橋鞏水電站建設對紅水河水生生態的影響分析

王旭航，于海蘭，韋祥，謝文星

(1.中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，杭州　310014；2.廣西方元電力股份有限公司橋鞏

水電站分公司，廣西來賓　546119；3.水利部中國科學院水工程生態研究所，武漢　430079)

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橋鞏水電站建設對紅水河水生生態的影響分析

王旭航1，于海蘭1，韋祥2，謝文星3

(1.中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，杭州310014；2.廣西方元電力股份有限公司橋鞏

水電站分公司，廣西來賓546119；3.水利部中國科學院水工程生態研究所，武漢430079)

摘要：通過對橋鞏水電站建成后浮游植物、浮游動物、底棲動物、魚類資源的調查，分析了該工程建設對水生生態的影響，論述了采取的魚類增殖放流、生態流量泄放、船閘措施在水生生態保護方面的作用。結果表明上述措施是有效的，尤其是船閘對于花鰻鱺的上溯具有幫助作用，但由于水庫淹沒、江段水質變化及人為捕撈等因素，江段流水性魚類及流域特有魚類的規模下降明顯，為此提出了開展船閘過魚效果專題觀測、加強科研攻關、開展生態調度等方面的改進建議。

關鍵詞：紅水河；橋鞏水電站；水生生態；自然保護區

1工程概況

紅水河是珠江流域西江水系的干流，是紅水河干流流域10個梯級的第9個梯級，上接樂灘水電站，下接大藤峽水電站。電站位于廣西來賓市遷江鎮。開發任務主要以發電為主，兼顧航運。橋鞏水電站為壩后式電站，正常蓄水位84.0 m，死水位82.0 m，水庫為日調節性能。電站規模為二等大(2)型水電工程，總裝機容量456 MW。電站樞紐采用重力壩形式，最大壩高為69.6 m，河段為Ⅳ級航道，左岸設500 t通航船閘[1]。

工程于2005年4月開工建設，2007年11月大江截流，2009年12月全部機組投運。電站運行過程中持續下泄不小于400 m3/s的生態流量。

2調查過程和方法

工程投運初期，熊姁[2]、呂相龍[3]等人對江段的水生生態影響進行了初步調查和分析，全面了解工程建設前后的江段的水生生態變化及所采取措施的有效性。2010年6—7月和2012年5月，水利部中國科學院水工程生態研究所對河段的水生生態進行了深入調查。調查方法按照《水庫漁業資源調查規范》等進行。共設置了干流庫尾、庫區紅水河的合山電廠、電站壩上1 km、遷江大橋以及興賓二橋；支流清水河、傍江河等7個調查斷面。

圖1　調查采樣斷面圖Fig.1　Survey Section

3工程建設對水生生態的影響

水電工程建成對河流水生生態的影響是水電工程環境保護的關注重點，仇延林[4]、劉湘春[5]、陳云華[6]、周露怡[7]等對四川等美姑河、雅礱江等河流的電站建成后對水生生態的影響進行了研究，表明水電工程建設對水生生態存在不同程度的影響。

3.1　對浮游植物的影響

建庫后游植物種類為59種，較建庫前減少2種，減幅為3%。浮游植物群落分布明顯發生變化，其中硅藻門明顯形成優勢種群，種類較建壩前增加了33.77%。浮游植物建庫后密度為372 800 ind./L，較建庫前增加13%；生物量為0.870 6 mg/L，較建庫前增加62%。

采用Shannon-Wiener指數公式計算，調查后生物多樣性指數為2.53，多樣性調查指數表明，調查區生物多樣性種類較豐富且各種類數量較均勻。

3.2　對浮游動物的影響

調查區建庫后浮游動物為125種，較建庫后浮游動物增加56種，增幅為81%。

根據建庫后的調查，現存浮游動物密度平均為657.97 ind./L，生物量平均為0.77 mg/L。浮游動物的密度和生物量分別增加5.4倍和3.7倍。

3.3　對底棲動物的影響

調查區建庫后底棲動物為20種，較建庫前增加5種，增幅為33%。橋鞏庫區水域底棲動物種類結構變化明顯，底棲種類原流水型種類紅河疣螺、紅河方格螺等分布下降，靜水型寡毛類、搖蚊科生物等種類檢出率大幅增加；壩下水域底棲動物種類結構、密度、生物量變化不大，但種類有所下降；庫區底棲動物密度、生物量較建庫前小幅下降。

3.4　對魚類的影響

橋鞏水電站建庫后，共調查到78種魚類，與歷史魚類數量相比少了20種。主要是激流以及流水性魚類，如福建紋胸、長尾、巴馬似原吸鰍、伍氏華吸鰍、海南擬、帶半刺光唇魚、多耙光唇魚、大眼卷口魚、烏原鯉、鳤、單紋似鳡、稀有白甲魚等。這表明激流魚類的生存環境受到一定影響。本次調查仍發現有洄游魚類(日本鰻鱺、花鰻鱺)的分布。

