黃河上游劉家峽以上河段水電開發(fā)對土著魚類資源影響及保護措施體系分析

牛 樂，寇曉梅，張乃暢，呂彬彬

(1.中國電建集團西北勘測設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710065；2.陜西格林維澤環(huán)保技術(shù)服務(wù)有限公司，陜西 西安 710086)

0 前 言

黃河上游劉家峽以上河段是我國重要的水電基地之一，分析已建水電站對土著魚類資源造成的影響，提出河段水電開發(fā)魚類保護措施體系，有助于從全流域角度系統(tǒng)籌劃魚類保護，把握保護方向和重點，從而更好地保護黃河上游土著魚類資源。

黃河上游劉家峽以上至鄂陵湖湖口河段全長約1 837 km，按照不同水電規(guī)劃河段及開發(fā)情況，劃分為湖口至爾多河段(1 256 km)、茨哈至羊曲河段(161 km)、龍羊峽至劉家峽河段(420 km)。

湖口至爾多河段規(guī)劃實施4座水電梯級，其中瑪爾擋水電站為近期開發(fā)梯級，正在建設(shè)。首曲、寧木特、爾多水電站作為后續(xù)研究梯級，處于研究論證階段。另外，鄂陵湖湖口于上世紀90年代建設(shè)了黃河源電站1座，目前地方政府正在組織拆除。

茨哈至羊曲河段布置茨哈峽、班多、羊曲3座水電梯級，班多水電站已經(jīng)建成發(fā)電，羊曲水電站目前處于停工狀態(tài)，茨哈峽水電站尚未建設(shè)。龍羊峽至劉家峽河段共規(guī)劃了14座水電站，從上到下依次為龍羊峽、拉西瓦、尼那、山坪、李家峽、直崗拉卡、康揚、公伯峽、蘇只、黃豐、積石峽、大河家、炳靈、劉家峽(見圖1)。自上世紀50年代劉家峽開工建設(shè)以來，基本均已建成，只有山坪電站未建。

1 黃河上游劉家峽以上河段魚類區(qū)系及種類

從分布范圍分析，龍羊峽以上河段僅有以裂腹魚和條鰍亞科魚類為代表的中亞高山復(fù)合體，而龍羊峽至劉家峽河段，除中亞高山復(fù)合體外，還有以黃河雅羅魚為代表的北方平原復(fù)合體，以鲇、刺鮈和黃河鮈為代表的中國江河平原復(fù)合體和第三紀早期復(fù)合體魚類。

根據(jù)中國淡水魚類區(qū)劃[1]的意見，龍羊峽以上屬于青藏亞區(qū)；龍羊峽以下至天水以西屬于隴西亞區(qū)。根據(jù)近幾年魚類資源調(diào)查，河段魚類以鯉科和鰍科魚類為主，按照不同河段劃分，湖口至爾多河段存在魚類22種，茨哈至羊曲河段存在魚類23種，龍羊峽至劉家峽河段存在魚類46種。

劉家峽以上河段保護性土著魚類主要有花斑裸鯉、厚唇裸重唇魚、黃河裸裂尻、極邊扁咽齒魚、骨唇黃河魚、擬鯰高原鰍、黃河雅羅魚、赤眼鱒、大鼻吻鮈、圓筒吻鮈、黃河高原鰍、蘭州鲇、北方銅魚等[2]，另外，刺鮈作為同時生活在青藏高原水域和江河平原水域的有鱗魚類，在適應(yīng)高原水體環(huán)境的進化機制方面和生態(tài)習性方面有較高的研究價值[3]，已經(jīng)列入了《中國物種紅色名錄》易危種。

圖1 黃河上游劉家峽以上河段干流水電梯級布置示意

2 黃河上游劉家峽以上河段水電開發(fā)對土著魚類資源影響分析

2.1 劉家峽以上河段土著魚類資源變化情況

龍羊峽以上河段目前水電開發(fā)程度不高，黃河上游土著魚類仍有廣泛生存空間，土著魚類資源未發(fā)生較大變化。龍羊峽至劉家峽河段是水電開發(fā)程度較高的河段，土著魚類組成較歷史對比發(fā)生變化。根據(jù)歷史調(diào)查資料[2-5]和近幾年的調(diào)查資料顯示，主要土著魚類資源變化情況如下：

