水库建设影响河流鱼类生境的保护研究

孙 鹏

(辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110006)

水库大坝建成后，由于大坝的阻隔，完整的河流环境被分割成不同的片段，将鱼类分割成坝上、坝下两个群体，其生境的片段化和破碎化导致形成大小不同的异质种群。种群间基因不能交流。随着水库蓄水运行，喜急流环境鱼类将减少，适应静水或缓流环境生活的鱼类将成为库区优势种群。水库蓄水后对产漂流性卵的鱼类将产生较为严重的不利影响，同时使得产黏性卵、沉性卵的鱼类产卵场移至库区库尾及其河流上游。而水库的下泄低温水对坝下鱼类的生长发育也会产生一定不利影响[1-2]。本文以东台子水库为例，结合流域特征，通过分析鱼类习性，采取相应的缓解措施，减小由于水库建设对河流鱼类产生的影响。

1 东台子水库概况

东台子水库位于辽河流域西拉木伦河中上游，在林西镇东南约50km处，是我国加快建设一批节水供水等172项重大水利工程之一。东台子水库工程开发建设的任务是以防洪、供水为主，兼顾灌溉和发电。水库设计总库容为3.21亿m3，为大(2)型水库。水库设计洪水位为673.75m，校核洪水位为674.38m，正常蓄水位为672.30m，防洪限制水位为672.30m，死水位为658.00m。工程等别为Ⅱ等，主要建筑物包括沥青混凝土心墙堆石坝、右岸泄洪建筑物、引水建筑物和电站等。水库建成后，可将下游少冷河口以下两岸的防洪标准由10年一遇提高到30年一遇，设计水平年2030年可向林西工业园区供水3951万m3，多年平均补偿下游灌溉水量1916万m3，电站装机8000kW，多年平均年发电量为1834万kW·h。

受河流断流及已建拦河工程阻隔等影响，现状西拉木伦河干流鱼类种类不丰富、资源量少、小型化趋势明显。东台子水库工程建成后，将进一步加剧对鱼类的阻隔影响，水文情势的变化也将导致鱼类生境和资源结构发生相应变化，故需采取有效措施对鱼类进行保护。

2 河流主要鱼类及其游泳能力

经调查和相关资料分析，西拉木伦河东台子水库工程河段主要鱼类及其游泳能力特征见表1。

表1 河流主要鱼类及其游泳能力特征

3 水库生态调度

水库建成运行后，需在防洪调度、兴利调度的基础上，结合鱼类生活习性及繁殖特征等，适时开展水库生态调度，以满足下游鱼类生境需要[3]。

3.1 生态调度原则[4]

a.安全第一、统筹兼顾原则。生态调度须在保证水库工程安全、服从防洪总体安排的前提下，协调防洪、兴利等任务及各用水部门之间的关系，发挥综合利用效益。

b.可操作原则。以实现工程设计并保证枢纽建筑物安全为前提，同时具备技术可操作性及经济可行性。

c.整体性与突出重点原则。突出生态保护的重点目标，分层次、分河段、分时段对重点目标加以保护。

d.综合效益原则。综合考虑工程防洪、供水、发电等调度目标，协调好其他目标同生态调度目标之间的关系，争取实现防洪、兴利、生态目标效益的最大化。

3.2 刺激鱼类产卵的生态调度方案

根据生态调度原则，水库运行期刺激鱼类产卵的调度方案如下：在每年4—6月鱼类产卵季节，结合下游生态环境和农业补水量，每年至少开展1次生态调度，调度涨水幅度不低于每日下泄水量的7%，涨水过程至少维持7天；调度期终点流量不低于22m3/s，调度水量不低于1096万m3。经调度计算，东台子水库在拟定的调度方式下，4—6月下泄水量均可满足生态需水量要求。

4 增殖放流措施

4.1 增殖放流方案

4.1.1 放流对象与标准

放流的苗种必须是由野生亲本人工繁殖的子一代[5]，且无伤残和病害、体格健壮。放流鱼种的规格越大，适应环境和躲避敌害生物的能力越强，成活率越高。但鱼种规格越大，培育成本越高，所需生产设施也越多。综合考虑，放流鱼种应以鳞被形成为标准，此阶段鱼种的眼、鳍、口和消化道功能已完全形成，从其生活史上划分，已经是幼鱼阶段，并形成了自己固有的生活方式。同时，鳞被形成后体表皮肤的各种机能已趋于完善，皮肤分泌的黏液能够减小水体对鱼类的阻力，保证鱼类在水中的游动速度，使其能更高效地捕食和躲避其他鱼类；同时黏液在鱼体外形成保护膜，能有效抵御水体中各种细菌的侵入，保持机体的健康，还能使鱼类周围水体中的悬浮物质加快沉淀，保持自身所处水体的稳定。此外，鳞被形成后大部分鱼类表皮细胞的色素已形成，并与其所处水体的背景相适应，使鱼类在水体环境中能够更好地隐藏自己，从而也能更有效地捕食和躲避其他鱼类。

