水利水电工程对鱼类的影响及保护措施概述

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水利水电工程对鱼类影响及保护措施概述

张与馨

(重庆交通大学 河海学院，重庆 400074)

摘要：我国的水电资源丰富，但水电开发也造成了河流环境结构和水文情势的改变，对河流水生生态系统形成了破坏，带来很多生态影响，其中对鱼类的影响主要表现为阻隔了鱼类洄游通道以及对鱼类多样性、鱼类栖息地、下泄水水温、气体过饱和的影响。因此，在考虑水电开发适度原则的基础上，还应采取鱼类保护措施，包括修建过鱼设施、鱼类增殖放流站、设立鱼类保护区等。

关 键 词：水利水电工程影响；鱼类保护；保护措施

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

水是维系生命的源泉，电是社会发展的命脉。化水患为水利，变水流为电流，这是全球经济可持续发展的重要课题，是实现资源优化配置的必由之路，也是科学发展的必然选择。我国是水能资源最丰富的国家，水能资源理论蕴藏量达6.8万亿kw·h，年发电量万亿5.92kw·h，然而如此丰富的清洁可再生能源，在改革开放前，全国水电资源开发量还不到10%，人均用电量仅相当于世界平均水平的1/3，洪灾和电荒成了当时制约国民经济发展和人民生活水平提高的两大因素。改革开放后，，水电开发迅猛发展。短短40年间，各种水利工程遍布全国。

水利工程拦截河道修建大坝，从而利用上下游水位差进行发电。它在创造人类发展经济所必须的电能的同时，对生态环境产生了不可忽视的影响。

收稿日期：2015-7-10

作者简介：张与馨(1991-)，女，研究生，水利水电工程。

水电开发对环境的影响是多方面的，其中，对水环境的影响最为严重。不但改变了水文、水力条件，而且对水生生态系统造成了严重的影响，尤其是对处于水生生态系统顶级的鱼类影响最为突出。从生态学的观点出发，首先，大坝的修建对河道上下游河段产生了物理阻隔作用，它使得原本通畅的水流被人为的隔断，河流连续性遭到破坏，河道上下游之间的双向交换被阻断。对鱼类而言，由于觅食、繁殖、越冬等原因，按照自然习性，大多数鱼类要在上游、下游河道自由游动，修建大坝后，由于存在大坝拦截河道的客观因素，鱼类无法越过大坝自由移动，阻碍鱼类洄游到水库上游的产卵场进行产卵，也阻碍部分鱼类回归大海，这对鱼类的生长繁殖产生了严重的影响，其中以对洄游、半洄游性的

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鱼类影响最大。有研究表明，水电开发筑坝是使

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鱼类种群多样性丧失，鱼类资源遭受衰退甚至灭绝的重要原因。 为了保护鱼类资源、维护河流生物多样性，水电开发应加强环境影响评价，并对鱼类资源实施有效的保护措施。

1、对鱼类的影响

相对来讲，大坝对鱼类的影响弊远大于利。筑

坝对河流水生生态有很大影响，主要影响源于大坝隔断河道，改变了河流水文条件，形成两个截然不同的水生生态系统。水库蓄水后，随着河流流态改变和人为干预方式、强度的变化，水生生态结构会有较大变化。变化可能发生于浮游植物、浮游动物、底栖生物、高等水生植物、鱼类及其他水生生物等不同层次上，但任何层次上的变化都会影响其他层次上的生物种群动态和整个水生生态系统。例如湖南东江水电站蓄水之后，库区除底栖动物外，藻类、维管束植物、水生微生物、浮游动物的种群和数量均有不同程度的增加，种类数增加1倍左右，生物量增加1—6倍；大坝下游，河流流态相对稳定，浮游生物的种类较建库前增加；适宜静水或缓流水域生活的鱼类增多，适宜流水生活的鱼类明显减少；而且水库下泄低温水，对藻类、原生动物、枝角类等的多样性亦有抑制作用，并使下游近30 km的鱼类难以繁殖。 1.1阻隔鱼类洄游通道

