李洪亮楊安邦胡魏耿李春燕

（1.中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 蚌埠 233001 2.安徽省大禹工程建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司 蚌埠 233001）

閘壩對(duì)魚(yú)類的影響及保護(hù)對(duì)策措施

李洪亮1楊安邦1胡魏耿1李春燕2

（1.中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 蚌埠 233001 2.安徽省大禹工程建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司 蚌埠 233001）

閘壩工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的作用，尤其在清潔能源開(kāi)發(fā)利用，防洪除澇，工農(nóng)業(yè)、生活供水等方面效益顯著。但攔河閘壩運(yùn)行中對(duì)魚(yú)類的影響也逐步顯現(xiàn)，閘壩運(yùn)行改變了河道天然的徑流過(guò)程，阻隔了河道，使下泄水溫降低、氣體過(guò)飽和等，這些均對(duì)魚(yú)類產(chǎn)生了不同程度的影響。為減緩閘壩對(duì)魚(yú)類的不利影響，本文主要提出了建設(shè)魚(yú)道、增殖放流、調(diào)節(jié)水溫和優(yōu)化調(diào)度方式等保護(hù)對(duì)策和措施。

閘壩 魚(yú)類 魚(yú)道 增殖放流

閘壩工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用。以淮河流域?yàn)槔?，截?000年流域修建閘壩達(dá)1.1萬(wàn)多座，其中僅36座大型水庫(kù)多年平均年防洪效益就達(dá)74億元；閘壩多年平均年供水直接效益達(dá)301億元；增加和完善航運(yùn)里程8000 余km；水電總裝機(jī)約30萬(wàn)kW，年發(fā)電量7.6億kW·h。但閘壩工程在發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)，其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

1 閘壩對(duì)魚(yú)類的影響

閘壩修建造成魚(yú)類通道阻隔、水流流態(tài)改變，出現(xiàn)下泄水溫降低及氣體過(guò)飽和等現(xiàn)象。因閘壩建設(shè)而引起的種種變化都不同程度地對(duì)魚(yú)類產(chǎn)生影響。

1.1 閘壩阻隔對(duì)魚(yú)類的影響

閘壩修建截?cái)嗔唆~(yú)類洄游通道，對(duì)魚(yú)類種類、野生魚(yú)類多樣性及漁業(yè)資源量的影響較大。如長(zhǎng)江流域通江湖泊魚(yú)類種類數(shù)明顯多于阻隔湖泊，通江湖泊魚(yú)類種類數(shù)為鄱陽(yáng)湖101種、洞庭湖69種，而阻隔湖泊，洪湖和漲渡湖則分別只有57種和47種；通江湖泊魚(yú)類多樣性指數(shù)也高于阻隔湖泊，洞庭湖多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)分別為2.53和0.57，均高于阻隔湖泊洪湖的2.19和0.38?；春恿饔蚝闈珊|岸建有二河閘、高良澗閘和三河閘，閘壩阻隔了魚(yú)類的洄游通道，湖泊魚(yú)產(chǎn)量從1956年的2100萬(wàn)kg，減少為1973年的900萬(wàn)kg。

1.2 下泄低溫水對(duì)魚(yú)類的影響

河流筑壩成庫(kù)后水溫特性發(fā)生較大變化，一般春夏下泄水溫低于河流水溫，而我國(guó)大部分溫帶性魚(yú)類在初春至夏末時(shí)期繁殖，該時(shí)期水庫(kù)下泄低溫水，會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類產(chǎn)卵推遲，甚至不產(chǎn)卵。如新安江水庫(kù)建成后，下游河道由于水溫低，鰣魚(yú)產(chǎn)量大大減少，壩下30km河段內(nèi)捕不到鰱、鳙等家魚(yú)；江西省拓林水庫(kù)建庫(kù)前，清明至立夏就可見(jiàn)到魚(yú)苗，建庫(kù)后由于泄水溫度低，端午節(jié)左右才能見(jiàn)到魚(yú)苗，且數(shù)量減少為建庫(kù)前的一半。

