山口電站魚(yú)類保護(hù)措施與過(guò)魚(yú)方案研究初探

李海濤

(新疆額爾齊斯河流域開(kāi)發(fā)工程建設(shè)管理局 烏魯木齊 830000)

山口電站魚(yú)類保護(hù)措施與過(guò)魚(yú)方案研究初探

李海濤

(新疆額爾齊斯河流域開(kāi)發(fā)工程建設(shè)管理局 烏魯木齊 830000)

本文在認(rèn)真總結(jié)各種魚(yú)類保護(hù)措施方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合山口電站工程的特點(diǎn)提出了修建過(guò)魚(yú)設(shè)施、輔以人工增殖放流，同時(shí)加強(qiáng)漁政管理的綜合性魚(yú)類保護(hù)措施。其中過(guò)魚(yú)設(shè)施為在高壩下游修建攔魚(yú)低壩和升魚(yú)機(jī)，并輔以運(yùn)魚(yú)車(chē)。其研究過(guò)程及成果，可為類似工程提供借鑒和參考。

高壩 魚(yú)類保護(hù) 方案 研究

1 流域概況及保護(hù)魚(yú)類

根據(jù)新疆自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所的調(diào)查結(jié)果，某河流棲息的魚(yú)類達(dá)15種，其中土著魚(yú)類13種、非土著魚(yú)類2種。有3種魚(yú)為長(zhǎng)距離洄游性魚(yú)類，每年春季進(jìn)行生殖洄游，秋季進(jìn)行越冬洄游。

2 工程概況

山口電站位于某干流河段出山口處，主要由混凝土拱壩、開(kāi)敞式溢洪道、放水深孔、引水式岸邊廠房等組成，工程等級(jí)為Ⅱ等大(2)型。大壩建成后水庫(kù)正常蓄水位646.0m，總庫(kù)容2.22億m3，主壩最大壩高94m，總裝機(jī)220MW，采用一管四機(jī)布置型式，其中2臺(tái)單機(jī)80MW、2臺(tái)單機(jī)30MW，多年平均發(fā)電量6.7億kW·h。工程的主要任務(wù)是調(diào)節(jié)控制山口斷面流量，同時(shí)利用豐沛的水量發(fā)電，并能為下游灌區(qū)提供用水保證，具有供水調(diào)節(jié)、發(fā)電等綜合效益。

3 工程建設(shè)對(duì)魚(yú)類的影響預(yù)測(cè)

從生態(tài)學(xué)角度來(lái)看，大壩建成后，將破壞原有的生境，會(huì)對(duì)水域水生生物產(chǎn)生明顯的影響;庫(kù)區(qū)及下游局部河段原有的水文條件將發(fā)生改變，大壩阻斷洄游性魚(yú)類上溯通道，造成魚(yú)類生境破碎，魚(yú)類交流機(jī)制減少或消失。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)日益受到重視的今天，保護(hù)該流域珍稀的魚(yú)類資源，維護(hù)區(qū)域的生物多樣性，采取相應(yīng)的魚(yú)類保護(hù)措施，以便更好地發(fā)揮工程的生態(tài)效益，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，已經(jīng)成為工程建設(shè)各方的共識(shí)。但是究竟采取怎樣的保護(hù)措施，才是最科學(xué)、最經(jīng)濟(jì)、最有效的，則需要進(jìn)行認(rèn)真的研究和探討。

4 魚(yú)類保護(hù)方案的比選

4.1 方案目標(biāo)

山口電站實(shí)施魚(yú)類保護(hù)措施的目標(biāo)是：?使親魚(yú)通過(guò)水利工程并到達(dá)產(chǎn)卵地點(diǎn);?保證親魚(yú)有足夠數(shù)量的產(chǎn)卵場(chǎng);?為親魚(yú)的產(chǎn)卵、魚(yú)卵的孵化、稚魚(yú)的發(fā)育、幼魚(yú)的索餌與成長(zhǎng)創(chuàng)造必要的條件。

