水電工程魚類增殖放流站設計淺析

單 婕，薛聯芳，周祥林

(1.水電水利規劃設計總院，北京100120；2.中國電力建設股份有限公司，北京100048)

水電工程魚類增殖放流站設計淺析

單 婕1，薛聯芳1，周祥林2

(1.水電水利規劃設計總院，北京100120；2.中國電力建設股份有限公司，北京100048)

近年來我國水電工程魚類增殖放流站的設計和建設情況的總結分析和實地調研結果表明，水電工程魚類增殖放流站設計日趨規范，今后的工程設計中需完善流域魚類增殖放流總體規劃，進一步細化親魚收集與馴化設計，優化選址及供水供電方案，加強餌料培育池、倉庫等輔助設施設計等工作。

魚類增殖站；設計；水電工程

0 引 言

我國水能資源十分豐富，發展水電對于解決我國能源發展面臨的突出問題，優化能源結構、實現碳減排目標，意義十分重大[1]；同時，水電開發對區域環境也有一定的負面影響[2]，尤其對流域水生生態及漁業資源影響較大。目前，我國主要采取了魚類棲息地保護、修建過魚設施和人工增殖放流等方式減緩水電開發對水生生態帶來的不利影響[3- 6]。其中，對魚類實施人工增殖放流是補償魚類資源衰退、保護珍稀瀕危魚類種群延續以及補充經濟魚類資源的一種重要手段。建設魚類增殖放流站對于緩解水電工程對所在流域水生生物資源的不利影響起到積極的作用，是恢復流域魚類資源的重要途徑。

隨著水電事業的發展，我國魚類增殖放流站設計、施工及運行技術得到了長足的發展。本文通過我國大中型水電工程魚類增殖放流站近十年來設計方案的總結分析，以及對我國溪洛渡、錦屏、索風營、阿海、安谷等多個在建、已建電站魚類增殖放流站的實地調研，總結經驗，發現問題，為進一步促進魚類增殖放流站設計和建設工作提供有益參考。

1 我國水電工程魚類增殖放流站發展情況

1956年，我國在烏蘇里江畔繞河鎮建立了第一座魚類增殖放流站，主要功能為進行大麻哈魚的孵化放流。隨著水電行業的不斷發展，葛洲壩工程管理局于20世紀80年代初建立了中華鱘人工繁殖研究所，這是首次針對水電工程對魚類資源的影響而開展的人工魚類增殖放流工作。經過數十年的發展，目前我國處于設計、建設及運行階段的水電工程魚類增殖放流站已有數十個，分布在金沙江、大渡河、雅礱江、瀾滄江等多個流域。

隨著魚類增殖放流工作的開展，我國也陸續制定了相關政策文件及技術標準，指導魚類增殖放流站設計和運行工作逐步科學化和規范化。2003年，農業部發布了《關于加強漁業資源增殖放流工作的通知》(農漁發[2003]6號)，從漁業生產角度推動并規范魚類增殖放流工作。2009年，農業部頒布了《水生生物增殖放流管理規定》(農業部令2009年第20號)，對用于增殖放流的親體、苗種及放流管理等相關事項做出規定。2014年，國家能源局批準發布了由水電水利規劃設計總院主編的NB/T 35037—2014《水電工程魚類增殖放流站設計規范》。這是水電行業首部魚類增殖放流站設計規范，對放流對象、規模、工程等別、生產工藝、工程設計及運行管理等各項設計內容做出了具體規定，魚類增殖放流站設計工作進入一個新的階段。

2 魚類增殖放流站設計經驗與不足

2.1 增殖放流種類和規模

調研發現，很多相同流域或相鄰流域水電工程的魚類增殖任務類似，增殖放流的近期和遠期種類有一定重復；因此，宜從流域角度統籌考慮魚類增殖放流需求，尤其是對人工增殖放流技術尚未成熟的遠期放流種類，可集合多個水電梯級開發、設計和運行單位的科研力量和資金，進行集中研究和攻關。同時，在放流水域生態承載力計算中，上下游銜接梯級的增殖放流地點、區域往往有一定重復，宜統籌考慮上下游梯級的增殖規模和放流水域，避免增殖放流計劃的重復。

