沱江四橋建設對長江上游國家級自然保護區魚類資源的影響及保護措施

聶麗娜

(四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院，四川成都 610000)

沱江四橋建設對長江上游國家級自然保護區魚類資源的影響及保護措施

聶麗娜

(四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院，四川成都 610000)

近年來隨著人們環保意識的不斷增強，對一些穿越生態敏感區的涉水工程引起的水生生態問題日益重視。依托實際項目，分析跨越魚類自然保護區的橋梁在設計期、施工期和營運期對魚類資源的影響，并按照減緩、補償的生態影響防護與恢復次序提出保護措施，對維護自然水生生態環境和魚類種群多樣性，合理持續利用漁業資源具有一定的借鑒意義。

橋梁；魚類資源；影響分析；保護措施

瀘州市沱江四橋是連接沱江南北兩岸城區主干道的一座跨江大橋，橋梁全長678 m，單塔雙索面斜拉結構，設有P4和P5兩組涉水橋墩。橋梁的建設對地方社會經濟和交通發展起到了重要作用，但由于受到城市交通規劃的限制，橋梁的橋位不可避免地跨越了長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區位于沱江下游胡市鎮至沱江江口的實驗區江段，距保護區核心區約49 km，跨越江段的主要功能是為長江上游珍稀特有魚類提供洄游通道，同時因為江道生境條件的多樣性，為很多特有或重要經濟魚類提供產卵、索餌和越冬生境。沱江四橋與長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區位置關系如圖1所示。

圖1 沱江四橋與長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區位置關系Fig.1 The location relationship between Tuojiang Bridges and National Nature Reserve of Rare and Endemic Fish in the Upper Reaches of Yangtze River

1 自然保護區現狀

工程江段未發現保護魚類的產卵場、索餌場和越冬場，但有5處經濟魚類“三場”分布，其中距離工程最近的為橋址上游1 km處和下游0.8 km處的經濟魚類產卵場和越冬場。沱江四橋工程區域經濟魚類“三場”分布如表2所示。

2 設計期橋型方案比選

根據農業部《長江上游珍稀、特有魚類國家級自然保護區總體規劃報告》，在10年一遇洪水位下的范圍均屬保護區范圍。沱江四橋橋址處的10年一遇洪水位為241.51 m，10年一遇洪水位時江面寬約285 m。由于沱江四橋的橋位受到城市交通規劃的限制無法繞避保護區，通過對4個涉水橋型方案的反復論證，從環境保護的角度選擇了涉及保護區面積最小、施工工期最短的獨塔斜拉橋橋型方案，以盡可能地減緩對保護區魚類資源的不良影響。

表1 瀘州市沱江四橋工程影響水域漁獲物組成

表2 沱江四橋工程區域魚類“三場”情況

表3 橋型方案比選一覽表

3 施工期對魚類資源的影響

3.1懸浮物對魚類資源的影響

橋梁在施工期對魚類生境的主要污染來自于懸浮物。沱江四橋的P4和P5號兩組涉水橋墩在枯水期需圍堰施工，考慮到工程位于保護區實驗區內，從環境保護的角度選用鋼圍堰進行施工。在圍堰修筑和拆除時，會擾動河床并產生一定量的懸浮物，并在一定范圍內形成高濃度擴散場，這些固體顆粒會堵塞魚類鰓部，造成魚類窒息死亡。一般來說，魚類仔幼體對懸浮物的忍受限度比成魚低得多，水體懸浮泥沙含量增大主要影響魚卵和仔魚發育。采用懸浮物與浮游動物死亡率的實驗模型估算其對魚卵和仔魚的影響。根據水域生態系統影響模型計算的浮游動物相對損失率和工程水域的魚卵、仔魚密度，假設相對損失量中因浮游植物損失的貢獻為50%并加以扣除，則可以計算出懸浮物超標水域所造成的魚卵、仔魚損失量，計算模型如下：

LDFi=0.5×SDFi×Wfi×AD

(1)