(1)骨唇黃河魚、極邊扁咽齒魚一般分布在海拔較高的水域，歷史上主要分布于貴德以上河段，目前主要分布于龍羊峽以上河段。

(2)花斑裸鯉屬于適應(yīng)性較強的物種，歷史上在黃河源頭至劉家峽河段廣泛分布，目前分布范圍未發(fā)生變化，在龍羊峽以上河段廣泛分布，在龍羊峽以下河段已建高壩水庫庫尾、低壩水庫庫區(qū)、未開發(fā)河段可維持較大規(guī)模種群，估計地方政府和已建電站對該物種大量的增殖放流也起到了較大的作用。但在高壩庫區(qū)深水區(qū)資源量較小。

(3)黃河裸裂尻、厚唇裸重唇魚、擬鯰高原鰍、黃河高原鰍歷史上在黃河源頭至劉家峽河段廣泛分布，目前主要分布于龍羊峽以上河段。在龍羊峽以下河段，這些魚類多成島嶼化分布，常見于已建水庫庫尾或者未開發(fā)河段。但黃河裸裂尻、厚唇裸重唇魚在貴德川未開發(fā)河段較難發(fā)現(xiàn)，擬鯰高原鰍、黃河高原鰍在該河段資源量也較小。

(4)刺鮈歷史上在龍羊峽至蘭州河段均有分布，目前主要集中分布于龍羊峽庫尾至班多電站壩下河段、大河家電站以下至蘭州以上河段。

(5)北方銅魚、黃河雅羅魚、赤眼鱒、大鼻吻鮈、圓筒吻鮈，歷史上在貴德以下河段有分布，目前黃河雅羅魚在劉家峽干支流河段少量分布，已屬于少見種；北方銅魚在黃河干流已多年未采集到；赤眼鱒在貴德至劉家峽段基本退出，在黃河中下游河段資源量基本穩(wěn)定；大鼻吻鮈目前主要在銀川和中下游河段可見，屬少見種，貴德至劉家峽段基本退出；圓筒吻鮈目前主要分布于甘肅、寧夏的黃河黑山峽河段，開展工作少，資源及分布尚不明確。

(6)蘭州鲇主要分布區(qū)在劉家峽以下河段，劉家峽以上河段較少見。

2.2 水電開發(fā)對土著魚類資源影響因素分析

2.2.1 河流形態(tài)及連通性變化

龍羊峽以上河段目前只建成班多水電站(黃河源水電站正在拆除)，瑪爾擋水電站、羊曲水電站還未建成，大部分河段沒有開發(fā)，仍維持天然河流狀態(tài)。

龍羊峽至劉家峽河段已建成13級電站，只剩貴德川和部分丹陽川兩段天然河段。該河段受淹沒影響，寬谷河段和峽谷河段、河床底質(zhì)、淺灘、深潭、急流、緩流相間的多樣性河流形態(tài)已不存在，從流水生境轉(zhuǎn)變?yōu)楹焐?，而黃河上游土著魚類多為適應(yīng)流水生境魚類。大部分水電梯級首尾相接，對河段魚類形成多級阻隔效應(yīng)。

2.2.2 水文情勢變化

水電站運行需要進行調(diào)蓄。據(jù)調(diào)查，貴德、循化等地的河流水位每天漲落范圍在0.5～1 m左右，人工洪水有利于刺激產(chǎn)卵期的魚類洄游、產(chǎn)卵。但是每天發(fā)生的人工洪水，由于水位的漲落，易使在低水位線之上的魚卵失水、缺氧死亡。

2.2.3 水溫變化

受龍羊峽水庫、拉西瓦水庫對水溫影響，貴德、循化兩水文站年內(nèi)水溫變幅范圍較天然狀態(tài)縮小。貴德水文站2006年至2012年統(tǒng)計4至7月平均最高水溫僅為8.9 ℃。而龍羊峽建設(shè)前貴德水文站4至7月平均最高水溫可達到18.2 ℃(1978年至1986年統(tǒng)計)。龍羊峽至劉家峽河段春夏季節(jié)的低溫水，可能不僅會造成該河段魚類的產(chǎn)卵期推遲，還會影響受精卵的孵化率。

2.2.4 人工引進外來物種影響(間接影響)

水電站建成水庫蓄水后，由于庫區(qū)魚類養(yǎng)殖，造成了外來物種入侵影響。例如龍羊峽、李家峽、劉家峽投放的池沼公魚，該魚類自然分布在我國黑龍江，繁殖能力強，具有吞食沉積性魚卵的習性，并且已經(jīng)成為龍羊峽、劉家峽水庫中的優(yōu)勢魚種，對黃河土著魚類構(gòu)成了極大威脅。