調查表明庫區支流及匯入口存在逐漸形成新產卵場的跡象，這表明在干流產卵場淹沒后，魚類對環境具有一定的適應能力，只要支流具備適宜的水文條件，仍可能形成新的產卵區域。

3.5　對紅水河來賓段珍稀魚類自然保護區的影響

根據自然保護區總體規劃，紅水河來賓段珍稀魚類自然保護區位于橋鞏水電站壩址下游約12.6 km，保護區段的河流水文條件受橋鞏水電站發電過程影響。

(1)對保護區功能的影響

保護區邊界位于橋鞏水電站壩下12.6 km，其核心區位于橋鞏壩下約14.8 km，工程不直接涉及該保護區。根據保護區的功能區劃，該核心區4—9月份按核心區管理，其他時段按實驗區管理。4—9月為江段的豐水期，上游來水量大，橋鞏電站庫區調節能力弱，出入庫流量差異較小，加上壩下支流匯入，對保障該時期核心區的水量，刺激魚類產卵和孵化具有良好的效果。

(2)對保護區主要產卵場及保護對象的影響

電站建設前，保護區共有橋鞏、定子灘、大步等3處主要的魚類產卵場，建庫后，保護區內這3處主要的產卵場均得以保留。由于上游龍頭水庫龍灘水電站的調節作用[8]、紅水河航運功能的加強，產卵場現有規模較龍灘電站投產前已有所減少。

保護區主要保護對象為中華鱘、花鰻鱺的產卵均不在保護區所在江段，中華鱘在整個珠江流域已多年未監測到其個體，花鰻鱺個體在保護區內均有發現，其受工程建設影響較小。單紋似鳡、大眼卷口魚、暗色唇鯪、烏原鯉、長臀、等幾種瀕危種，僅長臀被調查到，其他種類均未調查到。上述種類在工程建設前在保護區已很少見，工程建設前后其種群規模并未發生明顯變化，這表明工程建設與其個體數量減少之間不存在直接關系，而與流域的整體生態環境、水質及人為捕撈等因素均存在一定的聯系。

4工程采取措施的有效性

為減緩工程建設對庫區及壩下河段水生生態的影響，工程采取了增殖放流、泄放生態流量重要的環保措施。

4.1　增殖放流措施的有效性

為滿足江段珍稀保護魚類的保護需要，電站配套設計了魚類增殖放流站，長期開展野生親本的捕撈、馴養、人工繁殖和魚苗培育，并適時進行放流[9]。

驗收調查表明，施工期及試運行期增殖放流的赤眼鱒、斑鳠、鯪、黃顙魚、草魚、鰱魚、鳙魚、倒刺鲃、青魚等放流魚類在庫區或壩下江段有捕獲或訪問到。這表明橋鞏水電站開展增殖放流，對庫區及壩下江段保護魚類及經濟魚類的種群規模維持是具有積極作用的。但由于增殖站投運時間不長，能自行繁殖的魚類數量還少，部分擬放流的當地珍稀保護魚類由于親魚采集困難、繁育技術不成熟等原因尚未放流，這些魚類在調查過程中僅有少量天然個體被調查到，多數種類未被調查到，這表明保護魚類在江段的數量已較為稀少，迫切需要通過進一步加強親魚收集和科研攻關工作，使其不致在江段有消失的風險。

4.2　生態流量泄放措施的有效性

橋鞏水電站建成后，為滿足下游航運、生態的需求，進行了水庫優化調度方面的研究[10]，制定了水庫調度方案。按照運行調度方案，電站在枯水期按不低于400 m3/s的流量進行下泄，下泄方式主要通過機組開啟發電。

工程壩下江段的魚類資源和建庫前相比雖有所減少，但由于電站持續下泄生態流量的作用，壩下河段的水文情勢總體仍然適合江段魚類的生活，壩下產卵場仍得以繼續存在，并持續發揮作用。從庫區和壩下流水性魚類的種群來看，壩下區域規模較庫區數量更多，這與壩下區域河道仍維持流水生境不無關聯。由于壩下江段為“四大家魚”的天然繁殖場所，上游龍灘電站的年調節作用，包括本工程江段在內的其他下游江段的天然漲水過程受到坦化，下游“四大家魚”的產卵規模有所減少，僅通過生態流量均勻下泄仍有所不足。

4.3　船閘所具有的過魚功能特性

橋鞏水電站建設期間，為滿足江段航運需求配套建設了250 t通航能力的船閘，該設施屬于社會影響減緩措施，不屬于水生生態保護專項措施。其運行方式為在需要過船時段，電站適當加大下泄流量，滿足壩下河段水深，開啟船閘使船只進入，并提高船閘內水位，待與上游持平時開啟上游閘門放船，下行反之。