式中，LDFi為魚卵、仔魚損失量；SDFi為浮游動物因橋梁施工作業的相對損失率的模擬值；Wfi為施工區域單位面積魚卵、仔魚的實測生物量；AD為施工區懸浮物超標濃度的影響面積。

根據漁業水質標準要求，人為增加懸浮物濃度大于10 mg/L，將對魚類生長造成影響。如果取增量平均值大于10 mg/L的范圍作為影響范圍，估算橋梁施工懸浮泥沙增量大于10 mg/L的范圍可控制在橋位作業區兩側各200 m范圍內，則影響范圍總體可控制在0.2 km2之內。在該水域范圍內，可能造成經濟魚類“三場”中魚卵、仔魚因高濃度的含沙量部分死亡。

3.2噪聲對魚類資源的影響

施工期噪聲主要來自各種施工機械作業噪聲，其中以橋墩施工時的打樁噪聲最大，主要施工機械在不同距離處的噪聲級到達最近水面的振動值為80～101 dB(A)。施工期主要施工機械在不同距離處的噪聲值如表4所示。

表4 主要施工機械在不同距離處的噪聲值

采用剪鰭標記法研究鉆井噪聲對鯉魚和草魚生長的影響。研究結果表明，橋墩施工噪聲對鯉魚和草魚的生長有顯著影響，其臨界等效噪聲級和振動級分別約為83.9 dB(A)和84.4 dB。污染持續時間、魚類體重和群居行為等生態因素能顯著改變鉆井噪聲對鯉魚和草魚生長的污染效應[3]。由于在污染消失后，鯉魚和草魚生長率能迅速恢復，說明鉆井噪聲對鯉魚和草魚并未產生器質性損傷[4]。因此，工程橋基鉆孔灌注樁施工會干擾臨近水域魚類的索餌和通過等行為，會對魚類的生長等產生一定程度的不利影響，但相關影響是可逆的。

3.3對魚類多樣性的影響

在工程江段水域內索餌的物種較多，由于個體大的魚類物種對環境特別敏感，一旦環境變化，它們便會逃離棲息環境，因此項目施工會造成該區域內物種在短時間內有所減少，施工結束后可以恢復。從生物多樣性的角度來看，施工期對個體小的魚類物種影響不大，但對個體大的魚類將會存在一定影響。

4 營運期對魚類資源的影響

4.1風險事故對魚類的影響

當發生溢油或化學品泄漏事故時，會對該水域產生嚴重的破壞性影響，如殺死河流中的魚類、毒害有機生物，對水生生物、珍稀特有魚類產生巨大影響。因此，一旦發生溢油事故或可溶性化學品泄漏事故，其影響將是嚴重的。工程在運營期間的風險事故主要來自于運輸危險品的車輛在橋面發生事故導致危險品泄漏進入水中。通過對四川省其他城市道路交通事故的調查，其近年的平均交通事故率約為0.32次/百萬車公里。沱江四橋近、中、遠期預測交通量分別為2017年0.0048百萬輛/日、2023年0.0112百萬輛/日、2031年0.0144百萬輛/日。根據工程可行性報告和現有統計資料，擬建橋梁所在區域的化學危險品占整個貨運量的比率約為15.35%，貨車占總交通量的比率在各預測年份分別為30%、25%、25%，預測得到擬建大橋危險品運輸在所經水域路段發生事故的概率分別為2017年0.0708次/年、2023年0.1113次/年、2031年0.1549次/年。從預測結果可知，運輸危險品的車輛在大橋橋面發生事故導致危險品泄漏進入水中，會造成水體嚴重污染，但事故概率很低。

