美國雅基馬河魚道項(xiàng)目

［美國］J.哈勃

在美國華盛頓州實(shí)施的一項(xiàng)魚道工程將使過去一百多年來都沒有出現(xiàn)過的溯河鮭魚和本地鮭魚回到719.4 km2的湖泊和47.3 km2的河道中，其具有重大的生態(tài)意義和文化意義。

該項(xiàng)目是為雅基馬(Yakima)河上的克利埃勒姆(Cle Elum)壩計(jì)劃的，參與項(xiàng)目的有美國墾務(wù)局(USBR)、華盛頓州生態(tài)管理部(WDC)、華盛頓州魚類及野生生物局(WDFW)和當(dāng)?shù)氐难趴爽斎恕Ｔ擁?xiàng)目由兩部分組成，一部分為美國墾務(wù)局牽頭設(shè)計(jì)的魚道設(shè)施，另外一部分是在WDFW 援助下由雅克瑪人提出的放魚計(jì)劃。

1907 年，美國墾務(wù)局在克利埃勒姆湖出口處修建了一座臨時木龍?zhí)钍瘔危搲晤~外增加了3 200萬m3灌溉蓄水。1933 年在克利埃勒姆河上建成克利埃勒姆壩，庫容量增至53 800 萬m3。

大壩為分區(qū)填土壩設(shè)計(jì)，壩高50 m，壩頂長549 m。其最高水位為683 m，溢洪道頂高程678 m。由于未建上下游魚道設(shè)施，從而導(dǎo)致克利埃勒姆上游各支流流域溯河產(chǎn)卵的鮭魚和鱒魚滅絕。

1 項(xiàng)目最新進(jìn)展

2002 年，作為與WDFW 簽訂的一項(xiàng)緩解協(xié)議以及與雅克瑪人簽訂的和解協(xié)議的一部分，啟動了雅基馬壩魚道研究，并成立了雅基馬流域魚道技術(shù)工作小組，聯(lián)合USBR，啟動了克利埃勒姆壩，以及雅基馬河流域泰頓(Tieton)壩等其他4 座蓄水壩的魚道可行性研究工作。

在提出第1 階段評估計(jì)劃期間，核心小組對全部5 座壩興建的上行過魚設(shè)施和下行過魚設(shè)施的眾多概念性設(shè)計(jì)進(jìn)行了評價。這些概念性設(shè)計(jì)考慮了以下物理、運(yùn)行、生物因素。

1.1 物理因素

(1)冬季氣溫在零度以下;

(2)冬季降雪過多，積雪過深;

(3)冬季庫面部分結(jié)冰或全部結(jié)冰。

1.2 運(yùn)行因素

(1)水庫水面高程波動范圍很大;

(2)擬建魚道設(shè)施不能影響雅基馬工程總的可供水量，也不能影響向雅基馬工程用水戶定時、容量供應(yīng)灌溉用水。

1.3 生物因素

(1)溯河產(chǎn)卵的小鮭魚洄游的高峰期為3 月15 日～6 月20 日;

(2)溯河產(chǎn)卵的半大鮭魚洄游的高峰期為9～11 月;

(3)溯河產(chǎn)卵的大鮭魚洄游的高峰期為4～12月;

(4)從行為方面上看，小鮭魚容易被水面溢流所吸引，更喜歡從3 m 高的水柱上洄游;

(5)大鮭魚和半大鮭魚需要足夠的水流才能成功洄游。

工作小組還根據(jù)棲息地的質(zhì)量和數(shù)量研究了5座水壩興建魚道所獲得的生物效益。考慮每個概念性設(shè)計(jì)的估計(jì)費(fèi)用和生物效益，核心團(tuán)隊(duì)為每座水壩的每一種概念性設(shè)計(jì)定出每英里河道棲息地的單位成本。克利埃勒姆壩和泰頓壩的估算單位成本并列最低，但經(jīng)綜合比較，前者更優(yōu)。

2 魚道設(shè)施

工作小組為下游魚道首選的概念性設(shè)計(jì)是一個多級進(jìn)水結(jié)構(gòu)物，而下游魚道則采用一種傳統(tǒng)的抓放魚設(shè)施。下游魚道設(shè)施主要包括一座在前池里設(shè)置的多級進(jìn)水結(jié)構(gòu)物、一座到多級進(jìn)水結(jié)構(gòu)物的交通橋以及一條小過魚通道。上游魚道設(shè)施包括一個裝有柵欄的導(dǎo)水壩、魚梯和成魚集魚設(shè)施。墾務(wù)局成立了一個由來自多家研究機(jī)構(gòu)工程學(xué)、地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)專家組成的價值規(guī)劃小組，對原概念設(shè)計(jì)重新進(jìn)行審視，并另辟捷徑建設(shè)魚道或改進(jìn)原設(shè)計(jì)。該小組建議對原設(shè)計(jì)作如下修改:

