黑河黃藏寺水利樞紐建設階段水生態保護措施優化研究

李家東，田開迪，婁廣艷，張自浩

（黃河水資源保護科學研究院，河南 鄭州 450004）

黑河發源于青海省祁連山中麓，流經青海、甘肅、內蒙古三省（區）后，匯入巴丹吉林沙漠西北緣東、西居延海，全長928 km，流域面積約14.3 萬km2，是我國西北地區第二大內陸河。祁連山是我國西部重要生態安全屏障，生態較為脆弱。黃藏寺水利樞紐工程位于青海省黑河干流，是國務院確定的172 項節水供水重大水利工程之一。水利樞紐工程建設及運行過程中不可避免會對水生生物尤其是魚類產生不利影響。黃藏寺水利樞紐工程地處祁連山腹地，工程蓄水將淹沒黑河特有魚類國家級水產種質資源保護區，水生態敏感程度較高。本文考慮魚類保護需求，從維持生物多樣性角度出發，通過分析黃藏寺水利樞紐工程建設和運行對河流水生態的影響，提出棲息地保護、增殖放流、生態調度等水生態保護措施，并分析所采取水生態保護措施的實施效果。

1 水電開發概況及水生態保護對象的生活習性

1.1 黑河干流水電開發概況

黃藏寺水利樞紐工程位于黑河上游干流，壩址處海拔2 500 m 左右，正常蓄水位2 628 m。黃藏寺水利樞紐以上黑河干流2004 年建成地盤子水電站，為引水式電站，裝機容量16 MW，采用溢流壩，壩體高度9 m，無任何徑流調節能力；黃藏寺至鶯落峽河段已建成7座梯級電站，總裝機容量650.5 MW。黑河干流已建成 水電站統計見表1。

表1 黑河干流已建成水電站統計

1.2 水生態保護對象的生活習性

黃藏寺水利樞紐工程蓄水將淹沒黑河特有魚類國家級水產種質資源保護區試驗區約5.3 km。該保護區主要保護對象為祁連裸鯉、東方高原鰍等［1］，其中祁連裸鯉僅分布于我國河西走廊三條內陸河［2－3］，黑河是其主要分布水域。受人類活動影響，祁連裸鯉資源日益枯竭，目前均退縮于黑河上游各支流出山口以上水域，寶瓶河水電站以上黑河干流及部分支流是祁連裸鯉集中分布區。因此，保護該河段祁連裸鯉種質資源具有重要意義。

祁連裸鯉2007 年被列入《甘肅省重點保護野生動物名錄（第二批）》，其生活習性如下：流水或靜水均可生活，但多棲息于流水生境；平時分散或集小群在棲息地覓食，繁殖期集大群通往干流、水庫或湖泊的較大支流；約于5 月產卵，成熟卵呈黃色，略具黏性，沉入水底沙面、坑凹內發育；仔魚孵出后，隨水流進入干流灣叉或湖、庫岸邊淺水處肥育；為雜食性魚類，食高等水生維管束植物葉、嫩枝和碎屑，也吃水生底棲無脊椎動物和掉到水面的陸生昆蟲。

2 工程建設和運行對河流水生態影響分析

水利樞紐工程建設和運行將不可避免對河流水生態產生一定程度不利影響，如：庫區蓄水位抬升、河流生境改變對魚類及其棲息生境產生直接影響；工程建成及運行對壩址上下游河段水文情勢、魚類資源交流、水溫、水質等產生影響，進而對魚類生境、魚類資源、種類組成等產生影響［4－6］。

黃藏寺水利樞紐所在黑河干流峽谷河段水電開發密度大，且均為徑流式或引水式發電站。已建水電站均未配套建設過魚設施，大壩阻隔了魚類的洄游通道，造成祁連裸鯉生境破碎化；水電站的運行改變了河流的自然水文節律、水溫和水動力條件，經調節后年內下泄流量過程均化；已建水電站首尾相連，造成河段淺灘減少或消失，對祁連裸鯉和東方高原鰍產卵造成了不利影響；現有引水式發電站造成壩下河段嚴重減脫水，對河流水生態造成毀滅性破壞。

