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凤山水库工程鱼类栖息地保护与修复措施研究

2021-11-09王莉张扬陆晓华

水利水电工程设计 2021年3期
关键词:凤山连通性河段

王莉 张扬 陆晓华

水利水电开发在发挥巨大的经济和社会效益的同时,也给生态环境带来了一系列的负面影响。随着人们逐渐意识到水利水电工程开发给鱼类栖息地带来了一定程度不利影响,鱼类栖息地保护和修复措施研究逐渐得到重视[1]。2005 年以后,国内开展的水利水电项目基本采用了干流河段(部分干流河段)、支流河段(或一定长度的支流河段)或者干流+支流的栖息地保护措施。在生态文明建设、绿色发展、长江大保护等大背景下,国家将生态环境保护提升到前所未有的战略高度。2020年12 月第十三届全国人民代表大会常务委员会第二十四次会议通过的《中华人民共和国长江保护法》明确规定:“在长江流域水生生物产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道等重要栖息地实施生态环境修复和其他保护措施”。该法律于2021 年3 月1 日起实施。

现阶段,鱼类栖息地保护和修复措施研究尚处起步阶段[2],在特定流域环境下,选取何种措施,栖息生境修复的重点是什么,是鱼类栖息地保护的关键技术。本文以贵州省黔南州凤山水库工程为例,将水库库尾以上6 km 河段、坝址至河口96 km 河段和支流平堡河下游9 km 河段、围阻河下游5 km 河段作为研究河段,进行鱼类栖息地保护与修复措施研究,以期对生态修复类项目的开展起到参考借鉴作用。

1 工程概况

重安江为长江流域沅江水系清水江上游左岸一级支流,位于东经107°35'~108°27',北纬26°40'~27°47'之间,发源于麻江县坝芒乡黄家冲,于西南向东北流经麻江县、福泉市、凯里市等,至凯里市桐木寨乡注入清水江。重安江的主要支流有平堡河、阿里堡河、围阻河、后河、皮陇河、洗布河、浪波河、瓮马河等。

凤山水库坝址位于贵州省黔南州福泉市境内长江流域沅江水系清水江支流鱼梁江上游,凤山水库总库容1.04 亿m3,为大(2)型水库。工程任务是以城乡生活和工业供水为主,兼顾发电并为退还挤占的生态和灌溉用水创造条件等综合利用。

重安江干支流没有长距离洄游性鱼类,但存在短距离生殖洄游、索饵洄游、越冬洄游的鱼类。干流生境破碎化已较为严重,新建工程加剧了生境破碎化,对在局部水域完成生活史的鱼类,则可能影响不同水域群体之间的遗传交流,导致种群整体遗传性退化[3]。

2 栖息地生态修复与保护措施

2.1 研究方法

根据重安江干支流生境条件和梯级开发状况,考虑鱼类资源的分布特点,生活习性对生境多样性的需求,分别在重安江凤山水库库尾上游干流河段及坝下干支流划定保护区,以原栖息地保护的形式,保护受干流开发影响的土著鱼类资源,维持流域内河流的生态功能;在技术层面,以河流连通性恢复为核心措施,辅以沿岸带栖息地保护与恢复、鱼类产卵场保护与恢复,同时,核定主要控制断面生态流量目标,将生态流量保障功能增列为水利工程调度目标,增设或改造生态流量泄流设施;强化渔政管理,实施流域环境综合整治。

在对凤山水库干支流流域生态调查等相关历史文献资料的整理分析基础上,开展该区域系统的水生生态调查,包括河流生境、鱼类资源、水生生物等,结合相关生态水工学、保护生物学的原理、技术和方法,开展凤山鱼类栖息地保护与修复措施研究。

2.2 河道连通性分析

2.2.1 凤山水库库尾以上河段

2.2.1.1 河道现状情况

重安江干流源头自南向北流经麻江县坝芒乡和福泉市黄丝镇,至凤山水库库尾河段全长36 km,该河段共分布有26 处滚水坝,滚水坝高多在3 m以下,库尾以上河段枯期河流连通性受滚水坝阻隔影响较大,汛期部分滚水坝连通性较好。库尾以上河段已建滚水坝概况见表1。

表1 库尾以上河段已建滚水坝概况

2.2.1.2 河道连通性措施

(1)1#翻板坝。1#翻板坝设置7 扇液压翻板闸门,闸门顶高程为910.7 m,坝高3 m,坝下混凝土基础高程907.7 m,翻板坝正常运行时闸门关闭,遇洪水时闸门全开泄洪,闸门全开后以翻板坝为平悬在水中楔块,无阻隔作用。1#坝无需进行工程改造,通过优化调度来保障连通性,即在鱼类产卵季节3—7 月,结合防洪要求,适时打开部分或全开翻板坝,其他季节保持1~2 个闸门半开或全开。