2.2 親魚需求量計算與收集馴養

(1)親魚需求量計算。親魚的收集與馴養是保障增殖任務順利完成的重要前提，親魚及后備親魚需求量是魚類增殖放流站設計的重要參數。目前在魚類增殖放流站設計中，計算親魚需求數量時常采用以下公式

需生產受精卵量=放流量/(幼苗成活率×孵化率)

(1)

雌性親魚需要量=需生產受精卵量/(催產率×相對懷卵量×受精率)

(2)

親魚需要量=雌性親魚需要量×(1+雌雄親魚比值)

(3)

其中，放流量常以環境影響評價階段成果為主要依據。而調研發現，有的工程由于環境影響報告書批復較早，在進行魚類增殖放流站初步設計時，工程建設區環境及流域水文條件發生了變化，如下游梯級已開始進行設計或建設，壩下水域將由河道型轉為水庫型，使流速變緩、水面面積和水深均增大；庫區支流由于小水電規劃建設或受到電站回水影響，支流產卵場或急流生境受到破壞等；而這些變化又將導致適應急流型或緩流型魚類的生境情況發生變化。因此，在進行魚類增殖放流站設計時，宜根據放流水域生境條件、漁產潛力計算值、放流對象維持種群生存最小需求量等現階段成果，對不同種類放流對象的放流數量進行進一步的復核及合理調整。同時，公式中親魚相對懷卵量常通過查閱文獻及試驗調查等方式確定。根據多個已建水電站魚類增殖放流站的調研分析結果，在進行人工催產操作中，親魚相對懷卵量與實際排卵量存在一定差異，人工養殖條件下的親魚的懷卵量和成熟度均難以達到野生親魚調查數據。因此，計算親魚需求量時，宜將相對懷卵量乘以經驗系數得出相對產卵量作為計算依據，以使計算結果更加科學合理。此外，調查發現野生親魚收集后，往往由于餌料、水流、溫度等條件不完善以及馴養技術不成熟等情況而導致死亡。因此，在計算親魚需求量時，宜根據不同種類放流對象目前人工馴養技術進展情況，合理考慮親魚馴養成活率對需求量的影響。

(2)親魚收集。近年來，由于魚類生境惡化，人為捕撈等影響，很多流域出現野生親本資源量下降現象，親魚收集和捕撈成為重要問題。如大渡河長河壩和黃金坪水電站魚類增殖放流站確定近期放流規模30萬尾，計算得出需收集齊口裂腹魚雌雄親魚共計993 kg，重口裂腹魚雌雄親魚共計662 kg，數量較大，因而親魚捕撈成為增殖放流站亟需解決的難題。為保障增殖親魚為野生親魚，達到放流子一代魚苗的要求，滿足增殖放流所需親魚數量，魚類增殖放流站設計中需重視親魚收集方案的制訂。方案制訂過程中，應首先調研近年來工程影響河段或鄰近水域漁產量及漁獲物組成情況，同時掌握該區域魚類資源分布特點，了解親魚的生物習性；從而明確親魚收集的水域、地點、捕撈工藝、捕撈時間以及運輸方案等情況，以制訂合理可行的親魚收集方案。此外，對于親魚收集工作，還應配備相應的專業人員。

(3)親魚馴養與親魚池設計。在水電工程魚類增殖放流站設計中，增殖放流對象多為喜好流水生境的急流型魚類以及珍稀、土著魚類，親魚馴養工作常屬于首次嘗試，缺乏經驗積累，技術難度較大。根據對已建魚類增殖放流站的調研分析，結果表明，在親魚馴養設計中，對于急流型魚類，在養殖工藝設計中宜采用流水或微流水模式，有利于親魚成活并刺激其性腺發育；在親魚培育池設計中，尤其對于鰍科、鮡科魚類，宜采用生態親魚池，在池底放置石塊等模擬人工生境，有利于親魚馴養和培育。