黃藏寺水利樞紐工程攔河筑壩及蓄水運用對水生態的影響：一是攔河壩的修建對洄游性魚類產生阻隔，疊加河流已建水電站攔河壩的影響，進一步加劇了阻隔影響，加重了河流生境破碎化，可能對魚類的種類產生影響；二是庫區蓄水后將會使峽谷急流河道轉變為庫區緩流河道，喜流水生境的魚類將向庫尾及上游適宜生境遷移，喜緩流和靜水魚類逐漸成為庫區優勢種群；三是工程運行后壩下河段水文情勢、水質、水溫等較天然狀態發生改變，將對魚類產卵場流態、適宜魚類繁殖的生境面積及水溫、刺激產卵的流速發生時間、孵化所需的水草等棲息生境產生影響。

2020 年黃藏寺工程施工期開展了水生態調查，主要調查了浮游動植物、底棲動物、魚類資源等。調查結果顯示，與2016 年工程建設前相比，2020 年黃藏寺水利樞紐庫區河段浮游動植物及底棲動物物種豐富度提高，魚類的種類數量相當，但祁連裸鯉未捕撈到［2］。經分析，祁連裸鯉未捕撈到的可能原因：一是非產卵期祁連裸鯉主要生活在黃藏寺水利樞紐壩址以下，產卵期需要洄游至壩址以上產卵，但工程施工期臨時施工圍堰對祁連裸鯉產生了阻隔，難以洄游至黃藏寺水利樞紐壩址以上；二是2016 年雖然調查到祁連裸鯉，但資源量較少，庫區河段以東方高原鰍為主，2020 年調查時段與2016 年略有差別，單次調查并不具有代表性。此前對該流域祁連裸鯉的資源量、“三場一通道”、產卵繁殖特性等研究較少，以上兩種原因僅為初步判斷，后續仍需根據跟蹤監測結果，研究工程建設對魚類等水生生物的影響。

3 水生態保護措施

3.1 環評階段主要水生態保護措施

黃藏寺水利樞紐工程距離上游地盤子水電站15.1 km，距離下游寶瓶河水電站15.6 km，寶瓶河水電站正常蓄水位2 521 m 對應的庫區回水長度為8.7 km。黃藏寺水利樞紐工程建成前寶瓶河水電站庫尾至地盤子水電站壩址22 km 具有流水生境。祁連裸鯉不需要較長的洄游距離，適應緩流、靜水生境，但祁連裸鯉產卵繁殖需要流水生境。黃藏寺水利樞紐庫區所在河段、庫尾上游地盤子水電站減脫水河段、支流等為祁連裸鯉提供了基本條件，形成了相對穩定的種群。

黃藏寺水利樞紐攔河壩建設對下游寶瓶河水電站壩址以上河段祁連裸鯉產生了阻隔影響，導致祁連裸鯉無法上溯洄游產卵，將對寶瓶河水電站至黃藏寺水利樞紐河段祁連裸鯉的種群交流及資源量產生影響。同時，黃藏寺水利樞紐正常蓄水位2 628 m 對應的庫區回水長度為13.5 km，地盤子水電站壩址至黃藏寺水利樞紐庫尾僅1.6 km 流水生境，造成祁連裸鯉流水生境嚴重萎縮，而受地盤子大壩阻隔，庫區魚類無法上溯至地盤子水電站以上河段繁殖［7］。同時地盤子水電站庫容小，黑河干流豐枯水量變化大，無法滿足枯水期魚類棲息需求，部分魚類下壩后無法上溯至壩上，將造成黃藏寺水利樞紐壩址以上186 km 黑河干流魚類資源不斷流失，資源量難以維持。因此，地盤子水電站大壩的阻隔影響成為祁連裸鯉種質資源保護的關鍵，應進行連通性恢復，使黃藏寺庫區、庫尾以上黑河干流形成完整的生態系統，以達到保護魚類資源的目的。

