任影,周明迪,馬朝霞
(河南省水利勘測設計研究有限公司)
水庫在水利工程建設中占據重要位置,具有流域防洪、農業灌溉、城市供水等多種功能,帶來巨大的社會和經濟效益。但水庫攔斷河流勢必會對水生生物,尤其是對魚類產生影響。淮河魚類資源豐富,種類眾多,是中國淡水魚類主要分布河流之一,研究出山店水庫建設后水文情勢的變化對淮河魚類資源的影響,為淮河干流上游魚類保護指明方向,同時為淮河干流中下游、支流等河道上的水利工程建設提供重要的指導意義和借鑒價值,是淮河生態水利發展的需要。
淮河流域規劃將出山店水庫列為淮河干流上游的唯一一座防洪控制工程,水庫位于河南省信陽市境內,壩址在京廣鐵路以西14 km 的出山店村附近,水庫屬于以防洪為主,兼顧供水、灌溉,發電的大(1)型水庫。
根據實地捕撈,結合查閱文獻資料,淮河魚類共有8目15科52屬73種,主要有鯉、鯽、鳊、魴、翹嘴鲌、黃尾鲴、長春鳊、細鱗斜頜鲴等魚類。淮河干流魚類分布見表1。
另外,浉河入淮河口、小潢河入竹竿河交匯處、竹竿河入淮河口三處干支流交匯河段是產粘性卵魚類產卵場;干流上游沒有固定的、集中的越冬場。

表1 淮河干流魚類分布情況表
魚類對水深、流速、水溫、過水斷面面積等都有一定的生境需求。根據《水利水電工程魚道設計導則》SL609-2013和有關魚類生境研究的文獻資料,一般魚類適宜的水力參數見表2。

表2 魚類適宜的水力參數低限值表
索餌場多位于緩流或靜水環境中,越冬場處于寬大而深的水體中,多為河沱、河槽處。魚類產卵場河面寬闊,向陽,光照充分,水溫26~30 ℃,水位有一定的浮動。
出山店水庫魚類多為廣溫性魚類,魚類適宜生長溫度為20~32 ℃,最低產卵溫度16 ℃,適宜繁殖溫度為22~28 ℃,出山店水庫建成后庫區溫度見表3。

表3 出山店水庫溫差計算表 單位:℃
3.1.1 庫區魚類影響
出山店水庫形成后,整個庫區水溫較建庫前升高,對魚類生長、分布,繁殖都會帶來影響:①對于鰱魚、鳙魚、青魚、草魚等庫區這些廣溫性魚類而言,庫區水溫升高有利于魚類的生長發育,5-8 月成為庫區魚類生長最快季節;②庫區水溫升高影響水生浮游植物、浮游動物、底棲動物等水生生物的生長,引起魚類餌料種類發生變化,進而引起魚類結構變化;③局部水域魚類分布變化,可能導致外來物種入侵,增加淮河土著魚類生存壓力;④4-8月為信陽魚類產卵期,由表3可知,4月庫表水溫14.66 ℃,庫底水溫13.02 ℃,不能滿足魚類繁殖溫度,5月庫區溫度基本能滿足魚類繁殖要求,6-8月水庫水溫是庫區魚類繁殖最快的季節。
3.1.2 壩下游魚類影響
出山店水庫4-6 月下泄水溫低于天然河道水溫,低溫水下泄會給壩下魚類帶來生長發育緩慢、生長期縮短、性腺發育受阻、繁殖期推遲、當年幼魚體長和體重減小等不利影響;低溫水引起水體溶氧量降低,河道內低溶氧需求魚類和餌料生物增多,高溶氧需求魚類和餌料生物減少,魚類區系組成進而發生變化。壩下河道魚類主要影響區域為壩址至長臺關斷面,長臺關斷面以下河道區域魚類基本不受水溫下泄溫度影響。
另外,壩下江段冬季水溫升高,越冬場所擴大,對魚類越冬、生長繁殖均有利。
3.2.1 庫區水位變化影響

