游潯江的河流連續(xù)性，對生活在其中的魚類資源產(chǎn)生了重要影響。為了恢復(fù)工程所在江段的河流生物多樣性，同時為了對整個流域的水生態(tài)資源進(jìn)行全周期的保護(hù)，將大藤峽水利樞紐打造成為珠江流域水生態(tài)保護(hù)的示范工程，工程采取了一系列措施。在工程的規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)過程中，不斷在樞紐運(yùn)行水位、水生態(tài)保護(hù)措施和生態(tài)調(diào)度等多個方面進(jìn)行優(yōu)化。工程提出了由生境保護(hù)、過魚設(shè)施、生態(tài)調(diào)度、增殖放流、科學(xué)研究和漁政管理所組成的水生態(tài)保護(hù)措施體系。大藤峽水利樞紐魚類保護(hù)措施體系見表2。

表2 大藤峽水利樞紐魚類保護(hù)措施體系表

大藤峽工程配套建設(shè)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)工程包括黔江主壩魚道，南木江仿生態(tài)通道、紅水河珍稀魚類保育中心、來賓市珍稀魚類增殖保護(hù)站、大藤峽魚類增殖站及實施魚類生境再造工程等。

大藤峽工程是整個珠江流域高原山地急流性魚類向江河平原魚類的過渡區(qū)，是流水性魚類的重要生境之一，所在江段的水生生態(tài)敏感程度很高，是珠江洄游魚類的重要通道。在離工程壩址不遠(yuǎn)的郁江與黔江交匯處，就有一個珠江流域的重要洄游魚類產(chǎn)卵場。工程影響區(qū)分布的魚類包括海洋至江河之間的洄游魚類中華鱘、花鰻鱺、日本鰻鱺、江湖洄游魚類四大家魚等，有過壩需求的還包括鳡、鳤、赤眼鱒、白肌銀魚、黃尾鲴、七絲鱭、三角魴、翹嘴鲌、銀鲴、蒙古鲌等多種魚類。考慮需要長遠(yuǎn)保護(hù)的魚類對象種類的需求，可根據(jù)流域梯級開發(fā)后魚類資源的變化情況，對資源量顯著減少的敏感性種類，采取必要措施進(jìn)行有針對性的保護(hù)。

根據(jù)過魚對象的不同，設(shè)置多種類型或多個魚道，可以滿足不同魚類的洄游需求。比如冷水魚類喜歡水流較急的魚道，跳躍類型的魚能夠進(jìn)入比較陡的魚道，而靜水魚則更喜歡彎彎曲曲的魚道。為了保護(hù)好原有水生魚類種群的數(shù)量和生活習(xí)性，最大程度減小工程對珠江-西江魚類影響，大藤峽工程采取了雙魚道的過魚設(shè)施布置方案，由位于黔江主河床右岸的工程魚道和位于南木江支流的生態(tài)魚道組成。

魚道的布置，主要根據(jù)過魚季節(jié)、過魚對象、魚類游泳能力、下游水位及工程總體布置綜合確定。黔江魚道位于主河床右岸岸坡上，在主壩的右岸擋水壩段上過壩。魚道在過壩時設(shè)置了兩個出口，對應(yīng)水庫汛期、非汛期過魚時期的不同，分別為“汛期魚道”和“非汛期魚道”?！把雌隰~道”根據(jù)汛期的運(yùn)行水位設(shè)置一條魚道，非汛期魚道則根據(jù)水庫的三個運(yùn)行水位，將魚道出口布置在同一條魚道不同高程上。非汛期魚道與汛期魚道在壩下匯合后伸展至進(jìn)口。黔江主壩魚道全長約3700m。

南木江是黔江的天然分洪河道，為滿足南木江生態(tài)及過魚要求，建設(shè)了仿生態(tài)通道。仿生態(tài)通道模擬了河床的天然形態(tài)，通道的結(jié)構(gòu)和水流形態(tài)接近天然河道，盡量還原接近了原有河道的天然狀態(tài)，使魚類能夠很好地適應(yīng)。南木江過魚通道的過壩段采用工程魚道型式，之后為生態(tài)魚道+景觀湖結(jié)合的型式，然后以曲折蜿蜒的仿生態(tài)通道型式與原河床相接。通過束窄南木江副壩下游河床，疏通地勢較高的河段，并堆砌石灘，使工程最大程度接近原有的自然狀態(tài)，以滿足過魚要求。南木江副壩生態(tài)通道長約2700m。南木江生態(tài)魚道布置如圖1所示。

圖1 南木江生態(tài)魚道布置圖

工程的水生態(tài)保護(hù)措施體系中，還采取了生境保護(hù)、生態(tài)調(diào)度、增殖放流、科學(xué)研究和漁政管理等一系列的非工程措施。

實施對棲息地的生境保護(hù)，基于工程所在河段的水電梯級規(guī)劃、工程的運(yùn)營調(diào)度以及魚類資源的現(xiàn)狀，采用干流與支流保護(hù)相結(jié)合的措施。從干支流河段的水量、水質(zhì)、地形地貌、區(qū)域位置、河床河勢、水文情勢、魚類資源、河流的開發(fā)狀況等各指標(biāo)進(jìn)行綜合比選，劃定了珍稀魚類自然保護(hù)區(qū)。干流的保護(hù)范圍為主壩壩下15km河段范圍，支流的相應(yīng)河段保護(hù)范圍，保護(hù)河段總長256.8km。建庫后，所劃定的魚類棲息地保護(hù)區(qū)能夠維持魚類產(chǎn)卵、生存的相應(yīng)條件。棲息地采取設(shè)立禁漁區(qū)、延長禁漁期等漁政管理措施，嚴(yán)格控制建設(shè)項目。同時，水庫的建設(shè)回水導(dǎo)致庫區(qū)水文情勢的改變，采取在魚類棲息地保護(hù)區(qū)域內(nèi)設(shè)置人工魚巢及人造產(chǎn)卵場營造的措施進(jìn)行彌補(bǔ)。