4.2對保護區功能的影響

大橋基礎和橋墩將永久占用保護區一定的水域面積，在一定程度上造成水面縮窄、水位抬升以及對水流的阻滯作用。工程涉保護區的主要建筑物為P4和P5號橋墩，涉保護區橋墩順江向總寬度為43.25 m，10年一遇洪水位時江面寬約285 m，橋墩占到保護區江面寬度的10.5%，涉保護區橋墩橫斷面面積共795.5 m2。總體來看，工程永久占地面積與其對應的江段的保護區水域面積的比值較小，對工程河段水位影響不大。大橋修建后，當遭遇20～300年一遇洪水時，影響行洪面積占據率為2.3%～2.5%，壅水高度為3.1～6.2 cm，壅水影響范圍長度為124～248 m。當發生20年一遇洪水時，斷面平均流速最多可增加0.05 m/s。當發生300年一遇洪水時，斷面平均流速最多可增加0.08 m/s，橋墩及其基礎以樁基的形式涉水，且位于岸邊，不會阻斷水流。橋墩涉水區域多為岸邊淺水帶，從其構造以及造成的水文情勢的細微變化來看，基本不會影響魚類的洄游等活動。

5 影響減緩及魚類資源保護措施

5.1對魚類資源影響的減緩措施

施工中應采用先進的施工技術和設備，優化施工設計方案，合理安排施工灌注樁進度，加強施工組織和管理，嚴格按照相關規范進行施工設計和施工作業，最大限度地減少懸浮泥砂的發生量。橋墩基礎施工應采用鋼圍堰、設置泥漿水沉淀池、打樁鉆孔的泥漿水經沉淀后循環使用等必要防護措施，將施工可能對水生生物的影響降到最低程度。橋梁鉆渣和泥漿必須嚴格按照設計規定在指定地點傾倒，不得在沿途或指定點以外的江面隨意拋泥。

長江上游禁漁期為每年的3—6月，為減輕工程建設活動對魚類繁殖的影響，應合理安排工程進度和施工調度。P4輔助墩和P5主墩的施工應控制在11月至次年1月枯水期進行，嚴禁在禁漁期進行涉保護區橋墩施工[5]。

5.2對魚類資源影響的補償措施

對魚類資源影響的補償措施主要為增殖放流。(1)放流種類：達氏鱘、胭脂魚、巖原鯉、長吻、中華倒刺鲃5種保護物種、特有物種和重要經濟魚類。人工增殖放流的品種應保證苗種質量，以野生親魚子一代作為放流對象。(2)放流數量和周期：根據工程建設規模和對產卵場的影響程度，擬定在項目施工期間向施工水域投放上述魚類大規格苗種22萬余尾。開展魚類增殖放流應與當地漁政部門聯系，委托漁政部門實施。放流任務應在3年內完成。3年后根據資源監測情況和漁業資源恢復狀況再行調整或中止放流計劃。(3)放流時間：春夏交接時段天然水域內魚類餌料生物逐漸增多，且此時氣溫和水溫較為溫和，放流魚種一經投放江河便有足量適口餌料，存活率較高。因此，可于每年的3—5月開展魚類的增殖放流活動。(4)放流地點：放流地點應選擇在較為開闊的地帶。由于魚苗、魚種游泳能力相對較弱，要盡量避開水流相對較湍急的河段，同時還應注意放流水域水質和天然餌料生物的豐歉情況。結合工程涉及的保護區瀘州段沿線情況，可于大橋下游選擇沱江河口進行投放[6]。魚類增殖放流計劃如表5所示。

表5 魚類增殖放流計劃

5.3資源與生態環境跟蹤監測措施

為進一步摸清本項目修建對長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區生態環境的影響，針對無法預知的影響適時提出相應的保護及調整措施，同時檢驗魚類人工增殖放流等保護措施的有效性，應委托有相關專業技術水平的單位進行跟蹤監測[7]，包括：施工期監測，自本工程開工之日至工程完成，每年的3—6月監測1次，主要監測施工期噪聲、振動、懸浮物等因素對該江段水生生物、魚類資源、魚類“三場”的影響；運行期監測，主要對在運行期內的風險事故及該江段水生生物、魚類“三場”及增殖放流效果進行監測，監測時段為大橋建成后的2年內，每年監測1次。

