水电站生态调度与鱼类产卵场保护的初探

陈学强 牛天祥

（中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 陕西 西安 710065）

1 工程概述

某水电站位于云南省迪庆藏族自治州境内，是澜沧江上梯级规划中的第三梯级电站。该水电站为二等大（2）型工程，装接840MW，总库容为7450万m3，调节库容为1426万m3，回水长度18km，具有日调节能力。

澜沧江发源于青藏高原唐古拉山的青海省杂多县，由昂曲和扎曲两河自青海流入西藏于昌都汇合后称为澜沧江。我国境内澜沧江在流经青、藏、滇三省，干流全长约2153km，天然落差约4583m，出国境处流域面积17.4万km2，多年平均流量2170m3/s，多年平均水量684亿m3。澜沧江上游河段河长455km，落差953m，河道比降2.16‰，该河段山高谷深，河道狭窄；中、下游河段河长793km，落差827m，河道比降1.04‰。

该水电站所处的澜沧江江段共有鱼类18种，分属2目4科11属，均为土著鱼类。主要有澜沧裂腹鱼、细尾鮡、兰坪鮡、德钦纹胸鮡、无斑褶鮡，似黄斑褶鮡。该区段鱼类有两个主要繁殖期，第一个繁殖期在3～5月，以裂腹鱼类为主，繁殖水温一般9～15℃，裂腹鱼类多产卵于砾石缝隙或黏附于砾石上。第二个繁殖期为6～7月份，属澜沧江丰水期，水温18～24℃，以鳅科、平鳍鳅科和鮡科鱼类为主，卵随水漂流散布在砾石缝隙间或黏附于砾石上发育。

根据水电规划环评的要求，该水电站坝址下游保留了37km的天然河道，在37km的天然河道的叶枝附近既是产卵场也是饵料、育幼场。为了分析研究电站在运行期对鱼类生存环境的影响，特在电站坝址下游河段选叶枝横断面，分析水深和水位涨落的变化情况，研究电站运行时对鱼类生长繁殖的影响程度。

鱼类产卵时对生境的变化非常敏感，因此将繁殖期作为分析期。该区段的鱼类的繁殖期分别在3～5月和6～7月之间，兼顾不同鱼类产卵时的受影响程度，选择5月作为分析研究的时间段。

2 电站运行调度优化前

电站根据电网的负荷和电站的经济效益，拟定了枯水年3～6月典型日逐时的下泄流量。该电站在枯水年3～6月典型日内出库流量波动较频繁且变化率较大。在典型日24h内，流量波动次数多达15次；流量变化率高达1110m3/s·h。

电站在5月下泄流量在150～1377m3/s指间波动，150m3/s是典型日单台机组的下泄流量，1377m3/s是典型日全部机组的下泄流量。下泄流量的变化将直接引起产卵场和索饵场水深的变化及涨落情况，从而影响鱼类的产卵及其孵化和生长。

1）水深情况

电站运行时，横12断面5月的水深变化较明显。与天然流量 （412m3/s）相比，水深最大增幅为2.61m，最大降幅为1.11m。在典型日内，水深变幅高达3.72m，最小水深为5.21m。

2）水位涨落情况

水位涨落是用水深来评估水流峰值的波动情况。水位涨落指数是指相连续的单位时间内水深的变化情况，该指数值是根据鱼类所适宜的水力生境要求确定。电站运行时,5月典型日内叶枝断面的水位涨落指数高达2.91m/h，且有8次的涨落，水位涨落较频繁。

鱼类产卵场是鱼类繁殖生息的重要生境，在鱼类的保护中起到非常重要的作用。鱼类产卵和幼鱼孵化对水文参数的变化非常敏感，处于孵化期的受精卵及刚孵化出来的仔鱼，在水位（水深）变幅较大和水位涨落指数较高的情况下容易搁浅致死，导致鱼类早期自然死亡率增大。该电站叶枝断面的水深变幅高达3.72m，水位涨落指数大2.91m/h。根据该江段鱼类的繁殖习性要求，叶枝断面处水位变幅不宜超过1.5m，水位涨落指数不宜超过1m，否则容易导致鱼卵或幼鱼因搁浅致死，这将大大削弱在水电规划阶段所特意留出的37km天然江段作为重要生境的保护意义。

为了减少电站的开发建设对鱼类造成的不利影响，需根据鱼类的繁殖、生长习性调整该电站的运行方式，使其满足鱼类繁殖和幼鱼孵化所需的水深及水位涨落要求。因此，需要优化水电站的运行调度。

3 水电生态调度优化后

综合考虑鱼类繁殖、生长习性、电网的负荷要求和电站的经济效益后，电站在鱼类的繁殖期采取了生态调度优化措施。

该电站采取生态调度措施优化下泄流量后，坝下流量的变幅减小，波动频率减缓。优化后，下泄流量变幅为445m3/s，较优化前减小63.8%；流量波动次数达10次，较优化前减少33.3%；流量变化率高达700m3/s·h，较优化前降低36.9%。

1）水深变化情况

横12断面5月典型日水深在采取生态调度优化措施后，其坝下横12断面的水位变幅大大缩小，从优化前的3.75m减小到优化后的0.87m，减小了2.88m。生态调度优化后水深的最小值为7.67m,最大变幅为0.87m。

2）水位涨落情况

横12断面5月典型日水位涨落在采取生态调度优化措施后，其坝下横12断面的水位涨落将趋于平缓。从优化前的2.91m/h减小到优化后的0.98m/h，减小了1.93m/h。生态调度优化后水位涨落指数为0.98m/h。

该电站采取生态调度优化后，坝下江段的水深和水位涨落情况变化较明显。生态调度优化后，鱼类重要生境（叶枝断面）处的水深不小于7.67m，水文最大变幅为0.87m，水位涨落指数为0.98m/h，可基本满足此江段鱼类繁殖和鱼卵孵化及生长需要，对鱼类的保护起到了很好的正面作用。

4 结论

鱼卵的孵化及幼鱼的生长对水位的变化及涨落非常敏感，不同的鱼类对水位的涨落有不同的耐受程度。水电站的建设时应根据所涉及鱼类的繁殖及孵化习性和河段的水位情势、重要生境的立地条件、当地气候的条件等，合理确定重要生境（产卵场）的水位变化及涨落情况，起到指导和优化水电站的运行方式，从而达到减缓电站的开发建设对生态不利影响的目的。

5 结语

鱼类生态习性的研究是项复杂而艰巨的课题，建议在今后的水电站在开发前期，尽早开展鱼类产卵及幼鱼孵化生境的调查研究，指导今后水电的开发利用，实现在保护生态的前提下积极发展水电。

［1］孙小利，田忠禄，赵云.水力发电工程生态环境保护机制与技术的最新发展[M].北京：中国水利水电出版社，2009：104－105.

［2］环评函[2006]4号.水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南：试行[R].北京：国家环境保护总局环境工程评估中心文件，2006：9－15.