(1)拆除交通橋和柵欄導(dǎo)水壩;

(2)將多級進(jìn)水結(jié)構(gòu)物挪到石壩肩對面;

(3)將在左岸設(shè)置的成魚梯和成魚收集設(shè)施移至右岸。

通過以上修改，大大節(jié)省了成本，同時還達(dá)到了所需的運(yùn)行和生物目標(biāo)，并得到了工作小組的認(rèn)可。

多級進(jìn)水結(jié)構(gòu)物包括每隔3 m 垂直安置5 個3 m×6 m 的門孔，為魚類洄游提供一個表面溢流線路，而水庫水位變幅達(dá)15 m(668～683 m(蓄滿))。結(jié)構(gòu)物長49 m、寬28 m、高17.9 m。幼魚旁路通道是一條直徑2 m、長290 m 的非加壓鋼筋混凝土管道，從進(jìn)水塔底延伸到右壩肩，通過該管道將魚放入位于溢洪道底部的消力池。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于:根據(jù)1981～2003 年紀(jì)錄，在3 月15 日～6 月30 日洄游期內(nèi)，當(dāng)庫水位達(dá)到50%和75%設(shè)計(jì)蓄水位時100%的小鮭魚能夠通過;當(dāng)水位達(dá)到25%設(shè)計(jì)庫水位時，61%的小鮭魚可以通過。

魚梯可用于使向上洄游的魚游入集魚池。上游魚道的魚梯由12 個長2.4 m、寬1.2 m、高1.2 m的池梯組成。魚將游入集魚池口門區(qū)，在該區(qū)域，用魚閘和水槽系統(tǒng)將魚撈起并轉(zhuǎn)移到一間潮濕的房間里，在該房間進(jìn)行生物取樣，然后再運(yùn)到壩上游放生。4 臺200 hp 的水泵向魚道和魚梯泵水，并根據(jù)需要提供額外的吸魚水流。

3 放魚計(jì)劃

本項(xiàng)目的第2 個組成部分是確定放魚是否可行。2005 年，雅克瑪人漁業(yè)資源管理計(jì)劃(YNFRMP)發(fā)起了一個銀大麻哈幼魚和成年紅鮭的放魚計(jì)劃。針對該研究，在大壩現(xiàn)有的混凝土溢洪道上安裝了一個流量為11.3 m3/s的臨時木制水槽。引入銀大馬哈幼魚的目的在于:試驗(yàn)魚通過臨時魚道設(shè)施的能力，并通過從壩上洄游死魚提取營養(yǎng)物來改善鮭魚生態(tài)系統(tǒng)的健康。

結(jié)果證明，這有利于銀鮭魚和小鮭魚順利通過。2009～2010 年，YNFRMP 分別將1 000 條和2 500條成年紅鮭放養(yǎng)到克利埃勒姆湖里。2011 年春，估計(jì)有8 萬條紅鮭魚使用臨時木制水槽成功游過克利埃勒姆壩，部分魚還游入雅基馬河下游錢德勒幼魚集魚池。

但該臨時過魚設(shè)施還是存在一個局限性，即只有當(dāng)庫水位高于溢洪道水位(678 m)時才可運(yùn)行。3 月15 日～6 月30 日小鮭魚洄游期間，從1981～2003 年記錄的資料來看，當(dāng)庫水位達(dá)到25%設(shè)計(jì)水位時能夠?yàn)?4%的魚提供溢流水(時間為6 月3 日～6 月28 日);當(dāng)庫水位達(dá)到50%設(shè)計(jì)水位時能夠?yàn)?3%的魚提供溢流水(時間為5 月16 日～6 月15 日);當(dāng)庫水位達(dá)到75%設(shè)計(jì)水位時能夠?yàn)?5%的魚提供溢流水(時間為4 月22 日～6 月30 日)。

4 結(jié) 語

許多致力于改善雅基馬流域現(xiàn)有鮭魚種群或重建已滅絕溯河產(chǎn)卵的鮭魚種群的自然資源專業(yè)人員，均對克利埃勒姆壩過魚充滿信心。盡管首選方案的總建設(shè)成本預(yù)計(jì)將達(dá)8 400 萬美元(2008 年價格)，將克利埃勒姆上游各支流流域與雅基馬河其余流域重新連接所產(chǎn)生的生態(tài)效益和社會效益仍然不可估量。

該規(guī)劃下一步要做的工作是對上行和下行過魚設(shè)施首選方案進(jìn)行水力學(xué)模擬，然后為進(jìn)水建筑物及穿過右壩肩而修的幼魚旁路通道的最終設(shè)計(jì)收集土力學(xué)方面的資料。