4.2 幾種魚(yú)類保護(hù)方案對(duì)比分析

隨著河流生態(tài)系統(tǒng)被筑壩的改變，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)魚(yú)類采取的保護(hù)措施主要分為五種：第一類是修建過(guò)魚(yú)設(shè)施。其原理是利用魚(yú)類的向流(逆流)行為，人工創(chuàng)造更大的流速，將魚(yú)誘入進(jìn)口，讓魚(yú)類自行溯游過(guò)壩;或者運(yùn)用各種手段運(yùn)送過(guò)壩，主要有魚(yú)道、魚(yú)閘、升魚(yú)機(jī)、集運(yùn)魚(yú)船等。第二類是建立增殖放流站，收集和培育親魚(yú)，人工催產(chǎn)，人工孵化魚(yú)苗，培育魚(yú)種，將一定規(guī)格的幼魚(yú)放入壩下河流讓其生長(zhǎng)。第三類是建筑人工模擬產(chǎn)卵場(chǎng)。在壩下附近的支流或人工渠道內(nèi)，模擬產(chǎn)卵所要求的環(huán)境，讓魚(yú)類自行進(jìn)入產(chǎn)卵。第四類是對(duì)魚(yú)類適宜的棲息生境進(jìn)行保留。第五類是加強(qiáng)漁政管理(見(jiàn)表1)。

表1 魚(yú)類保護(hù)措施對(duì)比

4.3 對(duì)比分析結(jié)果

研究表明：山口電站影響到的魚(yú)類均為珍稀魚(yú)種或保護(hù)魚(yú)種。由于地處西北邊遠(yuǎn)地區(qū)，關(guān)注尚淺，對(duì)該項(xiàng)目影響流域的水文學(xué)和水力學(xué)的數(shù)據(jù)測(cè)定比較缺乏，因此，無(wú)法通過(guò)人工模擬產(chǎn)卵場(chǎng)對(duì)魚(yú)類的繁殖活動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。保留生境雖然可以對(duì)保護(hù)魚(yú)類原有的棲息水域進(jìn)行有效的保護(hù)，但由于大壩的阻隔，具有洄游習(xí)性的魚(yú)類無(wú)法回到原有的繁殖場(chǎng)所完成生活史;另一方面，僅通過(guò)保留生境，魚(yú)類無(wú)法進(jìn)行有效的交流，必然導(dǎo)致魚(yú)類生存力和遺傳性能的改變，因此，不是最佳的選擇。

過(guò)魚(yú)設(shè)施在促進(jìn)壩上壩下魚(yú)類遺傳信息交流、維護(hù)自然魚(yú)類基因庫(kù)、保證魚(yú)類種質(zhì)資源、維護(hù)魚(yú)類種群結(jié)構(gòu)等方面，具有很大的優(yōu)越性，是對(duì)魚(yú)類特別是洄游性魚(yú)類進(jìn)行保護(hù)的理想選擇。此外，由于新疆有關(guān)單位對(duì)影響區(qū)魚(yú)類的生物學(xué)特征及生活習(xí)性已進(jìn)行了大量的研究，并且在其他河道上已經(jīng)修建了魚(yú)類增殖站，其增殖對(duì)象包括這些魚(yú)類，因此，可以利用已有的增殖站，適當(dāng)增加養(yǎng)殖數(shù)量，作為本工程魚(yú)類保護(hù)的輔助措施。

結(jié)合山口電站的特點(diǎn)，對(duì)該工程實(shí)施過(guò)魚(yú)、增殖綜合的魚(yú)類保護(hù)措施，并加強(qiáng)漁政管理，完善執(zhí)法體系，是最為科學(xué)的魚(yú)類保護(hù)措施。

5 過(guò)魚(yú)設(shè)施方案比選

5.1 各種過(guò)魚(yú)方案對(duì)比

樞紐大壩過(guò)魚(yú)設(shè)施類型主要有魚(yú)道、升魚(yú)機(jī)、魚(yú)閘、集運(yùn)魚(yú)船等，其中魚(yú)道按照結(jié)構(gòu)型式又分為池室式型魚(yú)道和丹尼爾魚(yú)道。合適的過(guò)魚(yú)設(shè)施的選擇取決于魚(yú)的種類、水力條件、蓄水位、費(fèi)用和其他因素(見(jiàn)表2)。

表2 各類過(guò)魚(yú)方案對(duì)比

5.2 過(guò)魚(yú)方案比選

山口電站大壩壩高94m，屬高水頭建筑物，若直接修建過(guò)壩魚(yú)道需要開(kāi)闊的地形以滿足長(zhǎng)度的需要，但該工程所在地兩岸崇山峻嶺，另外，升魚(yú)機(jī)與同水頭的魚(yú)道相比，造價(jià)較省、占地少，便于在水利樞紐中布置。至于魚(yú)閘，雖然在中高大壩上也可以修建，但是從國(guó)外已建成魚(yú)閘的運(yùn)行情況看，過(guò)魚(yú)效果均欠佳，主要原因是魚(yú)閘過(guò)魚(yú)不連續(xù)、效果不穩(wěn)定、過(guò)魚(yú)量有限，并且運(yùn)行維護(hù)成本高，不宜選擇。