2.3 魚類增殖放流站選址與建設

(1)魚類增殖放流站選址。魚類增殖放流站站址比選過程中，需要考慮場地面積、地質、水源、交通及運行管理等多種因素，而水電站建設區域一般山高坡陡，施工場地狹窄，地質條件復雜，因此站址選擇較為困難。魚類增殖放流站選址一般在環境影響評價階段已初步確定，而在設計階段，宜根據水文、地質等深入調查資料進行認真的復核比選，從而盡量避免場地平整、地基處理以及供水等投資過大。如錦屏魚類增殖放流站環境影響評價階段地質評價工作深度較淺，站址初步選擇大沱營地，在進行初步設計時，通過地質勘探發現該站址位于滑坡體上，必須采取工程處理措施保障場地穩定性，從而大幅增加了地基處理費用。又如阿海水電站增殖放流站原選址位于業主營地，在初步設計中復核表明，該站址泵站供水揚程高達數百米，運行費用較高，從而進行了優化調整。

(2)魚類增殖放流站施工組織設計。為達到環境保護“三同時”建設目標，滿足環境保護驗收要求，魚類增殖放流站施工組織設計是保障工程施工質量和進度的重要內容。調研表明，一，在魚類增殖放流站施工填料、砂石骨料等料源選擇中，宜與水電站主體工程建設統籌考慮，優化供應。如兩河口魚類增殖放流站土石方填筑量共需約36萬m3，經與主體工程協調，外借土石方設計采用兩河口水電站樞紐壩肩開挖石渣料，解決了料源問題；同時，經統籌規劃，砂石骨料也設計由樞紐工程砂石骨料廠供應，節省了加工設備投入。二，對于魚類增殖放流站工程的棄渣處理，也宜納入主體工程總體規劃。如楊房溝魚類增殖放流站工程計算產生棄渣約39.40萬m3，經統一規劃，設計運往主體工程的中鋪子棄渣場，既滿足了水土保持要求，同時又節省了水土流失防治措施投資。此外，由于水電工程場地緊張，魚類增殖放流站站址常選擇原施工場地、原臨時施工營地以及渣場平臺等場地。在安排魚類增殖放流站施工工期及施工總進度時，需要結合主體工程施工建設情況，合理銜接，避免出現計劃開工時站址仍為主體工程占用，無法按期建成的情況。

2.4 魚類增殖放流站輔助設施設計

(1)供水供電及防洪設計。魚類增殖放流站多采用室內循環水工藝進行魚苗魚種培育，供水供電工程是魚類增殖放流站的重要設施，應杜絕斷水斷電事故產生，以免造成魚苗魚種以及親魚的嚴重損失。供水供電設計中，在選擇主要水源和電源的同時，必須同時考慮合適的備用水源和電源，以使供水供電保證率達到100%。水電工程多處于高山峽谷地帶，魚類增殖放流站常采用支溝、山菁及庫區水作為水源。在水源水量分析中，由于支溝及山菁缺乏水文觀測資料或者觀測年限較短，需考慮枯水年及枯水期水量保障措施；同時，在水源水質分析中，由于暴雨影響，汛期支溝、山菁及庫區水泥沙含量大，因此需要重視取水口過濾及沉淀措施設計以滿足養殖用水需求。此外，水電工程魚類增殖放流站需要具有可靠的防洪排水措施，重視泥石流等地質災害防護工作，親魚培育池等重要建筑物，可適當提高防洪標準。

(2)餌料培育及倉庫。調研分析表明，目前已建魚類增殖放流站常存在餌料培育池數量不足問題，同時大多缺乏貯藏室、倉庫等的規劃設計，給運行管理帶來不便。餌料培育是保障親魚馴養、魚種魚苗生長的前提條件，在魚類增殖放流站設計方案中，宜明確活餌料生物培育方法，并合理設計培育池容積及數量，保障活餌料生產和連續供應；對于飼料加工及購置，宜明確加工設備型號和數量以及購置渠道。魚類增殖放流站運行中，飼料、魚藥儲存及設施設備堆放均需要一定面積的倉庫，而在建(構)筑物設計中常易忽視。魚類增殖放流站倉庫可單獨建設，也可設置于室內車間，但應獨立分隔，并注意防潮防火；倉庫進口及室外交通應考慮方便運輸工具出入。

