閘壩對魚類的影響及保護對策措施

李洪亮楊安邦胡魏耿李春燕

（1.中水淮河規劃設計研究有限公司 蚌埠 233001 2.安徽省大禹工程建設監理咨詢有限公司 蚌埠 233001）

閘壩對魚類的影響及保護對策措施

李洪亮1楊安邦1胡魏耿1李春燕2

（1.中水淮河規劃設計研究有限公司 蚌埠 233001 2.安徽省大禹工程建設監理咨詢有限公司 蚌埠 233001）

閘壩工程在國民經濟中發揮著重要的作用，尤其在清潔能源開發利用，防洪除澇，工農業、生活供水等方面效益顯著。但攔河閘壩運行中對魚類的影響也逐步顯現，閘壩運行改變了河道天然的徑流過程，阻隔了河道，使下泄水溫降低、氣體過飽和等，這些均對魚類產生了不同程度的影響。為減緩閘壩對魚類的不利影響，本文主要提出了建設魚道、增殖放流、調節水溫和優化調度方式等保護對策和措施。

閘壩 魚類 魚道 增殖放流

閘壩工程在國民經濟中發揮著重要作用。以淮河流域為例，截至2000年流域修建閘壩達1.1萬多座，其中僅36座大型水庫多年平均年防洪效益就達74億元；閘壩多年平均年供水直接效益達301億元；增加和完善航運里程8000 余km；水電總裝機約30萬kW，年發電量7.6億kW·h。但閘壩工程在發揮巨大的經濟效益和社會效益的同時，其對生態環境的影響也越來越受到人們的關注。

1 閘壩對魚類的影響

閘壩修建造成魚類通道阻隔、水流流態改變，出現下泄水溫降低及氣體過飽和等現象。因閘壩建設而引起的種種變化都不同程度地對魚類產生影響。

1.1 閘壩阻隔對魚類的影響

閘壩修建截斷了魚類洄游通道，對魚類種類、野生魚類多樣性及漁業資源量的影響較大。如長江流域通江湖泊魚類種類數明顯多于阻隔湖泊，通江湖泊魚類種類數為鄱陽湖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；通江湖泊魚類多樣性指數也高于阻隔湖泊，洞庭湖多樣性指數和均勻性指數分別為2.53和0.57，均高于阻隔湖泊洪湖的2.19和0.38。淮河流域洪澤湖東岸建有二河閘、高良澗閘和三河閘，閘壩阻隔了魚類的洄游通道，湖泊魚產量從1956年的2100萬kg，減少為1973年的900萬kg。

1.2 下泄低溫水對魚類的影響

河流筑壩成庫后水溫特性發生較大變化，一般春夏下泄水溫低于河流水溫，而我國大部分溫帶性魚類在初春至夏末時期繁殖，該時期水庫下泄低溫水，會導致魚類產卵推遲，甚至不產卵。如新安江水庫建成后，下游河道由于水溫低，鰣魚產量大大減少，壩下30km河段內捕不到鰱、鳙等家魚；江西省拓林水庫建庫前，清明至立夏就可見到魚苗，建庫后由于泄水溫度低，端午節左右才能見到魚苗，且數量減少為建庫前的一半。

1.3 氣體過飽和對魚類的影響

大壩泄流時，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倍的壓力，致使氣泡周圍水體總溶解氣體迅速升高，導致水體中總溶解氣體過飽和。

Ebel（1969）報道1966年泄洪期間，哥倫比亞斯內克河流域大部分時間的氮氣飽和度超過120%TGP（total gas pressure）。三峽水庫蓄水以后，下游東岳廟、黃陵廟、南津關等江段在壩身泄水建筑物過流期間均出現了溶解氧超飽和現象，一般能達到溶解度的110%，最高值超過130%。