鱼类洄游指鱼类因生理要求、遗传和外界环境因素等影响，引起周期性的定向往返移动，按洄游原因可分三种：生殖洄游、索饵洄游、越冬洄游。而大坝对洄游性鱼类的影响是不言而喻的。洄游是鱼类对环境的一种长期适应，能使种群获得更有利的生存条件，更好的繁衍后代，但是筑坝的修建，不仅阻断了一些鱼类洄游通道，截断了鱼类上下游迁的徙路径，使鱼类难以获得足够食物，而且水库蓄水占领其产卵场后，会导致鱼卵沉入库底，因水底缺氧而死亡，从而造成洄游性鱼类的减少甚至灭绝，据了解，中华鲟的生存空间已由原来的八百公里江段16个不同区域压缩到一个面积狭小的区域，而其群体数量也从过去每年三千至五千尾左右，减少到现在的不足三百尾。 1.2 影响了鱼类物种多样性

高坝的修建使连续的河流生态系统被分割成不再连续的环境单元，造成生境的破碎，进而导致鱼类种群遗传多样性丧失。遗传多样性的丧失会导

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致鱼 类品质退化，甚至影响物种的生产。文献对水电开发对河流鱼类影响的研究表明，水电开发是导致 河流鱼类多样性降低的重要原因之一，其

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根本的原因是筑坝改变了河流生境。 1.3 改变了鱼类栖息

栖息地通常指某种生物或某个生态群体生存繁衍的地域或环境。鱼类经过长时间的进化和演变，会选择适合生存的地方作为自己的产卵、索饵、越冬等栖息场所，栖息地包括水深、流速、水温、底质、弯曲度、泥沙等条件。大坝建成后，库区水位上升，库内水流流速降低，流态趋于稳定，水流对岸坡栖息地的冲蚀能力降低，水库水深增加，使水库内淤积的泥沙比建库前的泥沙多，这时对下游河床的冲刷加强，河床淤泥被带走，河床底质中沙、石的组成比例发生改变。有些鱼类将无法产卵或卵无法存活。而且大坝的修建会在短时间内改变天然条件下鱼类栖息地的水流状态、水温、水质、河床底质和地形等因素的变化，鱼类往往难以在短时间内适应这种变化，栖息地的破坏对鱼类将产生重大

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影响。

1.4水温分层型水库下泄低温水，影响鱼类产卵和肥育。

水温作为鱼类栖息地环境的一个重要因素，直接影响鱼类的新陈代谢，鱼类的生长一般与温度成正相关。库区水深增加，库水温度出现分层，为库区的鱼类提供了不同的栖息地水温，。如果下泄水流位于“跃温层”以下，则夏秋季节下泄水温低于天然水温，冬春季节下泄水温高于天然水温。很多鱼类对水温反应是非常敏感的，而且不同鱼类对水

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温的反应不一样。

在库区周边浅水区水温相对较高，适宜鱼类的产卵和活动，因此，库区的形成有利于静水鱼类的生长。对于大坝下游的鱼类，由于水库经常下泄底层低温水，造成大坝下游河道水体的温度比历史同期温度低，对鱼类产卵有延迟作用。如延迟时间过长，刚孵化的卵遇到春汛，江水很有可能将卵带走，破坏卵的孵化。

1.5高水头的水利水电工程泄流消能造成水体气体过饱和，致使部分鱼类死亡。

气体过饱和的影响大坝特别是高坝在泄洪过程中，水与空气中的气体混合后一起释放到坝下，在流体静力压的作用下，空气以气泡形式溶解到水中，使下游水域形成气体过饱和状态。水体中气体过饱和会引起鱼类的“气泡病”，鱼肠道出现气泡，或体表、鳃上附着着许多小气泡，使鱼体上浮或游动失去平衡，严重时可引起大量死亡，这种病对鱼苗危害最大。由于鱼苗身体机能发育尚未完成，无法抵御这种影响，会大量死亡，这对于鱼类资源的影响是巨大的。三峡大坝开闸泄洪将空气卷入水

中，使下游水域处于气体过饱和导致鱼类死亡。 此外，水库工程改变河流的水文状况，会对产漂流性卵的鱼类产生直接影响；水库改变水沙过程或影响滩岸、水草，都会对产粘性卵的鱼类产生影响；水库的水生生态还与水质密切相关，当水库水质逐渐富营养化时，清水性生物逐步为耐污性的生物所取代。水库有机物积聚过多，还会耗尽水中的溶解氧，导致鱼类死亡。水电站引水发电形成的河流脱水段，不仅影响河流的水生生物，还可能影响脱水段的工农业用水。

