王莉 張揚(yáng) 陸曉華
水利水電開(kāi)發(fā)在發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的同時(shí),也給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了一系列的負(fù)面影響。隨著人們逐漸意識(shí)到水利水電工程開(kāi)發(fā)給魚(yú)類棲息地帶來(lái)了一定程度不利影響,魚(yú)類棲息地保護(hù)和修復(fù)措施研究逐漸得到重視[1]。2005 年以后,國(guó)內(nèi)開(kāi)展的水利水電項(xiàng)目基本采用了干流河段(部分干流河段)、支流河段(或一定長(zhǎng)度的支流河段)或者干流+支流的棲息地保護(hù)措施。在生態(tài)文明建設(shè)、綠色發(fā)展、長(zhǎng)江大保護(hù)等大背景下,國(guó)家將生態(tài)環(huán)境保護(hù)提升到前所未有的戰(zhàn)略高度。2020年12 月第十三屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十四次會(huì)議通過(guò)的《中華人民共和國(guó)長(zhǎng)江保護(hù)法》明確規(guī)定:“在長(zhǎng)江流域水生生物產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)、越冬場(chǎng)和洄游通道等重要棲息地實(shí)施生態(tài)環(huán)境修復(fù)和其他保護(hù)措施”。該法律于2021 年3 月1 日起實(shí)施。
現(xiàn)階段,魚(yú)類棲息地保護(hù)和修復(fù)措施研究尚處起步階段[2],在特定流域環(huán)境下,選取何種措施,棲息生境修復(fù)的重點(diǎn)是什么,是魚(yú)類棲息地保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。本文以貴州省黔南州鳳山水庫(kù)工程為例,將水庫(kù)庫(kù)尾以上6 km 河段、壩址至河口96 km 河段和支流平堡河下游9 km 河段、圍阻河下游5 km 河段作為研究河段,進(jìn)行魚(yú)類棲息地保護(hù)與修復(fù)措施研究,以期對(duì)生態(tài)修復(fù)類項(xiàng)目的開(kāi)展起到參考借鑒作用。
重安江為長(zhǎng)江流域沅江水系清水江上游左岸一級(jí)支流,位于東經(jīng)107°35'~108°27',北緯26°40'~27°47'之間,發(fā)源于麻江縣壩芒鄉(xiāng)黃家沖,于西南向東北流經(jīng)麻江縣、福泉市、凱里市等,至凱里市桐木寨鄉(xiāng)注入清水江。重安江的主要支流有平堡河、阿里堡河、圍阻河、后河、皮隴河、洗布河、浪波河、甕馬河等。
鳳山水庫(kù)壩址位于貴州省黔南州福泉市境內(nèi)長(zhǎng)江流域沅江水系清水江支流魚(yú)梁江上游,鳳山水庫(kù)總庫(kù)容1.04 億m3,為大(2)型水庫(kù)。工程任務(wù)是以城鄉(xiāng)生活和工業(yè)供水為主,兼顧發(fā)電并為退還擠占的生態(tài)和灌溉用水創(chuàng)造條件等綜合利用。
重安江干支流沒(méi)有長(zhǎng)距離洄游性魚(yú)類,但存在短距離生殖洄游、索餌洄游、越冬洄游的魚(yú)類。干流生境破碎化已較為嚴(yán)重,新建工程加劇了生境破碎化,對(duì)在局部水域完成生活史的魚(yú)類,則可能影響不同水域群體之間的遺傳交流,導(dǎo)致種群整體遺傳性退化[3]。
根據(jù)重安江干支流生境條件和梯級(jí)開(kāi)發(fā)狀況,考慮魚(yú)類資源的分布特點(diǎn),生活習(xí)性對(duì)生境多樣性的需求,分別在重安江鳳山水庫(kù)庫(kù)尾上游干流河段及壩下干支流劃定保護(hù)區(qū),以原棲息地保護(hù)的形式,保護(hù)受干流開(kāi)發(fā)影響的土著魚(yú)類資源,維持流域內(nèi)河流的生態(tài)功能;在技術(shù)層面,以河流連通性恢復(fù)為核心措施,輔以沿岸帶棲息地保護(hù)與恢復(fù)、魚(yú)類產(chǎn)卵場(chǎng)保護(hù)與恢復(fù),同時(shí),核定主要控制斷面生態(tài)流量目標(biāo),將生態(tài)流量保障功能增列為水利工程調(diào)度目標(biāo),增設(shè)或改造生態(tài)流量泄流設(shè)施;強(qiáng)化漁政管理,實(shí)施流域環(huán)境綜合整治。