為了減小黃藏寺水利樞紐工程建設及運行對魚類的不利影響，保護黑河流域水生生物多樣性，提出了一系列魚類保護措施，包括運行期生態調度、魚類增殖放流、開展運行期科學研究、加強漁政管理，以及實施河段棲息地保護、地盤子水電站補建過魚設施等，見表2。本文對其中部分魚類保護措施進行重點分析。

表2 魚類保護措施

1）棲息地保護。《黑河流域綜合規劃環境影響報告書》及其批復意見將黃藏寺水利樞紐庫區及以上186 km 黑河干流作為祁連裸鯉棲息地予以重點保護，取消了地盤子水電站以上黑河干流3 個規劃梯級電站。黃藏寺水庫建成后，水庫回水至地盤子水電站壩址，流水生境嚴重萎縮，而地盤子大壩阻隔后，庫區魚類無法上溯至地盤子水電站以上流水河段繁殖，因此將黃藏寺庫區及庫尾以上186 km 黑河干流劃定為棲息地保護河段，通過采取棲息地保護措施，有效保護黃藏寺庫區及上游河段魚類資源。

2）地盤子水電站補建過魚設施。魚道是溯河性魚類通過閘、壩等建筑物或天然障礙物的一種人工通道，一般包括技術型魚道、仿自然魚道、混合型魚道，不同魚道具有不同的過魚效果，但也對壩高、工程布置條件有不同要求。根據黃藏寺水利樞紐壩高（122 m）、壩址所處河段工程布置、自然條件、魚類特點等，黃藏寺水利樞紐大壩不適宜建設魚道。地盤子水電站壩高約9 m，為溢流式低壩，上游庫區水位變化大，攔河壩兩岸較為開闊、平緩，適合建設仿自然魚道。為了保護祁連裸鯉，環境影響評價階段提出在黃藏寺水庫庫尾上游地盤子水電站補建仿自然魚道。仿自然魚道出口位于地盤子水電站右岸壩上游130 m，進口位于右岸壩下游160 m，魚道總長約900 m，進口模擬支流匯口形態自然交接，水流以45°入流，入流口略收窄，以適當增大入流速度，流速控制為0.8～1.0 m／s。

3）增殖放流。近年來，為了緩解水利水電工程及其他涉水工程建設對魚類的不利影響，增殖放流成為一種廣泛采取的魚類保護措施。增殖放流物種一般選取流域珍稀、瀕危及特有魚類，嚴禁放流外流域物種，以防止產生外來物種入侵風險。為緩解黃藏寺水利樞紐工程建設對祁連裸鯉的不利影響，環境影響評價階段確定在黃藏寺樞紐管理處建設魚類增殖放流站，捕撈祁連裸鯉的野生親本進行人工繁殖、苗種培育，最終將繁育的苗種放流。

3.2 施工階段主要水生態保護措施

自2016 年3 月黃藏寺水利樞紐開工建設以來，通過開展施工期水生態調查發現，工程建設對水生態的實際影響與環境影響評價及可行性研究階段預測的影響有所差異，因此在工程施工階段不斷對水生態保護措施進行優化，以最大限度減輕工程建設對所在河段魚類的不利影響。主要優化措施包括地盤子水電站拆除以恢復河流連通性，魚類增殖放流站隨業主營地建設于祁連縣城附近，以保證魚類增殖放流站運行供暖、供水和供電安全。

1）地盤子水電站拆除。黃藏寺水利樞紐工程在環境影響評價、可行性研究和初步設計階段均提出在地盤子水電站引水樞紐右岸補建魚道，但根據施工期水生態調查結果，庫區未捕撈到祁連裸鯉，工程運行對祁連裸鯉的實際影響尚需根據運行期水生態持續調查、監測確定，考慮魚道建設后的運行效果難以判斷，為保護祁連裸鯉的資源量及棲息生境，應拆除地盤子水電站攔河壩，徹底恢復黑河干流的連通性。同時，黃藏寺水利樞紐工程正常運行后將淹沒地盤子水電站廠房，水利部原批復的地盤子水電站發電系統改建后的發電引水鋼管涉及甘肅祁連山國家級自然保護區緩沖區。為徹底解決地盤子水電站發電系統改建和地盤子攔河壩阻隔問題，黑河黃藏寺水利樞紐工程建設管理中心和地盤子水電站業主協商確定拆除地盤子水電站攔河壩，將原發電系統改建和電量補償改為一次性補償，同時考慮水電站已失去發電功能，為改善魚類洄游條件，將水電站拆除，徹底恢復黑河干流連通性。

