本文關(guān)鍵詞：水利水電工程對(duì)魚類的影響及保護(hù)措施，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

水利水電工程對(duì)魚類影響及保護(hù)措施概述

張與馨

(重慶交通大學(xué) 河海學(xué)院，重慶 400074)

摘要：我國(guó)的水電資源豐富，但水電開發(fā)也造成了河流環(huán)境結(jié)構(gòu)和水文情勢(shì)的改變，對(duì)河流水生生態(tài)系統(tǒng)形成了破壞，帶來很多生態(tài)影響，其中對(duì)魚類的影響主要表現(xiàn)為阻隔了魚類洄游通道以及對(duì)魚類多樣性、魚類棲息地、下泄水水溫、氣體過飽和的影響。因此，在考慮水電開發(fā)適度原則的基礎(chǔ)上，還應(yīng)采取魚類保護(hù)措施，包括修建過魚設(shè)施、魚類增殖放流站、設(shè)立魚類保護(hù)區(qū)等。

關(guān) 鍵 詞：水利水電工程影響；魚類保護(hù)；保護(hù)措施

Review of Hydraulic and Hydro-Power Engineering effect on Fish and

Protection Measures

ZHANG Yu-xin

(School of hohai，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China)

Abstract：Our country is rich in hydropower resources,but the hydropower development will change the hydrological of the river and impacts on river’s aquatic ecosystems inevitably,There are a lot of influence on ecological.The impacts of hydropower development on the stock of fish are mainly for the barrier effect of fish migration,diversity of fish，fish habitat，discharged water temperature,gas supersaturation.Therefore,on the basis of considering the principle of hydropower development moderately, there are several protective measures to maintain the diversity of fish resources，such as the construction of facilities for fish，fish breeding station construction，the establishment of protected areas etc. Key words：the influence of Hydraulic and Hydro-Power Engineering. fish protection; protection measures

引言

水是維系生命的源泉，電是社會(huì)發(fā)展的命脈�；紴樗�，變水流為電流，這是全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題，是實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置的必由之路，也是科學(xué)發(fā)展的必然選擇。我國(guó)是水能資源最豐富的國(guó)家，水能資源理論蘊(yùn)藏量達(dá)6.8萬億kw·h，年發(fā)電量萬億5.92kw·h，然而如此豐富的清潔可再生能源，在改革開放前，全國(guó)水電資源開發(fā)量還不到10%，人均用電量?jī)H相當(dāng)于世界平均水平的1/3，洪災(zāi)和電荒成了當(dāng)時(shí)制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的兩大因素。改革開放后，，水電開發(fā)迅猛發(fā)展。短短40年間，各種水利工程遍布全國(guó)。

水利工程攔截河道修建大壩，從而利用上下游水位差進(jìn)行發(fā)電。它在創(chuàng)造人類發(fā)展經(jīng)濟(jì)所必須的電能的同時(shí)，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不可忽視的影響。

收稿日期：2015-7-10

作者簡(jiǎn)介：張與馨(1991-)，女，研究生，水利水電工程。

水電開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響是多方面的，其中，對(duì)水環(huán)境的影響最為嚴(yán)重。不但改變了水文、水力條件，而且對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的影響，尤其是對(duì)處于水生生態(tài)系統(tǒng)頂級(jí)的魚類影響最為突出。從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，首先，大壩的修建對(duì)河道上下游河段產(chǎn)生了物理阻隔作用，它使得原本通暢的水流被人為的隔斷，河流連續(xù)性遭到破壞，河道上下游之間的雙向交換被阻斷。對(duì)魚類而言，由于覓食、繁殖、越冬等原因，按照自然習(xí)性，大多數(shù)魚類要在上游、下游河道自由游動(dòng)，修建大壩后，由于存在大壩攔截河道的客觀因素，魚類無法越過大壩自由移動(dòng)，阻礙魚類洄游到水庫(kù)上游的產(chǎn)卵場(chǎng)進(jìn)行產(chǎn)卵，也阻礙部分魚類回歸大海，這對(duì)魚類的生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，其中以對(duì)洄游、半洄游性的

[1-3]

魚類影響最大。有研究表明，水電開發(fā)筑壩是使

1

魚類種群多樣性喪失，魚類資源遭受衰退甚至滅絕的重要原因。 為了保護(hù)魚類資源、維護(hù)河流生物多樣性，水電開發(fā)應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，并對(duì)魚類資源實(shí)施有效的保護(hù)措施。