表4 建壩前后壩前、游河口5 a一遇、20 a一遇水位情況表
由表4可知,建壩后,壩前~游河口5 a一遇、20 a一遇水位抬高約10 m,水位抬高將淹沒干流壩址以上至大陂嶺約30 km長的流水河段,同時還會淹沒游河下游的部分流水河段,被淹沒河床為卵石質,適合產粘沉卵的魚類生長繁殖,河床淹沒后,會對這些魚類的生長繁殖產生影響;另外,水庫運行時庫水位不穩定,水生植物缺水枯竭而死,陸生植物遇高水位淹沒消亡,造成產卵魚類缺少粘性卵附著基質,庫水位的消落常將黏性卵暴露在庫岸上,致其無法存活,不利于產黏性卵的魚類繁殖后代。
游河口以上順河店斷面及淮河上游大坡嶺斷面,在發生5 a、20 a一遇洪水,壩前入庫流量最大的情況下,水位影響較微弱,大坡嶺以上斷面對淮河干流魚類的影響較小。
3.2.2 壩下游水位變化影響

圖1 建壩后4-9月壩下長臺關~息縣水位變化情況圖
由圖1分析,建庫后,在4-8月的繁殖季節里,壩下游河道水位趨于平穩,周年變化幅度降低,水位無大幅度漲落,河流沿岸帶生境層次變化,波峰型產卵魚類繁殖所需的生態條件得不到滿足;而兩岸淹沒區的減少,也相對減少了提供魚卵黏附的基質,這對產黏性卵鯉、鯽、花骨、粗唇鮠、黃尾鲴等魚類的正常發育不利。
3.3.1 庫區魚類影響
出山店水庫蓄水后,相比天然河道狀態下,庫區及壩址以上回水區域內流速均減緩。庫區流速由急流向緩流的巨大轉變,對庫區魚類種群結構及魚類繁殖都有一定影響。
流速減緩使得緩流或靜水性魚群的發展種群數量上升,如:麥穗魚、鯉、鯽、棒花魚、鲇等;而喜溪流性魚類,如:藍氏歲、子陵櫛鰕虎、花鰍等,喜流水性生活的魚類,如:薄鰍等的繁殖生存受到抑制。
由于庫區水面擴大,流速減緩,對漂流性魚卵有一定影響,庫區上游產漂流性魚卵的長薄鰍、草魚、青魚、鰱、鳙等魚類的產卵可漂流里程縮短,嚴重時導致魚卵下沉死亡。
3.3.2 壩下游河道影響
3.3.2.1 魚類生長
10月至次年4月是河流中魚類生長季節,水庫影響區魚類索餌場主要位于浉河入淮河河口位于長臺關斷面和息縣斷面之間,因此,選取影響魚類生長的最不利控制斷面,繪制建壩后最不利斷面處流速變化圖,由圖2分析流速對魚類影響如下:
建庫后豐水年、平水年流速有一定程度的減少,基本不影響魚類生長;枯水年流速明顯減少,且每月均低于魚類最小生長流速0.30 m/s,對魚類生長較不利;特枯水年長臺關流速明顯增大,河道水文改善效應明顯,對魚類生長有利。

圖2 建壩后魚類生長最不利斷面10月至次年4月壩下流速變化圖
3.3.2.2 魚類繁殖
4-9 月是淮河魚類產卵育幼期,根據國內相關研究,魚類產卵的最小流速為1~1.50 m/s,水庫影響區產卵場主要位于長臺關~息縣斷面之間,選取魚類產卵最不利斷面控制斷面,建壩后魚類產卵最不利斷面處4-9月產卵季流速變化如下圖3。

圖3 建壩后魚類產卵最不利斷面4-9月流速變化圖
結合圖3,對不同年份建壩后魚類產卵最不利斷面流速變化進行分析:豐水年和平水年流速減少不明顯,對魚類產卵影響較小;特枯水年和枯水年產卵場4-9 月流速減少較多,對于長薄鰍等產漂流性卵的魚類而言,需要一定的流速以維持受精卵順水漂流孵化,流速太低則孵化的魚卵沉入水底,成活率會很低,這些魚類特枯水年和枯水年產卵受建壩影響較大。
根據上述分析,出山店水庫的建設帶來的水文情勢的變化影響了淮河干流上游魚類的生存環境,應采取補償措施緩解這些影響,保護淮河干流上游魚類資源。可以采取的魚類保護措施主要包括建立人工增殖放流站、制定并落實環保調度、建立魚道、設置分層取水、加強魚類監測等。
另外,由于水庫引起的水質理化及水文變化因子的不確定性及復雜性,很多指標難以量化,有些指標的影響分析很難規律化;水庫區域面積大,水深大,調查可能很難覆蓋全部區域,基礎數據的有效性需要不斷驗證,今后將根據資料的情況,進一步深入開展水文情勢的變化對魚類影響的機理分析,有效保護水庫影響區水生生態,將水庫建設對環境的不利影響降到最低,優化水庫的綜合效益。