水電站生態(tài)調(diào)度與魚類產(chǎn)卵場保護的初探

陳學強 牛天祥

（中國水電顧問集團西北勘測設計研究院 陜西 西安 710065）

1 工程概述

某水電站位于云南省迪慶藏族自治州境內(nèi)，是瀾滄江上梯級規(guī)劃中的第三梯級電站。該水電站為二等大（2）型工程，裝接840MW，總庫容為7450萬m3，調(diào)節(jié)庫容為1426萬m3，回水長度18km，具有日調(diào)節(jié)能力。

瀾滄江發(fā)源于青藏高原唐古拉山的青海省雜多縣，由昂曲和扎曲兩河自青海流入西藏于昌都匯合后稱為瀾滄江。我國境內(nèi)瀾滄江在流經(jīng)青、藏、滇三省，干流全長約2153km，天然落差約4583m，出國境處流域面積17.4萬km2，多年平均流量2170m3/s，多年平均水量684億m3。瀾滄江上游河段河長455km，落差953m，河道比降2.16‰，該河段山高谷深，河道狹窄；中、下游河段河長793km，落差827m，河道比降1.04‰。

該水電站所處的瀾滄江江段共有魚類18種，分屬2目4科11屬，均為土著魚類。主要有瀾滄裂腹魚、細尾鮡、蘭坪鮡、德欽紋胸鮡、無斑褶鮡，似黃斑褶鮡。該區(qū)段魚類有兩個主要繁殖期，第一個繁殖期在3～5月，以裂腹魚類為主，繁殖水溫一般9～15℃，裂腹魚類多產(chǎn)卵于礫石縫隙或黏附于礫石上。第二個繁殖期為6～7月份，屬瀾滄江豐水期，水溫18～24℃，以鰍科、平鰭鰍科和鮡科魚類為主，卵隨水漂流散布在礫石縫隙間或黏附于礫石上發(fā)育。

根據(jù)水電規(guī)劃環(huán)評的要求，該水電站壩址下游保留了37km的天然河道，在37km的天然河道的葉枝附近既是產(chǎn)卵場也是餌料、育幼場。為了分析研究電站在運行期對魚類生存環(huán)境的影響，特在電站壩址下游河段選葉枝橫斷面，分析水深和水位漲落的變化情況，研究電站運行時對魚類生長繁殖的影響程度。

魚類產(chǎn)卵時對生境的變化非常敏感，因此將繁殖期作為分析期。該區(qū)段的魚類的繁殖期分別在3～5月和6～7月之間，兼顧不同魚類產(chǎn)卵時的受影響程度，選擇5月作為分析研究的時間段。

2 電站運行調(diào)度優(yōu)化前

電站根據(jù)電網(wǎng)的負荷和電站的經(jīng)濟效益，擬定了枯水年3～6月典型日逐時的下泄流量。該電站在枯水年3～6月典型日內(nèi)出庫流量波動較頻繁且變化率較大。在典型日24h內(nèi)，流量波動次數(shù)多達15次；流量變化率高達1110m3/s·h。

電站在5月下泄流量在150～1377m3/s指間波動，150m3/s是典型日單臺機組的下泄流量，1377m3/s是典型日全部機組的下泄流量。下泄流量的變化將直接引起產(chǎn)卵場和索餌場水深的變化及漲落情況，從而影響魚類的產(chǎn)卵及其孵化和生長。

1）水深情況

電站運行時，橫12斷面5月的水深變化較明顯。與天然流量 （412m3/s）相比，水深最大增幅為2.61m，最大降幅為1.11m。在典型日內(nèi)，水深變幅高達3.72m，最小水深為5.21m。

2）水位漲落情況

水位漲落是用水深來評估水流峰值的波動情況。水位漲落指數(shù)是指相連續(xù)的單位時間內(nèi)水深的變化情況，該指數(shù)值是根據(jù)魚類所適宜的水力生境要求確定。電站運行時,5月典型日內(nèi)葉枝斷面的水位漲落指數(shù)高達2.91m/h，且有8次的漲落，水位漲落較頻繁。