在對(duì)鳳山水庫(kù)干支流流域生態(tài)調(diào)查等相關(guān)歷史文獻(xiàn)資料的整理分析基礎(chǔ)上,開(kāi)展該區(qū)域系統(tǒng)的水生生態(tài)調(diào)查,包括河流生境、魚(yú)類資源、水生生物等,結(jié)合相關(guān)生態(tài)水工學(xué)、保護(hù)生物學(xué)的原理、技術(shù)和方法,開(kāi)展鳳山魚(yú)類棲息地保護(hù)與修復(fù)措施研究。
2.2.1 鳳山水庫(kù)庫(kù)尾以上河段
2.2.1.1 河道現(xiàn)狀情況
重安江干流源頭自南向北流經(jīng)麻江縣壩芒鄉(xiāng)和福泉市黃絲鎮(zhèn),至鳳山水庫(kù)庫(kù)尾河段全長(zhǎng)36 km,該河段共分布有26 處滾水壩,滾水壩高多在3 m以下,庫(kù)尾以上河段枯期河流連通性受滾水壩阻隔影響較大,汛期部分滾水壩連通性較好。庫(kù)尾以上河段已建滾水壩概況見(jiàn)表1。
表1 庫(kù)尾以上河段已建滾水壩概況
2.2.1.2 河道連通性措施
(1)1#翻板壩。1#翻板壩設(shè)置7 扇液壓翻板閘門(mén),閘門(mén)頂高程為910.7 m,壩高3 m,壩下混凝土基礎(chǔ)高程907.7 m,翻板壩正常運(yùn)行時(shí)閘門(mén)關(guān)閉,遇洪水時(shí)閘門(mén)全開(kāi)泄洪,閘門(mén)全開(kāi)后以翻板壩為平懸在水中楔塊,無(wú)阻隔作用。1#壩無(wú)需進(jìn)行工程改造,通過(guò)優(yōu)化調(diào)度來(lái)保障連通性,即在魚(yú)類產(chǎn)卵季節(jié)3—7 月,結(jié)合防洪要求,適時(shí)打開(kāi)部分或全開(kāi)翻板壩,其他季節(jié)保持1~2 個(gè)閘門(mén)半開(kāi)或全開(kāi)。
(2) 2#~6#滾水壩。2#~6#滾水壩壩高均在 2 m 以下,連通性工程考慮設(shè)置一定坡度的簡(jiǎn)易過(guò)魚(yú)堰。過(guò)魚(yú)堰上游可搭建在滾水壩壩頂,下游順坡固定在壩下,結(jié)構(gòu)材料可使用鋼筋混凝土或鋼板、木材等材質(zhì),坡度應(yīng)設(shè)計(jì)為1∶50。3#、4#壩均為簡(jiǎn)易滾水壩,為人行交通功能,可拆除現(xiàn)狀涵洞右側(cè)部分壩體,新建3 孔箱涵,每孔孔口尺寸均為1.0 m×1.0 m,高約2.5 m,增大斷面過(guò)流通道,消除滾水壩的生境隔離。
2.2.2 鳳山水庫(kù)壩址至重安江河口干流河段
壩址下游共有11 座水電站、2 座滾水壩。各電站歸屬單位復(fù)雜,有公司、地方政府、地方供電所等。且建設(shè)年代久遠(yuǎn),最早為20 世紀(jì)60 年代,最晚為2007 年,多數(shù)在20 世紀(jì)70—80 年代。最大壩高多在3~5 m,裝機(jī)量小,多數(shù)在0.15~0.4 MW。
2.2.2.1 干流小水電
由于各電站壩體較高,部分還在發(fā)電,基本都有灌溉、飲用取水、防洪等作用,因此不建議拆除,對(duì)跨巖電站等11 座小水電站進(jìn)行連通性處理,以保障壩下河段魚(yú)類活動(dòng)的連通性。
跨巖電站由于是依靠垮塌的巖石進(jìn)行攔河,汛期尚未完全對(duì)生境造成阻隔,建設(shè)小斜坡或者清理部分亂石以恢復(fù)連通性。
其余電站都需設(shè)計(jì)魚(yú)道。魚(yú)道結(jié)構(gòu)材料采用鋼筋混凝土或鋼板、木材等材質(zhì),坡度設(shè)計(jì)為1∶50。見(jiàn)表2。
表2 鳳山水庫(kù)壩址—重安江匯合口小水電連通性措施匯總表