1、對(duì)魚類的影響

相對(duì)來講，大壩對(duì)魚類的影響弊遠(yuǎn)大于利。筑

壩對(duì)河流水生生態(tài)有很大影響，主要影響源于大壩隔斷河道，改變了河流水文條件，形成兩個(gè)截然不同的水生生態(tài)系統(tǒng)。水庫(kù)蓄水后，隨著河流流態(tài)改變和人為干預(yù)方式、強(qiáng)度的變化，水生生態(tài)結(jié)構(gòu)會(huì)有較大變化。變化可能發(fā)生于浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲生物、高等水生植物、魚類及其他水生生物等不同層次上，但任何層次上的變化都會(huì)影響其他層次上的生物種群動(dòng)態(tài)和整個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)。例如湖南東江水電站蓄水之后，庫(kù)區(qū)除底棲動(dòng)物外，藻類、維管束植物、水生微生物、浮游動(dòng)物的種群和數(shù)量均有不同程度的增加，種類數(shù)增加1倍左右，生物量增加1—6倍；大壩下游，河流流態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，浮游生物的種類較建庫(kù)前增加；適宜靜水或緩流水域生活的魚類增多，適宜流水生活的魚類明顯減少；而且水庫(kù)下泄低溫水，對(duì)藻類、原生動(dòng)物、枝角類等的多樣性亦有抑制作用，并使下游近30 km的魚類難以繁殖。 1.1阻隔魚類洄游通道

魚類洄游指魚類因生理要求、遺傳和外界環(huán)境因素等影響，引起周期性的定向往返移動(dòng)，按洄游原因可分三種：生殖洄游、索餌洄游、越冬洄游。而大壩對(duì)洄游性魚類的影響是不言而喻的。洄游是魚類對(duì)環(huán)境的一種長(zhǎng)期適應(yīng)，能使種群獲得更有利的生存條件，更好的繁衍后代，但是筑壩的修建，不僅阻斷了一些魚類洄游通道，截?cái)嗔唆~類上下游遷的徙路徑，使魚類難以獲得足夠食物，而且水庫(kù)蓄水占領(lǐng)其產(chǎn)卵場(chǎng)后，會(huì)導(dǎo)致魚卵沉入庫(kù)底，因水底缺氧而死亡，從而造成洄游性魚類的減少甚至滅絕，據(jù)了解，中華鱘的生存空間已由原來的八百公里江段16個(gè)不同區(qū)域壓縮到一個(gè)面積狹小的區(qū)域，而其群體數(shù)量也從過去每年三千至五千尾左右，減少到現(xiàn)在的不足三百尾。 1.2 影響了魚類物種多樣性

高壩的修建使連續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)被分割成不再連續(xù)的環(huán)境單元，造成生境的破碎，進(jìn)而導(dǎo)致魚類種群遺傳多樣性喪失。遺傳多樣性的喪失會(huì)導(dǎo)

[4]

致魚 類品質(zhì)退化，甚至影響物種的生產(chǎn)。文獻(xiàn)對(duì)水電開發(fā)對(duì)河流魚類影響的研究表明，水電開發(fā)是導(dǎo)致 河流魚類多樣性降低的重要原因之一，其

2

根本的原因是筑壩改變了河流生境。 1.3 改變了魚類棲息

棲息地通常指某種生物或某個(gè)生態(tài)群體生存繁衍的地域或環(huán)境。魚類經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)化和演變，會(huì)選擇適合生存的地方作為自己的產(chǎn)卵、索餌、越冬等棲息場(chǎng)所，棲息地包括水深、流速、水溫、底質(zhì)、彎曲度、泥沙等條件。大壩建成后，庫(kù)區(qū)水位上升，庫(kù)內(nèi)水流流速降低，流態(tài)趨于穩(wěn)定，水流對(duì)岸坡棲息地的沖蝕能力降低，水庫(kù)水深增加，使水庫(kù)內(nèi)淤積的泥沙比建庫(kù)前的泥沙多，這時(shí)對(duì)下游河床的沖刷加強(qiáng)，河床淤泥被帶走，河床底質(zhì)中沙、石的組成比例發(fā)生改變。有些魚類將無法產(chǎn)卵或卵無法存活。而且大壩的修建會(huì)在短時(shí)間內(nèi)改變天然條件下魚類棲息地的水流狀態(tài)、水溫、水質(zhì)、河床底質(zhì)和地形等因素的變化，魚類往往難以在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)這種變化，棲息地的破壞對(duì)魚類將產(chǎn)生重大

[5]