4.1.2 放流周期和地点

根据同类工程建设经验，培育的鱼种经过种质鉴定、疫病检验检疫合格并经相关渔业主管部门同意后即可放流。从水库建成蓄水后连续每年放流，放流周期覆盖工程的全部周期，同时根据放流效果监测决定是否需要调整放流数量。放流时间一般选择在6—8月的上午10时左右，最好是晴朗无风的天气进行。

根据水库大坝上下游鱼类生存环境的变化情况，放流地点设置在水库库区、库尾上游天然河段以及胡日哈下游天然河段的缓流区。

4.1.3 标志与放流效果评价

为使人工增殖放流达到预期效果，应由具有相当资质的科研单位同步进行放流效果的评价。其工作内容主要有：开展标志放流技术研究，创建与放流品种生物学习性相适应的高效标记技术和最佳生物学效果的人工放流方法，包括适宜的放流规格、数量、地点和时机等；开展人工放流增殖效果监测，建立样本回收及监测网络，通过研究人工增殖种群的行为生态学差异、对自然种群的贡献率等，评估增殖放流效果，为物种保护决策提供科学依据[6]。

4.2 增殖放流站建设

4.2.1 站址选择

增殖放流站的场址原则上要求选择在生态环境良好，且无泛洪、滑坡和泥石流的地区，水源充足、水质良好，取排水方便、交通便利、地势较平坦。东台子水库鱼类增殖放流站拟建于水库工程管理范围内的河流左岸，该处满足建设增殖放流站基本条件，取水水源方便，运行费用较低，易于管理。

4.2.2 技术工作流程

增殖放流技术工作流程主要为亲鱼收集购置、亲鱼驯养培育、人工催产和授精、人工孵化、苗种培育、放流、放流效果监测、调整生产规模和方式等[7]。增殖放流工作流程见图1。

图1 增殖放流工作流程

4.2.3 总体布置及主要建筑物

根据建筑物的性质、工艺流程及交通运输需求等，对增殖放流站的功能分区进行合理划分。在满足使用功能的前提下，力求布置合理、管理方便、建筑美观。东台子水库增殖放流站场内地势较为平坦、开阔，长302m，宽157～190m，占地面积约75亩，主、次干道共同构成环状道路，通达各个建(构)筑物，满足交通运输、消防通道的要求。

增殖放流站主要建(构)筑物包括蓄水池、催产孵化车间、亲鱼培育池、鱼种培育池、驯养培育池、活饵料培育池、防疫隔离池和生产实验楼等配套设施，各建(构)筑物规格见表2。

表2 增殖放流站各建(构)筑物规格

5 鱼道措施

5.1 鱼道设计重点考虑的因素

鱼道进口是否易被鱼类发现和利于鱼类集结是鱼道设计的关键因素之一，可以考虑将进口布置在水库尾水前沿、溢流坝两侧等位置，水流相对集中，利于诱鱼。

鱼道出口要适应库水位的变动，当库水位变化时，既要保证出口有足够的水深，又要使进入鱼道的流量基本保持不变，使鱼道能连续运转。应远离溢洪道、厂房进水口等泄水、取水建筑物，防止进入水库的鱼被水流带回下游；应傍岸，出口外水流应平顺，流向明确，没有漩涡，以便鱼类能沿着水流和岸边线顺利上溯；应远离水质有污染的水域和有噪声的地方，方向应迎着水库的水流方向，便于下行鱼类顺利进入鱼道；高程要适应过鱼对象的习性，对于底层鱼类，应设置深潜的出口，对于幼鱼、中上层鱼类，可设置在水面以下1.0～1.5m处。

5.2 鱼道类型选择

根据国内外鱼道类形研究情况及同类工程鱼道建设经验，鱼道一般分为工程形和近自然形。工程形包括丹尼尔式、池堰式、竖缝式、潜孔式等；近自然形包括坡道式、旁通式、副坝式等[8-9]。考虑到鱼道过鱼种类较多、水位变化较大等特点，东台子水库鱼道类形选用隔板形的单侧竖缝式，其不仅适用于喜好不同水深的洄游鱼类，也能够有效减少鱼道内的泥沙淤积。

5.3 鱼道总体布置

综合以上因素，同时兼顾经济性及方便运行管理，东台子水库鱼道进口设置在电站尾水下游，为适应较大的水位变幅，设置2个进口，底高程分别为634.05m、633.05m，并设置闸门及启闭设备。鱼道设置2个出口，均位于大坝右岸上游，并设置闸门及启闭设备，出口底高程分别为668.00m、670.00m，鱼类洄游期间该水位保证率可达到85%。鱼道总体布置见图2。

5.4 鱼道结构尺寸确定

依据《水利水电工程鱼道设计导则》(SL 609—2013)[10]，初步拟定鱼道尺寸，通过物模和数模分析，最后确定鱼道池宽1.20m，池长1.50m，竖缝宽度0.18m，坡比0.0286，鱼道总长度为2065.00m。鱼道结构见图3。

图3 鱼道结构

6 结 语

针对西拉木伦河鱼类组成特点及分布状况，通过掌握鱼类的生长、活动及繁殖等习性，采取水库生态调度、鱼类增殖放流站及鱼道建设等保护措施，可有效减少水库工程建设对鱼类生境的影响，对促进流域受影响鱼类资源的恢复及可持续改善具有重要意义。