魚類產(chǎn)卵場是魚類繁殖生息的重要生境，在魚類的保護中起到非常重要的作用。魚類產(chǎn)卵和幼魚孵化對水文參數(shù)的變化非常敏感，處于孵化期的受精卵及剛孵化出來的仔魚，在水位（水深）變幅較大和水位漲落指數(shù)較高的情況下容易擱淺致死，導致魚類早期自然死亡率增大。該電站葉枝斷面的水深變幅高達3.72m，水位漲落指數(shù)大2.91m/h。根據(jù)該江段魚類的繁殖習性要求，葉枝斷面處水位變幅不宜超過1.5m，水位漲落指數(shù)不宜超過1m，否則容易導致魚卵或幼魚因擱淺致死，這將大大削弱在水電規(guī)劃階段所特意留出的37km天然江段作為重要生境的保護意義。

為了減少電站的開發(fā)建設對魚類造成的不利影響，需根據(jù)魚類的繁殖、生長習性調(diào)整該電站的運行方式，使其滿足魚類繁殖和幼魚孵化所需的水深及水位漲落要求。因此，需要優(yōu)化水電站的運行調(diào)度。

3 水電生態(tài)調(diào)度優(yōu)化后

綜合考慮魚類繁殖、生長習性、電網(wǎng)的負荷要求和電站的經(jīng)濟效益后，電站在魚類的繁殖期采取了生態(tài)調(diào)度優(yōu)化措施。

該電站采取生態(tài)調(diào)度措施優(yōu)化下泄流量后，壩下流量的變幅減小，波動頻率減緩。優(yōu)化后，下泄流量變幅為445m3/s，較優(yōu)化前減小63.8%；流量波動次數(shù)達10次，較優(yōu)化前減少33.3%；流量變化率高達700m3/s·h，較優(yōu)化前降低36.9%。

1）水深變化情況

橫12斷面5月典型日水深在采取生態(tài)調(diào)度優(yōu)化措施后，其壩下橫12斷面的水位變幅大大縮小，從優(yōu)化前的3.75m減小到優(yōu)化后的0.87m，減小了2.88m。生態(tài)調(diào)度優(yōu)化后水深的最小值為7.67m,最大變幅為0.87m。

2）水位漲落情況

橫12斷面5月典型日水位漲落在采取生態(tài)調(diào)度優(yōu)化措施后，其壩下橫12斷面的水位漲落將趨于平緩。從優(yōu)化前的2.91m/h減小到優(yōu)化后的0.98m/h，減小了1.93m/h。生態(tài)調(diào)度優(yōu)化后水位漲落指數(shù)為0.98m/h。

該電站采取生態(tài)調(diào)度優(yōu)化后，壩下江段的水深和水位漲落情況變化較明顯。生態(tài)調(diào)度優(yōu)化后，魚類重要生境（葉枝斷面）處的水深不小于7.67m，水文最大變幅為0.87m，水位漲落指數(shù)為0.98m/h，可基本滿足此江段魚類繁殖和魚卵孵化及生長需要，對魚類的保護起到了很好的正面作用。

4 結論

魚卵的孵化及幼魚的生長對水位的變化及漲落非常敏感，不同的魚類對水位的漲落有不同的耐受程度。水電站的建設時應根據(jù)所涉及魚類的繁殖及孵化習性和河段的水位情勢、重要生境的立地條件、當?shù)貧夂虻臈l件等，合理確定重要生境（產(chǎn)卵場）的水位變化及漲落情況，起到指導和優(yōu)化水電站的運行方式，從而達到減緩電站的開發(fā)建設對生態(tài)不利影響的目的。

5 結語

魚類生態(tài)習性的研究是項復雜而艱巨的課題，建議在今后的水電站在開發(fā)前期，盡早開展魚類產(chǎn)卵及幼魚孵化生境的調(diào)查研究，指導今后水電的開發(fā)利用，實現(xiàn)在保護生態(tài)的前提下積極發(fā)展水電。

［1］孫小利，田忠祿，趙云.水力發(fā)電工程生態(tài)環(huán)境保護機制與技術的最新發(fā)展[M].北京：中國水利水電出版社，2009：104－105.

［2］環(huán)評函[2006]4號.水電水利建設項目河道生態(tài)用水、低溫水和過魚設施環(huán)境影響評價技術指南：試行[R].北京：國家環(huán)境保護總局環(huán)境工程評估中心文件，2006：9－15.