2.2.2.2 滾水壩
壩下河段內(nèi)有2 座滾水壩,1#滾水壩壩高2 m,2#滾水壩壩高4 m。為更好的恢復(fù)河流生態(tài)環(huán)境,使魚(yú)類等水生生物能較好的完成生活史,對(duì)1#滾水壩進(jìn)行拆除、2#滾水壩采用魚(yú)坡形式實(shí)現(xiàn)河流的連通。
2.2.3 支流河段
平堡河滾水壩連通性工程考慮設(shè)置一定坡度的簡(jiǎn)易過(guò)魚(yú)堰。
圍阻河2 處攔河壩壩高不足1 m 只具備景觀功能,可設(shè)置簡(jiǎn)易魚(yú)坡,魚(yú)坡頂部可布置塊石、卵石,呈階梯型排列,形成一定大小的水池和上下游水位差,可滿足魚(yú)類上溯的水深和流速要求,坡度設(shè)計(jì)為1/50。
結(jié)合鳳山水庫(kù)壩址下游5.2 km 處的1#滾水壩拆除工程,考慮建設(shè)石籠生態(tài)護(hù)岸[4]長(zhǎng)度150 m,在生態(tài)護(hù)岸建設(shè)范圍內(nèi),根據(jù)植物特性,結(jié)合不同水深區(qū)域,就地取材,布置土著植物品種,形成沉水植物+浮葉植物+挺水植物+濕生植物+耐淹陸生植物的復(fù)合型植物群落。
人工魚(yú)巢是根據(jù)魚(yú)類的繁殖生物學(xué)、生態(tài)學(xué)習(xí)性,模擬魚(yú)類生境,采用替代材料人工建造,設(shè)置在特定水域、供魚(yú)類產(chǎn)卵繁殖和仔稚(幼)魚(yú)棲息生長(zhǎng)的設(shè)施[5]??筛鶕?jù)魚(yú)類繁殖生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特征構(gòu)建各種類型的人工魚(yú)巢,如軟介質(zhì)人工魚(yú)巢、硬介質(zhì)人工魚(yú)巢、復(fù)合型人工魚(yú)巢和淡水人工魚(yú)礁等。人工魚(yú)巢措施見(jiàn)表3。
表3 人工魚(yú)巢措施表
人工魚(yú)巢的材質(zhì)選擇原則是:
(1)制作魚(yú)巢的材料要無(wú)毒、耐用、附著面積大,來(lái)源廣,價(jià)格低;最好能漂浮在水中,散開(kāi)后面積要大,便于魚(yú)卵黏附。
(2)制作魚(yú)巢材料質(zhì)地要柔軟,親魚(yú)追逐碰觸時(shí)不會(huì)傷及魚(yú)體。
(3)要求人工魚(yú)巢不易腐爛,不影響水質(zhì)變化,有利于受精卵孵化成魚(yú)苗。金魚(yú)藻、聚草、鳳眼蓮、水浮蓮、輪葉黑藻、楊柳須根、棕櫚皮和生麻絲等均可制成魚(yú)巢。
鳳山水庫(kù)擬在圍阻河1#滾水壩下游1 km 處、平堡河1#滾水壩下游0.5 km 處及平堡河河口段投放人工魚(yú)巢。
人工魚(yú)巢投放點(diǎn)投放時(shí)間為每年4—7 月,主要為寬鰭鱲、白甲魚(yú)、云南光唇魚(yú)創(chuàng)造產(chǎn)卵條件。魚(yú)類產(chǎn)卵期后,將人工魚(yú)巢撤下。
鳳山水庫(kù)魚(yú)類棲息地保護(hù)與修復(fù)的重點(diǎn)是河流連通性恢復(fù),采用魚(yú)道、魚(yú)坡、過(guò)魚(yú)堰、連通性改造、拆除等措施;沿岸帶棲息地保護(hù)與恢復(fù)采取生態(tài)護(hù)岸措施;魚(yú)類產(chǎn)卵場(chǎng)保護(hù)與恢復(fù)采取人工魚(yú)巢措施。
魚(yú)類棲息地保護(hù)與修復(fù)是河流生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作中關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,目的為恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,重建河流濕地自然景觀,減緩水電工程建設(shè)對(duì)河流生境的不利影響。建議地方政府協(xié)調(diào)電站企業(yè)從流域角度打造適宜魚(yú)類生境恢復(fù)和保護(hù)的水生態(tài)生境,共同推動(dòng)流域生態(tài)環(huán)境改善。