2）增殖放流站場址優化。黃藏寺水利樞紐工程在環境影響評價、可行性研究和初步設計階段均提出在業主營地建設增殖放流站。環境影響評價和可行性研究階段業主營地布置在黃藏寺大壩左岸下游，但初步設計階段綜合考慮高海拔地區供暖、供水和供電安全性，把業主營地調整到祁連縣城附近，因此魚類增殖放流站綜合考慮運行管理的便利性，以及為了便于魚類增殖、苗種培育及放流工作的開展和實施，站址選擇在業主營地西側。

4 保護措施實施情況及效果分析

1）棲息地保護。黃藏寺庫區及庫尾以上186 km黑河干流已劃定為棲息地保護河段，近幾年未進行水電開發、攔河筑壩。在黃藏寺水利樞紐工程蓄水前，壩址以上仍保留有186 km 流水生境，蓄水后，黃藏寺庫區水流變緩，壩址以上保留有約173 km 流水生境，在落實好棲息地保護相關管理措施后，能夠提供足夠的祁連裸鯉產卵繁殖所需的流水生境。同時，該河段屬于國家農業部批準的黑河特有魚類國家級水產種質資源保護區，在該河段從事工程建設及其他活動應嚴格遵守《水產種質資源保護區管理暫行辦法》。

2）地盤子水電站拆除。地盤子水電站于2004 年建成使用，電站攔河壩建設對河段魚類產生了阻隔，使魚類無法洄游產卵，同時發電引水造成攔河壩與發電廠房之間河段減水，壓縮該河段魚類生存空間。2021年地盤子水電站拆除了攔河壩、進水閘、引水樞紐管理房、生活管理房，同時對地盤子水電站原庫區進行了河道治理。地盤子水電站的拆除，恢復了黑河干流地盤子水電站至黃藏寺水利樞紐壩址河段連通性，重塑了祁連裸鯉產卵繁殖所需的流水生境。

3）增殖放流。魚類增殖站建設在業主營地西側，建筑面積1 163.48 m2，建筑高度8.8 m，屬于丁類廠房，框架結構。增殖放流站于2017 年9 月開工建設，2020 年9 月投入試運行，分別于2021 年、2022 年開展了2 期增殖放流，共放流21 萬尾祁連裸鯉。2022 年6月開展了2021 年度增殖放流效果評估。2021 年度放流祁連裸鯉魚種60 719 尾，其中標志魚300 尾，標志魚占其放流總量的0.49%。2022 年6 月回捕祁連裸鯉201 尾，其中標志魚3 尾，占1.49%，回捕率高于標志率。從回捕率和漁獲物數量來看，增殖放流效果明顯。與2016—2020 年相比，2022 年6 月同一監測調查點位祁連裸鯉數量明顯上升。綜上，黃藏寺增殖放流可以起到穩定黃藏寺庫區及壩下祁連裸鯉等魚類種群資源數量的作用。

5 結論

黃藏寺水利樞紐工程所在祁連山地區是我國西部重要的生態安全屏障，是我國生物多樣性保護優先區域。針對工程建設可能對河流水生態帶來的不利影響提出了多項應用成熟、技術可行的保護措施。工程建設階段，根據施工期生態監測調查結果進一步判斷了工程建設的實際影響，對主要水生態保護措施進行了優化設計。通過采取棲息地保護、拆除地盤子水電站攔河壩、增殖放流等針對性魚類保護措施，穩定了黃藏寺庫區及壩下祁連裸鯉等魚類種群資源數量，有效減緩了黃藏寺水利樞紐工程建設對祁連裸鯉產卵場及魚類資源的影響，進一步支撐了黑河流域生態保護與高質量發展。