5.4風險預案編制及管理措施

考慮到工程所涉江段的敏感性，針對因沱江四橋建設和運營造成的保護區珍稀魚類意外傷害事件，道路管理部門和保護區管理部門應建立珍稀魚類意外傷害聯合應急救護機制，并制定相應的應急預案，指定相關漁民和漁船作為緊急救護船，對該江段珍稀魚類意外傷害事件應及時報告保護區相關機構，并對其采取緊急救護措施。擬定救護預案如圖2所示。另外，建設期間應對施工人員開展必要的生態保護宣傳教育，并加強相應管理。

圖2 珍稀魚類救護方案流程Fig.2 The flow chart of rare fish protection plan

6 結論

長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區現狀調查結果表明，長江上游特有魚類資源已嚴重衰竭，經濟魚類逐漸成為近年來的主要漁獲對象，并且長江上游魚類資源小型化趨勢仍在加劇[8]。沱江四橋的建設本身不會阻斷魚類洄游的通道，但橋梁施工期圍堰、鉆孔施工環節產生的懸浮物、噪聲以及營運期風險事故將對大橋水域魚類資源造成不良環境影響，通過設計期橋型方案比選、優化施工方案、嚴禁在禁漁期進行涉保護區橋墩施工，并采取魚類增殖放流與珍稀特有魚類救護、資源與生態環境監測、風險預案編制及管理等措施，減緩和補償對保護區魚類資源的影響，達到保護珍稀特有魚類資源的目標。

[1] 長江水產研究所. 長江上游珍稀、特有魚類國家級自然保護區綜合考察報告[R]. 武漢: 長江水產研究所, 2004.

[2] 范正年, 楊昌述, 詹玉濤, 等. 沱江的漁業自然資源[J]. 動物學雜志, 1991, 26(2): 7- 10.

[3] 張德華. 剪鰭標記法測定鉆井噪聲與振動對草魚生長的影響[J]. 湖北農學院學報, 2001, 21(2): 159- 162.

[4] 孫耀. 鉆井噪聲與振動對鯉魚生長的影響[J]. 海洋水產研究, 2001, 22(1): 62- 68.

[5] 劉龍, 李奇峰, 簡麗. 習赤旅游公路建設對珍稀魚類保護區的影響及保護措施分析[J]. 環境影響評價, 2016, 38(6): 49- 52.

[6] 中國水產科學院長江水產研究所. 長江上游珍稀、特有魚類及保護區措施補償項目水生生態環境(2008—2010)監測報告[R]. 荊州: 中國水產科學院長江水產研究所, 2011.

[7] 徐建新, 黨曉菲, 肖偉華. 長江上游(宜賓至重慶段)梯級開發規劃對魚類的影響及保護措施研究[J]. 華北水利水電大學學報(自然科學版), 2014, 35(6): 1- 5.

[8] 鄧其祥, 李艷紅, 胡杰, 等. 沱江下游不同年代漁獲物的變化[J]. 四川師范學院學報(自然科學版), 2002, 23(3): 296- 302.

Impact of Construction of Tuojiang Bridges on Fish Resources of National Nature Reserve in Upper Reaches of Yangtze River

NIE Li-na

(Communication Surveying and Design Institute of Sichuan Provincial Communication Transport Department, Chengdu 610000, China)

With the increasing awareness of importance of environmental protection in recent years, more and more attention has been paid to ecological problems caused by hydrographic construction in ecological sensitive areas. Using a case study, this paper analyzes the impact of bridge across the fish nature reserve on fish resources in the period of bridge design, construction and operation. Meanwhile, this paper also proposes protective measures in the order of avoidance, protection and restoration of ecological compensation so as to maintain the natural ecological environment and fish diversity. The paper could be a reference to the reasonable and continuous utility of fishery resource.

bridge; fish resources; impact analysis; protective measures

10.14068/j.ceia.2017.05.011

X826

： A

： 2095-6444(2017)05-0048-05

2017-04-01

聶麗娜(1982—)，女，四川成都人，工程師，本科，研究方向為公路環境保護，E-mail：4310075@qq.com