(3)污水處理。采用循環水養殖工藝時，魚類養殖過程中將產生一定的生產廢水，水量較少，在室內車間一般設計有污水處理設備進行處理，或者外排納入管理人員生活污水處理系統集中處理。而采用流水或微流水養殖工藝時，魚類養殖過程中排水量大，污染物含量小，采用成套污水處理設備運行成本高，可考慮采用生態塘法進行處理。魚類增殖放流站生態塘可結合景觀、餌料培育及污水處理多種功能進行設計(見圖1)。生態塘形狀和位置可結合站內園林景觀設計要求進行布設，塘內宜種植水草，并養殖麥穗魚、鯽魚及鰱魚等魚類。這一方面起凈化水質作用，另一方面可為親魚和后備親魚提供活餌料，生態塘處理后清水滿足水質要求后可作為綠化、場內灑水等用水。

3 結語和建議

(1)完善流域魚類增殖放流總體規劃。近年來，我國水電工程魚類增殖放流站發展迅速，有效維護了流域生物多樣性，保護了珍稀、特有及土著魚類種質資源。今后，不僅應重視單個水電工程魚類增殖站的設計建設，同時需要加強流域魚類增殖放流規劃工作。在流域魚類增殖放流規劃中，需要系統掌握流域水生生物的分布特點和資源情況，結合流域生態環境保護規劃，統籌規劃流域魚類增殖放流的規模、種類及地點等，明確單個水電工程在流域魚類資源保護中承擔的責任，優化資源配置，集中各方力量解決增殖放流中的重點和難點問題。

(2)加強魚類增殖站設計經驗分析總結。隨著我國水電事業的不斷發展，水電工程魚類增殖放流站設計和建設經驗也不斷積累和豐富。今后，各方應不斷加強對魚類增殖放流站設計、施工和運行情況的調研分析工作，總結和傳播較好的經驗，及時發現和改進不足之處，使水電工程魚類增殖放流站設計工作日趨科學、合理和規范，繼續為減緩水電開發帶來的不利影響做出重要貢獻。

[1]陳飛. 解放思想， 推動中國水電事業科學發展[J]. 水力發電學報， 2011， 30(4)： 1- 5．

[2]陳凱麒， 芮建良. 中國水電環境影響評價的十年回顧與展望[J]. 環境保護， 2012， 22： 21- 24．

[3]李菊根， 雷定演. 中國水電發展與設備技術創新[J]. 水電自動化與大壩監測， 2011， 35(3)： 1- 4．

[4]曾濤， 謝光武， 蔣紅， 等. 估算水電工程對生態系統生產力影響的一種方法[J]. 水力發電， 2013， 39(12)： 1- 3．

[5]欒麗， 楊玖賢， 李雪， 等. 河流水電規劃生態環境影響評價指標體系構建[J]. 水力發電， 2014， 40(12)： 1- 3．

[6]郭堅， 丁明明， 湯優敏. 水電工程魚類增殖放流設計若干問題探討[J]. 水力發電， 2015， 41(4)： 5- 7， 49．

(責任編輯陳 萍)

Analyses on the Design of Fish Restocking Station of Hydropower Projects

SHAN Jie1, XUE Lianfang1, ZHOU Xianglin2

(1. China Renewable Energy Engineering Institute, Beijing 100120, China;2. Power Construction Corporation of China, Ltd., Beijing 100048, China)

According to the summary and field investigation on the design and construction of fish restocking station of hydropower project in China in recent years, the design of fish restocking station of hydropower project has increasingly standardized. In the future, the overall basin fish restocking station planning need to be improved, the parents fish collection and domestication design should be refined, the site selection and water and power supply scheme should be optimized, and the designs of bait breeding pond, storage and other ancillary facilities should be strengthened．

fish restocking station; design; hydropower project

圖1 魚類增殖放流站生態塘設計路線

2015- 07- 01

單婕(1982—)，女，安徽滁州人，高級工程師，博士，主要從事水電工程環境保護和水土保持工作．

S953

A

0559- 9342(2015)12- 0010- 03