1.3 氣體過(guò)飽和對(duì)魚(yú)類的影響

大壩泄流時(shí)，高速下泄的水流將空氣以氣泡的形式帶入水體深處，水體深處的氣泡由于承受著高于大氣壓數(shù)倍的壓力，致使氣泡周圍水體總?cè)芙鈿怏w迅速升高，導(dǎo)致水體中總?cè)芙鈿怏w過(guò)飽和。

Ebel（1969）報(bào)道1966年泄洪期間，哥倫比亞斯內(nèi)克河流域大部分時(shí)間的氮?dú)怙柡投瘸^(guò)120%TGP（total gas pressure）。三峽水庫(kù)蓄水以后，下游東岳廟、黃陵廟、南津關(guān)等江段在壩身泄水建筑物過(guò)流期間均出現(xiàn)了溶解氧超飽和現(xiàn)象，一般能達(dá)到溶解度的110%，最高值超過(guò)130%。

水中氣體過(guò)飽和可導(dǎo)致魚(yú)類氣泡病，20世紀(jì)60年代，哥倫比亞斯內(nèi)克河（Columbia and Snake River）修建了大量蓄水和水電高壩，泄洪期間大壩下游溶解性氣體達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，造成魚(yú)類特別是大馬哈魚(yú)的大規(guī)模死亡。三峽水庫(kù)蓄水后，雖然尚未有大壩下游自然存活魚(yú)類發(fā)生氣泡病的報(bào)道，但捕撈作業(yè)中已發(fā)現(xiàn)魚(yú)類表層水體暫養(yǎng)困難及死亡的現(xiàn)象。

1.4 水文情勢(shì)變化對(duì)魚(yú)類的影響

閘壩建成后，閘壩下游水流流量、流速等水文參數(shù)在時(shí)間上和空間上會(huì)發(fā)生較大改變，對(duì)魚(yú)類棲息環(huán)境及漁業(yè)資源等產(chǎn)生影響。1960年淮河干流上修建蚌埠閘和船閘后，水流流態(tài)發(fā)生了改變，為家魚(yú)產(chǎn)卵提供了必須的流水條件，因而在閘下形成了新的家魚(yú)產(chǎn)卵場(chǎng)。1973年丹江口水庫(kù)建成后，由于水文情勢(shì)改變等，漢江中下游干流四大家魚(yú)產(chǎn)卵場(chǎng)數(shù)量減少了1處，產(chǎn)卵場(chǎng)位置有所變化；四大家魚(yú)卵苗徑流量從20世紀(jì)70年代末的近5×108粒(尾）下降到2004年以后的不足1×108粒(尾）。

2 保護(hù)對(duì)策措施

2.1 修建魚(yú)道，減小閘壩阻隔對(duì)洄游性魚(yú)類的影響

在大壩阻斷魚(yú)類洄游通道的情況下最主要的解決辦法就是修建魚(yú)道。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至20世紀(jì)晚期，北美地區(qū)擁有魚(yú)道超過(guò)400座，日本擁有魚(yú)道超過(guò)1400座。我國(guó)過(guò)魚(yú)設(shè)施建設(shè)和研究歷史還很短，在1958年規(guī)劃開(kāi)發(fā)富春江七里壟水電站時(shí)，首次提及魚(yú)道，至20世紀(jì)80年代，相繼建設(shè)了40余座魚(yú)道，目前，有一批魚(yú)道正在規(guī)劃和建設(shè)中。魚(yú)道的形式主要有丹尼爾式、溢流堰式、淹沒(méi)孔口式、豎縫式、組合式、仿自然式等。