影響。

1.4水溫分層型水庫(kù)下泄低溫水，影響魚類產(chǎn)卵和肥育。

水溫作為魚類棲息地環(huán)境的一個(gè)重要因素，直接影響魚類的新陳代謝，魚類的生長(zhǎng)一般與溫度成正相關(guān)。庫(kù)區(qū)水深增加，庫(kù)水溫度出現(xiàn)分層，為庫(kù)區(qū)的魚類提供了不同的棲息地水溫，。如果下泄水流位于“躍溫層”以下，則夏秋季節(jié)下泄水溫低于天然水溫，冬春季節(jié)下泄水溫高于天然水溫。很多魚類對(duì)水溫反應(yīng)是非常敏感的，而且不同魚類對(duì)水

[6]

溫的反應(yīng)不一樣。

在庫(kù)區(qū)周邊淺水區(qū)水溫相對(duì)較高，適宜魚類的產(chǎn)卵和活動(dòng)，因此，庫(kù)區(qū)的形成有利于靜水魚類的生長(zhǎng)。對(duì)于大壩下游的魚類，由于水庫(kù)經(jīng)常下泄底層低溫水，造成大壩下游河道水體的溫度比歷史同期溫度低，對(duì)魚類產(chǎn)卵有延遲作用。如延遲時(shí)間過長(zhǎng)，剛孵化的卵遇到春汛，江水很有可能將卵帶走，破壞卵的孵化。

1.5高水頭的水利水電工程泄流消能造成水體氣體過飽和，致使部分魚類死亡。

氣體過飽和的影響大壩特別是高壩在泄洪過程中，水與空氣中的氣體混合后一起釋放到壩下，在流體靜力壓的作用下，空氣以氣泡形式溶解到水中，使下游水域形成氣體過飽和狀態(tài)。水體中氣體過飽和會(huì)引起魚類的“氣泡病”，魚腸道出現(xiàn)氣泡，或體表、鰓上附著著許多小氣泡，使魚體上浮或游動(dòng)失去平衡，嚴(yán)重時(shí)可引起大量死亡，這種病對(duì)魚苗危害最大。由于魚苗身體機(jī)能發(fā)育尚未完成，無法抵御這種影響，會(huì)大量死亡，這對(duì)于魚類資源的影響是巨大的。三峽大壩開閘泄洪將空氣卷入水

中，使下游水域處于氣體過飽和導(dǎo)致魚類死亡。 此外，水庫(kù)工程改變河流的水文狀況，會(huì)對(duì)產(chǎn)漂流性卵的魚類產(chǎn)生直接影響；水庫(kù)改變水沙過程或影響灘岸、水草，都會(huì)對(duì)產(chǎn)粘性卵的魚類產(chǎn)生影響；水庫(kù)的水生生態(tài)還與水質(zhì)密切相關(guān)，當(dāng)水庫(kù)水質(zhì)逐漸富營(yíng)養(yǎng)化時(shí)，清水性生物逐步為耐污性的生物所取代。水庫(kù)有機(jī)物積聚過多，還會(huì)耗盡水中的溶解氧，導(dǎo)致魚類死亡。水電站引水發(fā)電形成的河流脫水段，不僅影響河流的水生生物，還可能影響脫水段的工農(nóng)業(yè)用水。

[7]

2、對(duì)魚類的保護(hù)措施

2.1修建過魚設(shè)施

過魚設(shè)施為魚類通過攔河閘壩抵達(dá)產(chǎn)卵或培育場(chǎng)所設(shè)置的結(jié)構(gòu)物和機(jī)械設(shè)置。按魚類洄游特性分為溯河洄游過魚設(shè)施和降河洄游過魚設(shè)施兩類。有魚道、魚閘、升魚機(jī)和集魚船等形式。魚道是最早采用的過魚建筑物，1883年在蘇格蘭境內(nèi)的胡里壩上建成了世界上第一座魚道。1958年，我國(guó)在浙江春江七里壟電站中首次設(shè)計(jì)了魚道。魚道是在閘壩或天然障礙處為溝通魚類洄游通道而設(shè)置的過魚建筑物，它本身就是一個(gè)高生態(tài)工程，根本的目的是為魚類洄游提供通道。魚道主要適用于低水頭擋水建筑物，水頭較高時(shí)宜采用其他過魚設(shè)施。但魚道是最主要的過魚設(shè)施，有著其他設(shè)施不能替代的作用和優(yōu)勢(shì)。首先，魚道溝通和恢復(fù)了大壩上下游之間的聯(lián)系，在開閘的時(shí)段內(nèi)，魚類可以隨時(shí)通過魚道順利洄游，各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也可以通過魚道從大巴上游區(qū)傳遞到下游區(qū)，魚道建成后維護(hù)管理費(fèi)用也要比其他保護(hù)措施的運(yùn)行管理費(fèi)用低。 2.2人工增殖放流