根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，高壩一般建造升魚(yú)機(jī)或集運(yùn)魚(yú)船，主要用于通過(guò)洄游性較強(qiáng)、體型較大的魚(yú)類;集運(yùn)魚(yú)船一般作為上行過(guò)魚(yú)設(shè)施建設(shè)前的過(guò)渡措施，其機(jī)動(dòng)性好，可在較大范圍內(nèi)變動(dòng)誘魚(yú)流速，可將魚(yú)運(yùn)到上游安全的地方投放，與樞紐布置無(wú)干擾。但是其運(yùn)行管理費(fèi)用較大，對(duì)于在底層活動(dòng)的魚(yú)類，集魚(yú)比較困難，補(bǔ)水機(jī)組的噪聲、機(jī)械振動(dòng)及油污，也會(huì)影響集魚(yú)效果。由于該工程的過(guò)魚(yú)對(duì)象均為底層魚(yú)類，集魚(yú)船難以收集。

根據(jù)以上分析，山口電站過(guò)魚(yú)設(shè)施的布置方案可以有兩種選擇。

方案一：大型升魚(yú)機(jī)直接過(guò)壩方案。升魚(yú)機(jī)是比較適宜建造在高壩上的過(guò)魚(yú)設(shè)施，在山口電站兩岸地形陡峭的情況下，修建升魚(yú)機(jī)是經(jīng)濟(jì)有效的選擇。但是由于山口電站大壩高94m，升魚(yú)高度過(guò)高，必然會(huì)帶來(lái)運(yùn)行維護(hù)成本高、故障率高、傷害魚(yú)類幾率大的問(wèn)題，對(duì)此可以采用第二種折中的方案加以解決。

方案二：小型升魚(yú)機(jī)與專用運(yùn)魚(yú)車(chē)組合方案。即在山口電站下游選擇合適的位置修建攔魚(yú)低壩，壩旁布置一個(gè)小型升魚(yú)機(jī)，通過(guò)升魚(yú)機(jī)水箱將魚(yú)提升至分類平臺(tái)，再通過(guò)專用管道送至專用運(yùn)魚(yú)車(chē)，最后通過(guò)運(yùn)魚(yú)車(chē)運(yùn)至山口電站大壩上游庫(kù)內(nèi)。這種過(guò)魚(yú)方式在國(guó)外已有應(yīng)用，如美國(guó)的下貝克壩壩高87m，其升魚(yú)機(jī)并沒(méi)有直接修建在大壩上，而是選擇了在下游修建攔魚(yú)低壩輔以升魚(yú)機(jī)和專用運(yùn)魚(yú)車(chē)的過(guò)魚(yú)方式，不僅經(jīng)濟(jì)，過(guò)魚(yú)效果也很好。

6 結(jié)語(yǔ)

興建水電站對(duì)水生系統(tǒng)平衡，特別是對(duì)野生洄游性魚(yú)類生存環(huán)境的影響問(wèn)題已受到國(guó)家的高度重視，研究有利于改善水生環(huán)境的魚(yú)類保護(hù)性措施和過(guò)魚(yú)方案是水利樞紐設(shè)計(jì)中的重要技術(shù)問(wèn)題之一。本文在認(rèn)真總結(jié)各種魚(yú)類保護(hù)措施方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合山口電站工程的特點(diǎn)提出了修建過(guò)魚(yú)設(shè)施、輔以人工增殖放流，同時(shí)加強(qiáng)漁政管理的綜合性魚(yú)類保護(hù)措施。其中，過(guò)魚(yú)設(shè)施采取在高壩下游修建攔魚(yú)低壩和小型升魚(yú)機(jī)，輔以專用運(yùn)魚(yú)車(chē)過(guò)高壩的方案。其研究過(guò)程及成果，可以為類似工程提供借鑒與參考。

王興勇，郭軍．國(guó)內(nèi)外魚(yú)道建設(shè)與研究．中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)．2005(9)．