水中氣體過飽和可導致魚類氣泡病，20世紀60年代，哥倫比亞斯內克河（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到過飽和狀態，造成魚類特別是大馬哈魚的大規模死亡。三峽水庫蓄水后，雖然尚未有大壩下游自然存活魚類發生氣泡病的報道，但捕撈作業中已發現魚類表層水體暫養困難及死亡的現象。

1.4 水文情勢變化對魚類的影響

閘壩建成后，閘壩下游水流流量、流速等水文參數在時間上和空間上會發生較大改變，對魚類棲息環境及漁業資源等產生影響。1960年淮河干流上修建蚌埠閘和船閘后，水流流態發生了改變，為家魚產卵提供了必須的流水條件，因而在閘下形成了新的家魚產卵場。1973年丹江口水庫建成后，由于水文情勢改變等，漢江中下游干流四大家魚產卵場數量減少了1處，產卵場位置有所變化；四大家魚卵苗徑流量從20世紀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 保護對策措施

2.1 修建魚道，減小閘壩阻隔對洄游性魚類的影響

在大壩阻斷魚類洄游通道的情況下最主要的解決辦法就是修建魚道。據統計，至20世紀晚期，北美地區擁有魚道超過400座，日本擁有魚道超過1400座。我國過魚設施建設和研究歷史還很短，在1958年規劃開發富春江七里壟水電站時，首次提及魚道，至20世紀80年代，相繼建設了40余座魚道，目前，有一批魚道正在規劃和建設中。魚道的形式主要有丹尼爾式、溢流堰式、淹沒孔口式、豎縫式、組合式、仿自然式等。

2.2 增殖放流，遏制魚類資源的衰退

魚道一般只適應于低水頭水利設施，因此，當不適合建設魚道等過魚設施時，采用增殖放流進行魚類保護是較常采用的方法，如長江干流葛洲壩、三峽大壩建成后均采用了增殖放流的方式進行魚類資源的保護。魚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的角度出發，如保護產卵場、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，不僅可以對一些種群數量已經減少或面臨各種影響將減少的魚種進行人工增殖，還可以解決水庫上下游魚類種質交流問題。

2.3 調節下泄水溫，降低對魚類的影響程度

低溫水下泄對于魚類產卵及魚類生長發育方面有不利影響，可通過調節下泄水溫來降低其影響程度，調節下泄水溫可采取工程措施和非工程措施。

工程措施，如建設分層取水設施，可以有效地減緩水庫下泄低溫水的影響。張士杰等運用數學模型精確模擬了水庫采用疊梁門分層取水和單層進水口兩種取水方案時的下泄水溫，結果表明，疊梁門分層取水方案在3～9月出現的水庫低溫水溫度比單層進水口提高2℃～4℃，并在5月份就能達到魚類產卵要求的溫度，而單層進水口方案在4～8月都無法達到魚類產卵的水溫要求。

非工程措施，如調整大壩的調度方式等。通過調整溪洛渡電站水庫調度方式，在升溫期加大水庫泄流量，降低水庫水位，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下游魚類繁殖的影響。

2.4 優化調度方式，減輕大壩建設的影響

通過優化水庫調度方式，可以改善大壩下游魚類產卵條件、減小氣體過飽和對魚類的影響。如為減小對下游魚類產卵的影響，南非潘勾拉水庫多次進行人造洪峰試驗，得出保證下游魚類產卵條件的洪峰流量及其適宜時間等參數；2011年，水利部長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”，為下游的四大家魚繁殖產卵營造良好環境。對于水庫泄水導致下游氣體過飽和對魚類的影響，水庫調度可以考慮在防洪安全的條件下，延長泄流時段，降低泄流強度；在有分層泄水設備的水庫，可根據保護目標的要求，合理組合泄洪，兼顧消能與防止氣體過飽和。

3 結語

閘壩運行對魚類的影響主要有阻隔、低溫水下泄、氣體過飽和和水文情勢改變等。為減緩閘壩對魚類的不利影響，本文著重提出了建設過魚設施（魚道）、增殖放流、改善下泄水溫和優化水庫調度運行方式等有針對性的保護對策措施■