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2、对鱼类的保护措施

2.1修建过鱼设施

过鱼设施为鱼类通过拦河闸坝抵达产卵或培育场所设置的结构物和机械设置。按鱼类洄游特性分为溯河洄游过鱼设施和降河洄游过鱼设施两类。有鱼道、鱼闸、升鱼机和集鱼船等形式。鱼道是最早采用的过鱼建筑物，1883年在苏格兰境内的胡里坝上建成了世界上第一座鱼道。1958年，我国在浙江春江七里垄电站中首次设计了鱼道。鱼道是在闸坝或天然障碍处为沟通鱼类洄游通道而设置的过鱼建筑物，它本身就是一个高生态工程，根本的目的是为鱼类洄游提供通道。鱼道主要适用于低水头挡水建筑物，水头较高时宜采用其他过鱼设施。但鱼道是最主要的过鱼设施，有着其他设施不能替代的作用和优势。首先，鱼道沟通和恢复了大坝上下游之间的联系，在开闸的时段内，鱼类可以随时通过鱼道顺利洄游，各种营养物质也可以通过鱼道从大巴上游区传递到下游区，鱼道建成后维护管理费用也要比其他保护措施的运行管理费用低。 2.2人工增殖放流

鱼类人工增殖放流是补偿水电开发造成鱼类资源衰退、保护珍稀濒危鱼类种群延续以及补充经济鱼类资源的一种重要手段，是目前常采用的保护受水电工程影响鱼类的一种实践措施。人工增殖放流通过对目标种类进行人工繁殖、培育等技术手段，提高鱼类早期成活率，向特定水域投放一定数量的补充群体。从而实现目标种类资源量的恢复和增殖。人工增殖放流主要内容包括放流种类的选择、放流数量和规格的确定、放流时间和地点的选择、放流效果的评估等。人工增殖放流是目前国际上普遍采用的珍稀、濒危物种保护和渔业资源恢复手段之一。同时，人工增殖放流活动的宣传，也有效地促进了生态环保意识。建设鱼类增殖站工程。对有效减缓工程及流域水电开发对水生生态的影响．促进工程建设及流域水电开发与生态环境保护

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的协调、持续发展具有积极意义。

目前，人工增殖措施在水电工程建设中采用较多，建成并运行的有索风营鱼类增殖放流站、向家坝鱼类增殖放流站、思林鱼类增殖放流站、功果桥鱼类增殖放流站等，在鱼类保护中起到重要的作用。人工增殖放流措施也可以用来解决鱼类洄游的问题。哥伦比亚河上的大坝保护洄游性鱼类的措施就是建造孵化场所；1980年，我国为解决葛洲坝对中华鲟等珍稀鱼类洄游的影响，采用了人工增殖放流的方法。

2.3设立鱼类保护区

建立鱼类保护区是减少人类活动、缓解鱼类资源衰退和优化水生生态的有效可行方式。为保护鱼 类种质资源及其生存环境，应在具有较高经济价值和遗传育种价值的鱼类种质资源生长繁育区内，依法划定给予特殊保护和管理的水域、滩涂及其毗邻的岛礁、陆域。1997年，为减轻三峡工程对鱼类资源所带来的不利影响，长江合江—雷波段珍稀鱼类省级自然保护区成立。2000年，水电开发的版图向上游的金沙江江段推进，保护区更名为“长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区”，为向家坝、溪洛渡两个水电站让路。目前“长江上游珍稀、特有鱼类国家级保护区”所残留的三峡水库的库尾至向家坝之间近400公里开放河段的流水生境，是满足长江上游珍稀、特有鱼类以及四大家鱼等经济鱼类完成其生命历程必需的生态通道，小南海水电站的建设将缩减54.5公里天然开放河道的激流环境，将使这些鱼类因失去其特殊的生存环境而面临灭顶之灾。

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3、结语

水利水电工程对我们经济的贡献是极大的，但又造成了一些负面影响。其中对鱼类的影响是多方面的，尽管因河流的形态与地理位置、工程的结构与调度方式、鱼类的种类不同等有不同的表现，但就某一特点的的河流和工程而言各种因素的影响是相互叠加的，而且随着时间的推移而积累。水电工程破坏了鱼类的生态平衡，其影响表现在阻断鱼类上下游交流、改变鱼类产卵繁殖习性，限制了鱼类生存空间，甚至对鱼类生存构成威胁。随着研究的不断深入，人类对鱼类的保护措施会不断进行更加深入的研究，鱼类资源的保护应根据实际情况，因地制宜地制定符合河流特征、河流鱼类种类、工程结构等相应的措施。生态环境友好型水电站是我们的目标。

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