3 黃河上游劉家峽以上河段水電開發(fā)魚類保護措施體系

3.1 總體保護思路

黃河上游劉家峽以上河段就開發(fā)程度來說，龍羊峽以上河段長達1 417 km，且開發(fā)程度較低，幾個大型水電站正處于建設(shè)前期或論證期，因此該河段水電開發(fā)應(yīng)充分論證對土著魚類的影響，做好預(yù)防、減緩措施，重點是在河段生態(tài)保護優(yōu)先、適度開發(fā)的前提下，做好魚類棲息地保護工作，預(yù)留足夠土著魚類保護空間。

龍羊峽以下河段長420 km(含龍羊峽庫區(qū))，開發(fā)時間較早，開發(fā)程度較高，已經(jīng)對黃河上游土著魚類造成了一定不利影響，重點是采取修復(fù)及補救措施，在一定程度上恢復(fù)魚類生物多樣性。

因此，在實施棲息地保護、過魚措施、增殖放流措施、生態(tài)調(diào)度、水溫影響減緩等措施的基礎(chǔ)上，在龍羊峽以上河段和龍羊峽以下河段需要有不同的保護重點和方向，初步擬定河段水電開發(fā)魚類保護措施體系圖(見圖2)。

3.2 魚類棲息地保護

保存尚未開發(fā)的河段作為土著魚類棲息地進行保護，是魚類資源最根本有效的保護措施。

龍羊峽以上河段目前尚未大規(guī)模開發(fā)，在水電規(guī)劃前期論證過程中，環(huán)境保護部門已經(jīng)提出了魚類棲息地保護要求，保留了大量天然河段。根據(jù)相關(guān)保護要求，湖口至爾多河段魚類棲息地保護干流主要為兩湖湖泊濕地區(qū)、沙曲至瑪曲河網(wǎng)濕地區(qū)以及特合土至塔格爾寬谷河段，還包括支流黑河、白河、澤曲河和西科河部分河段。茨哈至羊曲河段干流主要保護河段為羊曲水電站庫尾至班多水電站壩址河段，支流保護河段主要為切木曲及格曲河特有魚類國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)、大河壩河、巴溝河下游11 km河段。干流棲息地保護河段和不開發(fā)河段總長約976 km，占龍羊峽以上干流總長的68.9%。

圖2 劉家峽以上河段水電開發(fā)魚類保護措施體系示意

對于龍羊峽至劉家峽河段，開發(fā)程度已經(jīng)較高，干流只有貴德川和部分丹陽川兩段天然河段，總長約48 km。區(qū)間主要支流隆務(wù)河、大夏河、洮河已進行了多級水利水電開發(fā)，保護條件較差，建議重點對干流剩余天然河段實施魚類棲息地保護。丹陽川河段位于大河家水電站至炳靈水電站之間，尚保持有多種黃河上游土著魚類，建議在該河段實施棲息地保護的同時，加強魚類增殖放流工作，保持河段土著魚類資源量的穩(wěn)定。貴德川河段上游存在龍羊峽、拉西瓦兩座大型水電站，目前主要分布花斑裸鯉和一些小型鰍類，建議在實施棲息地保護前應(yīng)開展土著魚類種群恢復(fù)研究，通過減緩水溫影響、水文情勢影響措施，增加魚類增殖放流措施，逐步恢復(fù)貴德川河段原有土著魚類生物多樣性。

3.3 過魚措施

水電工程對魚類的最大影響是阻隔效應(yīng)，采取過魚措施可以緩解水電工程對魚類的阻隔影響。

龍羊峽以上河段的未建、在建水電梯級均應(yīng)考慮建設(shè)過魚設(shè)施。目前瑪爾擋水電站、羊曲水電站均考慮采用升魚機的過魚方案。已建班多水電站正在補充建設(shè)魚道。

龍羊峽至劉家峽河段水電梯級開發(fā)時間較早，大部分電站在環(huán)評階段未提出過魚要求，僅黃豐水電站環(huán)評批復(fù)提出采用人工捕撈過壩的過魚方式。由于已建電站在早期設(shè)計未考慮預(yù)留樞紐過魚的空間，建議可以在局部重要河段試點研究不影響樞紐布置的河流連通性恢復(fù)措施，例如補建上下游集運魚碼頭的集運魚措施研究。

3.4 魚類增殖放流措施

龍羊峽以上河段的瑪爾擋水電站擬建設(shè)一座魚類增殖站，建議爾多水電站今后的魚類增殖放流任務(wù)考慮依托瑪爾擋水電站魚類增殖站進行。茨哈峽、班多、羊曲三座電站擬合建一座魚類增殖站。遠期建設(shè)的寧木特、首曲電站可根據(jù)建設(shè)時序，共同建設(shè)魚類增殖站一座。