(2) 2#~6#滚水坝。2#~6#滚水坝坝高均在 2 m 以下,连通性工程考虑设置一定坡度的简易过鱼堰。过鱼堰上游可搭建在滚水坝坝顶,下游顺坡固定在坝下,结构材料可使用钢筋混凝土或钢板、木材等材质,坡度应设计为1∶50。3#、4#坝均为简易滚水坝,为人行交通功能,可拆除现状涵洞右侧部分坝体,新建3 孔箱涵,每孔孔口尺寸均为1.0 m×1.0 m,高约2.5 m,增大断面过流通道,消除滚水坝的生境隔离。

2.2.2 凤山水库坝址至重安江河口干流河段

坝址下游共有11 座水电站、2 座滚水坝。各电站归属单位复杂,有公司、地方政府、地方供电所等。且建设年代久远,最早为20 世纪60 年代,最晚为2007 年,多数在20 世纪70—80 年代。最大坝高多在3~5 m,装机量小,多数在0.15~0.4 MW。

2.2.2.1 干流小水电

由于各电站坝体较高,部分还在发电,基本都有灌溉、饮用取水、防洪等作用,因此不建议拆除,对跨岩电站等11 座小水电站进行连通性处理,以保障坝下河段鱼类活动的连通性。

跨岩电站由于是依靠垮塌的岩石进行拦河,汛期尚未完全对生境造成阻隔,建设小斜坡或者清理部分乱石以恢复连通性。

其余电站都需设计鱼道。鱼道结构材料采用钢筋混凝土或钢板、木材等材质,坡度设计为1∶50。见表2。

表2 凤山水库坝址—重安江汇合口小水电连通性措施汇总表

2.2.2.2 滚水坝

坝下河段内有2 座滚水坝,1#滚水坝坝高2 m,2#滚水坝坝高4 m。为更好的恢复河流生态环境,使鱼类等水生生物能较好的完成生活史,对1#滚水坝进行拆除、2#滚水坝采用鱼坡形式实现河流的连通。

2.2.3 支流河段

平堡河滚水坝连通性工程考虑设置一定坡度的简易过鱼堰。

围阻河2 处拦河坝坝高不足1 m 只具备景观功能,可设置简易鱼坡,鱼坡顶部可布置块石、卵石,呈阶梯型排列,形成一定大小的水池和上下游水位差,可满足鱼类上溯的水深和流速要求,坡度设计为1/50。

2.3 沿岸带栖息地保护与恢复措施

结合凤山水库坝址下游5.2 km 处的1#滚水坝拆除工程,考虑建设石笼生态护岸[4]长度150 m,在生态护岸建设范围内,根据植物特性,结合不同水深区域,就地取材,布置土著植物品种,形成沉水植物+浮叶植物+挺水植物+湿生植物+耐淹陆生植物的复合型植物群落。

2.4 鱼类产卵场保护与恢复措施

人工鱼巢是根据鱼类的繁殖生物学、生态学习性,模拟鱼类生境,采用替代材料人工建造,设置在特定水域、供鱼类产卵繁殖和仔稚(幼)鱼栖息生长的设施[5]。可根据鱼类繁殖生物学、生态学特征构建各种类型的人工鱼巢,如软介质人工鱼巢、硬介质人工鱼巢、复合型人工鱼巢和淡水人工鱼礁等。人工鱼巢措施见表3。

表3 人工鱼巢措施表

人工鱼巢的材质选择原则是:

(1)制作鱼巢的材料要无毒、耐用、附着面积大,来源广,价格低;最好能漂浮在水中,散开后面积要大,便于鱼卵黏附。

(2)制作鱼巢材料质地要柔软,亲鱼追逐碰触时不会伤及鱼体。

(3)要求人工鱼巢不易腐烂,不影响水质变化,有利于受精卵孵化成鱼苗。金鱼藻、聚草、凤眼莲、水浮莲、轮叶黑藻、杨柳须根、棕榈皮和生麻丝等均可制成鱼巢。

凤山水库拟在围阻河1#滚水坝下游1 km 处、平堡河1#滚水坝下游0.5 km 处及平堡河河口段投放人工鱼巢。

人工鱼巢投放点投放时间为每年4—7 月,主要为宽鳍鱲、白甲鱼、云南光唇鱼创造产卵条件。鱼类产卵期后,将人工鱼巢撤下。

3 结 语

凤山水库鱼类栖息地保护与修复的重点是河流连通性恢复,采用鱼道、鱼坡、过鱼堰、连通性改造、拆除等措施;沿岸带栖息地保护与恢复采取生态护岸措施;鱼类产卵场保护与恢复采取人工鱼巢措施。

鱼类栖息地保护与修复是河流生态保护与修复工作中关键环节之一,目的为恢复河流生态系统的结构和功能,重建河流湿地自然景观,减缓水电工程建设对河流生境的不利影响。建议地方政府协调电站企业从流域角度打造适宜鱼类生境恢复和保护的水生态生境,共同推动流域生态环境改善。

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