2.2 增殖放流，遏制魚(yú)類資源的衰退

魚(yú)道一般只適應(yīng)于低水頭水利設(shè)施，因此，當(dāng)不適合建設(shè)魚(yú)道等過(guò)魚(yú)設(shè)施時(shí)，采用增殖放流進(jìn)行魚(yú)類保護(hù)是較常采用的方法，如長(zhǎng)江干流葛洲壩、三峽大壩建成后均采用了增殖放流的方式進(jìn)行魚(yú)類資源的保護(hù)。魚(yú)類的增殖措施包括天然增殖和人工增殖，天然增殖主要從保護(hù)的角度出發(fā)，如保護(hù)產(chǎn)卵場(chǎng)、棲息地等，人工增殖主要采用放流措施。采取人工繁殖和放流措施，不僅可以對(duì)一些種群數(shù)量已經(jīng)減少或面臨各種影響將減少的魚(yú)種進(jìn)行人工增殖，還可以解決水庫(kù)上下游魚(yú)類種質(zhì)交流問(wèn)題。

2.3 調(diào)節(jié)下泄水溫，降低對(duì)魚(yú)類的影響程度

低溫水下泄對(duì)于魚(yú)類產(chǎn)卵及魚(yú)類生長(zhǎng)發(fā)育方面有不利影響，可通過(guò)調(diào)節(jié)下泄水溫來(lái)降低其影響程度，調(diào)節(jié)下泄水溫可采取工程措施和非工程措施。

工程措施，如建設(shè)分層取水設(shè)施，可以有效地減緩水庫(kù)下泄低溫水的影響。張士杰等運(yùn)用數(shù)學(xué)模型精確模擬了水庫(kù)采用疊梁門(mén)分層取水和單層進(jìn)水口兩種取水方案時(shí)的下泄水溫，結(jié)果表明，疊梁門(mén)分層取水方案在3～9月出現(xiàn)的水庫(kù)低溫水溫度比單層進(jìn)水口提高2℃～4℃，并在5月份就能達(dá)到魚(yú)類產(chǎn)卵要求的溫度，而單層進(jìn)水口方案在4～8月都無(wú)法達(dá)到魚(yú)類產(chǎn)卵的水溫要求。

非工程措施，如調(diào)整大壩的調(diào)度方式等。通過(guò)調(diào)整溪洛渡電站水庫(kù)調(diào)度方式，在升溫期加大水庫(kù)泄流量，降低水庫(kù)水位，使引水口得到更多的表層溫水，可以提高下泄水溫，能在一定程度上減緩對(duì)下游魚(yú)類繁殖的影響。

2.4 優(yōu)化調(diào)度方式，減輕大壩建設(shè)的影響

通過(guò)優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度方式，可以改善大壩下游魚(yú)類產(chǎn)卵條件、減小氣體過(guò)飽和對(duì)魚(yú)類的影響。如為減小對(duì)下游魚(yú)類產(chǎn)卵的影響，南非潘勾拉水庫(kù)多次進(jìn)行人造洪峰試驗(yàn)，得出保證下游魚(yú)類產(chǎn)卵條件的洪峰流量及其適宜時(shí)間等參數(shù)；2011年，水利部長(zhǎng)江防汛抗旱總指揮部要求三峽大壩增大下泄流量，形成“人造洪峰”，為下游的四大家魚(yú)繁殖產(chǎn)卵營(yíng)造良好環(huán)境。對(duì)于水庫(kù)泄水導(dǎo)致下游氣體過(guò)飽和對(duì)魚(yú)類的影響，水庫(kù)調(diào)度可以考慮在防洪安全的條件下，延長(zhǎng)泄流時(shí)段，降低泄流強(qiáng)度；在有分層泄水設(shè)備的水庫(kù)，可根據(jù)保護(hù)目標(biāo)的要求，合理組合泄洪，兼顧消能與防止氣體過(guò)飽和。

3 結(jié)語(yǔ)

閘壩運(yùn)行對(duì)魚(yú)類的影響主要有阻隔、低溫水下泄、氣體過(guò)飽和和水文情勢(shì)改變等。為減緩閘壩對(duì)魚(yú)類的不利影響，本文著重提出了建設(shè)過(guò)魚(yú)設(shè)施（魚(yú)道）、增殖放流、改善下泄水溫和優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行方式等有針對(duì)性的保護(hù)對(duì)策措施■