龍羊峽至劉家峽河段目前已建魚類增殖站3座，即蘇只水電站、積石峽水電站和炳靈水電站魚類增殖放流站。由于河段開發(fā)較早，已建魚類增殖放流站多針對所在電站自身的庫區(qū)、庫尾河段。目前魚類增殖站繁殖成功的魚類主要為花斑裸鯉、黃河裸裂尻、極邊扁咽齒魚。建議應(yīng)根據(jù)龍劉河段現(xiàn)有魚類增殖能力，從放流對象、放流規(guī)模、放流河段，系統(tǒng)規(guī)劃和開展龍羊峽至劉家峽河段魚類增殖放流工作，必要時可根據(jù)需要，補建流域?qū)用娴聂~類增殖放流站一座。

3.5 生態(tài)調(diào)度及生態(tài)流量下泄

為了減緩對下游河道的影響，各水電梯級需制定聯(lián)合調(diào)度運行方案，在魚類繁殖季節(jié)，控制下游日內(nèi)的水位變幅，保證魚類的產(chǎn)卵繁殖。

龍羊峽以上河段以未建梯級為主，可在設(shè)計階段開展梯級聯(lián)合生態(tài)調(diào)度研究。龍羊峽水庫調(diào)蓄能力較強，其下游水文情勢受上游水電梯級影響小，下游已建水電梯級較多，可以針對重要河段開展水電梯級聯(lián)合生態(tài)調(diào)度研究，重要河段包括貴德川和丹陽川未開發(fā)河段。

劉家峽以上河段各水電梯級均采用壩后式電站布置形式，已建電站通過機組運行能夠保證下游生態(tài)流量；未建電站在設(shè)計中還考慮了生態(tài)流量專用下泄措施，可以保證在極端工況下的生態(tài)流量下泄。

3.6 水溫影響減緩措施

龍羊峽以上河段水電梯級全部建成后，將產(chǎn)生水溫影響疊加效應(yīng)，主要影響范圍下游至龍羊峽庫尾?，敔枔跛娬疽芽紤]建設(shè)疊梁門分層取水措施，羊曲水電站設(shè)計已經(jīng)考慮了進水口前置擋墻措施。建議其他未建的高壩大庫水電站在設(shè)計中進一步優(yōu)化取水口位置，設(shè)計合理的分層取水設(shè)施，降低水溫變化對下游的影響。

龍羊峽以下河段的貴德川河段受低溫水影響比較明顯，可以結(jié)合對貴德川河段的保護，研究其上游龍羊峽水電站、拉西瓦水電站低溫水影響減緩措施，降低低溫水的影響。

3.7 防止外來物種入侵

鑒于已建水電站庫區(qū)漁業(yè)養(yǎng)殖已經(jīng)對黃河上游土著魚類造成了影響。建議龍羊峽以上河段水電開發(fā)過程中重視外來種入侵問題，禁止庫區(qū)養(yǎng)殖外來物種。龍羊峽以下河段水電梯級庫區(qū)，對外來物種養(yǎng)殖實行逐步退出。

3.8 做好流域水生生態(tài)保護措施管理和監(jiān)測工作

各水電開發(fā)企業(yè)應(yīng)聯(lián)合做好流域水生生態(tài)保護措施管理工作和監(jiān)測工作，重點對魚類保護措施的實施和運行進行全過程管理，加強魚類保護措施運行效果監(jiān)測，根據(jù)效果監(jiān)測提出保護措施運行的持續(xù)改進方案，不斷提升保護措施效果。此項工作可以結(jié)合流域環(huán)境保護綜合管理和監(jiān)測工作開展。

4 結(jié) 語

從流域?qū)用骈_展魚類保護工作是一項較大的系統(tǒng)工程，需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一好各水電建設(shè)單位，因此建立流域?qū)用嫠娞菁壄h(huán)境保護管理機構(gòu)，有助于該項工作的順利開展。對于水電開發(fā)造成的間接影響，如外來物種入侵問題，其解決措施需要地方漁業(yè)管理部門的大力支持。對魚類棲息地保護河段實施系統(tǒng)保護，也需要地方政府參與協(xié)助。另外，對于水電梯級開發(fā)程度較高的河段，開展河流連通性恢復(fù)、珍稀魚種增殖放流、生態(tài)調(diào)度、水溫影響減緩措施等，還需要開展大量的科學(xué)研究工作。