魚類人工增殖放流是補(bǔ)償水電開發(fā)造成魚類資源衰退、保護(hù)珍稀瀕危魚類種群延續(xù)以及補(bǔ)充經(jīng)濟(jì)魚類資源的一種重要手段，是目前常采用的保護(hù)受水電工程影響魚類的一種實(shí)踐措施。人工增殖放流通過對(duì)目標(biāo)種類進(jìn)行人工繁殖、培育等技術(shù)手段，提高魚類早期成活率，向特定水域投放一定數(shù)量的補(bǔ)充群體。從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)種類資源量的恢復(fù)和增殖。人工增殖放流主要內(nèi)容包括放流種類的選擇、放流數(shù)量和規(guī)格的確定、放流時(shí)間和地點(diǎn)的選擇、放流效果的評(píng)估等。人工增殖放流是目前國(guó)際上普遍采用的珍稀、瀕危物種保護(hù)和漁業(yè)資源恢復(fù)手段之一。同時(shí)，人工增殖放流活動(dòng)的宣傳，也有效地促進(jìn)了生態(tài)環(huán)保意識(shí)。建設(shè)魚類增殖站工程。對(duì)有效減緩工程及流域水電開發(fā)對(duì)水生生態(tài)的影響．促進(jìn)工程建設(shè)及流域水電開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)

3

的協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展具有積極意義。

目前，人工增殖措施在水電工程建設(shè)中采用較多，建成并運(yùn)行的有索風(fēng)營(yíng)魚類增殖放流站、向家壩魚類增殖放流站、思林魚類增殖放流站、功果橋魚類增殖放流站等，在魚類保護(hù)中起到重要的作用。人工增殖放流措施也可以用來解決魚類洄游的問題。哥倫比亞河上的大壩保護(hù)洄游性魚類的措施就是建造孵化場(chǎng)所；1980年，我國(guó)為解決葛洲壩對(duì)中華鱘等珍稀魚類洄游的影響，采用了人工增殖放流的方法。

2.3設(shè)立魚類保護(hù)區(qū)

建立魚類保護(hù)區(qū)是減少人類活動(dòng)、緩解魚類資源衰退和優(yōu)化水生生態(tài)的有效可行方式。為保護(hù)魚 類種質(zhì)資源及其生存環(huán)境，應(yīng)在具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和遺傳育種價(jià)值的魚類種質(zhì)資源生長(zhǎng)繁育區(qū)內(nèi)，依法劃定給予特殊保護(hù)和管理的水域、灘涂及其毗鄰的島礁、陸域。1997年，為減輕三峽工程對(duì)魚類資源所帶來的不利影響，長(zhǎng)江合江—雷波段珍稀魚類省級(jí)自然保護(hù)區(qū)成立。2000年，水電開發(fā)的版圖向上游的金沙江江段推進(jìn)，保護(hù)區(qū)更名為“長(zhǎng)江上游珍稀特有魚類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)”，為向家壩、溪洛渡兩個(gè)水電站讓路。目前“長(zhǎng)江上游珍稀、特有魚類國(guó)家級(jí)保護(hù)區(qū)”所殘留的三峽水庫(kù)的庫(kù)尾至向家壩之間近400公里開放河段的流水生境，是滿足長(zhǎng)江上游珍稀、特有魚類以及四大家魚等經(jīng)濟(jì)魚類完成其生命歷程必需的生態(tài)通道，小南海水電站的建設(shè)將縮減54.5公里天然開放河道的激流環(huán)境，將使這些魚類因失去其特殊的生存環(huán)境而面臨滅頂之災(zāi)。

[8]

3、結(jié)語

水利水電工程對(duì)我們經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)是極大的，但又造成了一些負(fù)面影響。其中對(duì)魚類的影響是多方面的，盡管因河流的形態(tài)與地理位置、工程的結(jié)構(gòu)與調(diào)度方式、魚類的種類不同等有不同的表現(xiàn)，但就某一特點(diǎn)的的河流和工程而言各種因素的影響是相互疊加的，而且隨著時(shí)間的推移而積累。水電工程破壞了魚類的生態(tài)平衡，其影響表現(xiàn)在阻斷魚類上下游交流、改變魚類產(chǎn)卵繁殖習(xí)性，限制了魚類生存空間，甚至對(duì)魚類生存構(gòu)成威脅。隨著研究的不斷深入，人類對(duì)魚類的保護(hù)措施會(huì)不斷進(jìn)行更加深入的研究，魚類資源的保護(hù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜地制定符合河流特征、河流魚類種類、工程結(jié)構(gòu)等相應(yīng)的措施。生態(tài)環(huán)境友好型水電站是我們的目標(biāo)。

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