驗收階段調查表明，橋鞏水電站庫區發現有海河洄游性保護魚類花鰻鱺的幼苗，壩下發電尾水區域及下游船閘區域，偶爾會有死亡的花鰻鱺幼苗被發現，這說明橋鞏水電站上下游均存在花鰻鱺種群。花鰻鱺為降河性洄游魚類，繁殖時降河進入深海產卵，魚苗進入淡水，上溯江河，隨水流進入水庫等天然水體[11]。根據大壩結構，僅有船閘區域在下游上行時可供花鰻鱺進入，并與船舶一同進入庫區，這表明船閘在運行過程中具有成為洄游魚類上溯通道的作用，對減緩對洄游性魚類的影響具有積極意義。但由于該類非環保專用設施的效果如何，需要獲取更加準確和科學的研究數據，以便進行客觀評價。

5結論和建議

本次研究通過對電站運行一段時間后庫區、壩下的水生生態的系統調查分析，主要得出如下結論：

(1)橋鞏水電站建成后，餌料生物種類和現存量均發生顯著變化，適應靜流和緩流的種類逐漸成為庫區的優勢種。

(2)庫區原有產卵場在蓄水后被淹沒，在支流匯入口區域逐漸形成了新的產卵場。壩下及保護區內的產卵場受影響不大，仍具備其相應的生態功能。

(3)建庫后魚類種類較建庫前有所減少。造成種類減少的原因有多方面，與工程建設淹沒有關，但更重要的是與江段的整體生境退化、水質變化及人為捕撈等因素均存在一定的聯系。

(4)庫區魚類數量少于壩下河段，尤其是流水性魚類，表明工程水庫淹沒對流水性魚類確實造成了一定的不利影響，減少了其適宜生境范圍。

(5)在電站采取持續下泄生態流量的措施后，從生境條件分析，壩下江段仍然適合原江段魚類的生存。

(6)工程設置的船閘為海河洄游性魚類花鰻鱺、日本鰻鱺提供了過魚通道，使之能完成過壩上溯。

(7)工程采取的增殖放流措施，補充了江段珍稀保護和經濟魚類的種群規模，對減緩工程建設對江段水生生態的影響發揮了積極作用。

需要指出的是，電站壩下12.6 km為紅水河來賓段珍稀魚類自然保護區，其屬于重要的生態敏感區，從調查結果看，保護措施仍有待進一步改進和加強，本文結合工程特點和調查結果，建議開展船閘過魚效果專題觀測研究，為定量說明船閘的過魚效果提供可靠數據；加強科研攻關，盡早投放其他珍稀保護魚類，持續開展環境監測調查，對增殖放流效果進行持續評估，持續完善放流方案；持續下泄生態流量，配合梯級生態調度營造汛期洪峰，滿足下游產漂流性卵魚類的魚卵孵化；加強監督管理，避免過度捕撈。

參考文獻(References)：

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[2]熊姁. 紅水河橋鞏水電站工程運行初期水生生物調查[J]. 企業科技與發展, 2013(3): 49- 50.

[3]呂相龍, 呂敏. 紅水河橋鞏水電站庫區河段水生生物調查與保護[J]. 紅水河, 2010, 29(5): 55- 58.

[4]仇延林, 李明雙, 王寧. 水電工程對水生生態的影響初探[J]. 內蒙古水利, 2012(3): 48- 49.

[5]劉湘春, 楊玖賢. 坪頭水電站建設對河流水生生態的影響及保護措施[J]. 水電站設計, 2012, 28(2): 90- 92, 106.

[6]陳云華. 雅礱江錦屏大河灣水生生態環境保護研究[J]. 水力發電, 2012, 38(10): 5- 7, 56.

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[9]員春暉, 呂相龍. 紅水河橋鞏水電站魚類增殖放流站工業設計[J]. 中國高新技術企業, 2011(34): 53- 55.

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Analysis of the Impact of the Construction of Qiaogong Hydropower Station

on the Aquatic Ecology of the Hongshui River

WANG Xu-hang1, YU Hai-lan1, WEI Xiang2, XIE Wen-xing3

(1.PowerChina Huadong engineering Co., Ltd., Hangzhou 310014, China; 2.Qiaogong Hydropower Station

of Guangxi Fangyuan Electric Power Co., Ltd., Laibin 546119, China; 3.Institute of Hydroecology,

Ministry of Water Resources & Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430079, China)

Abstract:Through the phytoplankton, zooplankton, zoobenthos and fish resources survey after the completion of the Qiaogong hydropower on Hongshui River, this paper analyzes the influence on aquatic ecology, discusses the effects of fish restocking, minimum ecological flux discharge and ship lock in the role of the aquatic ecological protection. Results show that the above measures are effective, especially the lock is helpful toAnguillamarmoratamigration. But due to the reservoir flood， water quality change and human fishing, the population size of running-water fish and endemic fish in the Zhujiang River basin is decreased significantly. Special observation on the effect of ship lock, strengthening scientific research and ecological flux dispatching are put forward.

Key words:Hongshui river; Qiaogong hydropower station; aquatic ecology; nature reserve

作者簡介：王旭航(1982—)，男，浙江東陽人，碩士，主要從事水電工程生態環境保護技術咨詢與研究，E-mail：wxh3414@qq.com

收稿日期：2015-04-23

中圖分類號：X826

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6444(2016)01-0072-04

DOI:10.14068/j.ceia.2016.01.020