生態(tài)調(diào)度是一種主要的河流生態(tài)修復(fù)措施，工程的調(diào)峰生態(tài)調(diào)度應(yīng)在滿足其防洪、水資源配置任務(wù)的前提下，在非防洪、非壓咸調(diào)度時制定生態(tài)調(diào)度方案，滿足魚類生存、索餌、洄游、產(chǎn)卵等的生境要求。需結(jié)合發(fā)電調(diào)度下放生態(tài)流量，以滿足下游梯級的生態(tài)流量和工程的壓咸流量要求。生態(tài)流量的最小下泄流量，要綜合考慮維持壩址下游水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定所需水量、下游壓咸所需水量、下游航運(yùn)所需水量后確定。在魚類產(chǎn)卵期，若流域來水偏枯，無明顯洪水時，需通過采用水庫人造洪峰調(diào)度方式來刺激魚類洄游產(chǎn)卵。當(dāng)汛期入庫流量較大時，電站不參與電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻調(diào)度，水庫按來水下泄，不改變天然來水過程，保留水流對魚類產(chǎn)卵的刺激作用。調(diào)峰調(diào)度優(yōu)化后，大藤峽壩址水量變化如圖2所示。

圖2 大藤峽調(diào)峰優(yōu)化調(diào)度后壩址日內(nèi)流量圖

此外，大藤峽還采取了魚類增殖放流、依托建立漁業(yè)種質(zhì)資源救護(hù)站及珍稀魚類保護(hù)中心開展相關(guān)科學(xué)研究、加強(qiáng)漁政管理等生態(tài)保護(hù)措施，能夠維持魚類產(chǎn)卵、生存的相應(yīng)條件。

4 魚類保護(hù)措施的生態(tài)效應(yīng)

大藤峽建庫后，所劃定的魚類棲息地保護(hù)區(qū)域場；采取全年禁漁等措施有利于魚類資源的恢復(fù)和增長。對漂流性卵魚類的產(chǎn)卵場的影響得到有效減緩。

工程的雙魚道設(shè)計在國內(nèi)同類型水利工程建設(shè)中比較罕見，可以滿足更多種魚類的不同需要。黔江主壩魚道和南木江仿自然通道雙魚道建成后，將同時發(fā)揮作用，滿足珍稀魚類洄游繁殖的過壩需求。工程建設(shè)導(dǎo)致的河流阻斷在一定程度上得到了連通性恢復(fù)，對壩上壩下魚類的基因交流有一定的改善作用。

工程的生態(tài)調(diào)度方案要深入研究工程所在江段主要魚類洄游、產(chǎn)卵及發(fā)育所需的生境條件，逐步從單一的滿足代表性魚類繁殖需求向構(gòu)建以魚類為主的健康河流生境方向轉(zhuǎn)變而開展調(diào)度。今后可進(jìn)一步結(jié)合魚類繁殖期水量調(diào)度需求和調(diào)度目標(biāo)，選擇不同類型典型洪水過程，對大藤峽水利樞紐調(diào)度方式進(jìn)行優(yōu)化，研究既能滿足魚類繁殖期水量調(diào)度要求又能實現(xiàn)多目標(biāo)共贏的調(diào)度方式。

工程建成后，對于水生生物的保護(hù)，有賴于對水庫生態(tài)系統(tǒng)的深刻認(rèn)識，需要在對水庫生態(tài)環(huán)境進(jìn)行長期動態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究水庫生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)功能，不斷完善水生生物保護(hù)措施，落實水庫生態(tài)調(diào)度保護(hù)措施，以維持水庫生物多樣性。大藤峽工程打造了獨(dú)有的“一保育中心、雙增殖站、雙魚道、五人造生境”的水生態(tài)保護(hù)體系，充分體現(xiàn)了生態(tài)水利的建設(shè)理念。

5 展望

魚道是一種重要的過魚措施，為使魚道充分發(fā)揮作用，降低攔河筑壩給生境帶來的不利影響，需結(jié)合河流的生態(tài)環(huán)境、生物資源種類和特點(diǎn)，加強(qiáng)國內(nèi)已建魚道的運(yùn)行監(jiān)測與管理，對魚道運(yùn)行效果進(jìn)行評價，及時反饋魚道設(shè)計信息，落實評價的指導(dǎo)作用，加強(qiáng)魚道研究工作，建立相關(guān)技術(shù)規(guī)范體系，以促進(jìn)魚道設(shè)計建設(shè)更科學(xué)。

生態(tài)調(diào)度在國內(nèi)外開展的時間不長，理論和實踐基礎(chǔ)都還比較薄弱，亟待進(jìn)行進(jìn)一步的多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)；需針對重要河流進(jìn)行生態(tài)調(diào)度的目標(biāo)制定，建立相關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)程，以促進(jìn)河流的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)。

水利工程的建設(shè)會對河流生態(tài)系統(tǒng)造成影響破壞，在工程的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)與運(yùn)行的全過程，都需加強(qiáng)生態(tài)理念，兼顧水生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)利用。今后的水利工程建設(shè)中，可更多地采取工程和非工程措施相結(jié)合，加上相應(yīng)的管理措施，提出符合生態(tài)安全的水利建設(shè)規(guī)劃與設(shè)計方案，形成有效的水生態(tài)保護(hù)措施體系，盡最大力度地恢復(fù)受到工程建設(shè)影響的生態(tài)系統(tǒng)，為河流生態(tài)環(huán)境保護(hù)和水利高質(zhì)量發(fā)展提供保障。