水庫泄水總?cè)芙鈿怏w過飽和對魚類的危害

曾晨軍，莫康樂，關(guān)鐵生，陳求穩(wěn)，李 婷，張 輝

(南京水利科學(xué)研究院 水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210029)

河流建壩具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)、供水、灌溉等綜合效益，但對河流水生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生了一定影響[1]，其中一個突出問題是大壩泄水產(chǎn)生的水體總?cè)芙鈿怏w（Total Dissolved Gas，TDG）過飽和。為了保證大壩安全，通常需要將多余的來水下泄，泄水時水流大量摻氣，在水墊塘內(nèi)巨大的水壓作用下，大量氣體溶解使水體TDG過飽和。由于TDG釋放緩慢，下游河道中水體的TDG長時間保持過飽和狀態(tài)[2]。高壩泄水具有“泄量大、水頭高”的特點(diǎn)，同時梯級水庫的建設(shè)使得上一梯級的下游河道成為了下一梯級的庫區(qū)，由于庫區(qū)水深增加、流速降低，延緩了TDG的釋放[3]，導(dǎo)致TDG過飽和在梯級電站的河道中產(chǎn)生沿程累積效應(yīng)[4]，因此梯級高壩引發(fā)的TDG過飽和問題尤為突出。

當(dāng)TDG飽和度超過大氣壓和靜水壓力之和時，魚類組織和體液中溶解狀態(tài)的氣體將析出形成氣泡，罹患?xì)馀莶?，對魚類的生理和行為造成影響，嚴(yán)重時會導(dǎo)致魚類死亡[5]。早在1965年，關(guān)于哥倫比亞河TDG過飽和現(xiàn)象的研究就確定了其對魚類有潛在的危害[6]；2014年7月溪洛渡電站泄水也導(dǎo)致向家壩水庫比較嚴(yán)重的魚類死亡事件[7]。魚類可以承受的TDG飽和度與品種、體型、身體狀況、游泳深度、過飽和持續(xù)時間及水溫等因素有關(guān)[8]，其中魚類游泳深度對應(yīng)的靜水壓力對TDG過飽和有補(bǔ)償效應(yīng)[9]。以飽和度100%代表飽和狀態(tài)水體時，水深每增加1 m，可以補(bǔ)償約10%的TDG飽和度[10]，故深度的增加有助于減緩TDG過飽和對魚類的脅迫。野外監(jiān)測[11]和室內(nèi)試驗(yàn)[12]均表明，魚類具有探測并利用深度補(bǔ)償規(guī)避TDG過飽和脅迫的能力，即通過改變自身游泳深度至安全水深，從而獲得間歇性的深度補(bǔ)償以避免氣泡病的發(fā)生。但是，部分魚類需要在TDG飽和度達(dá)到一定的閾值時才會出現(xiàn)躲避行為[13]。此外，受網(wǎng)箱的限制，養(yǎng)殖魚類最大游泳深度為網(wǎng)箱深度，在出現(xiàn)TDG過飽和情況時無法自由下潛，因而存在更大的風(fēng)險(xiǎn)，而網(wǎng)箱養(yǎng)殖如何才能實(shí)現(xiàn)有效規(guī)避過飽和TDG的影響目前尚缺乏相關(guān)依據(jù)。

本文通過建立庫區(qū)立面二維TDG動態(tài)模型，結(jié)合目標(biāo)魚類安全水深閾值，分析TDG過飽和對庫區(qū)野生魚類和網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類的可能危害，為梯級高壩大庫生態(tài)調(diào)度和下游漁業(yè)養(yǎng)殖適應(yīng)性管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域?yàn)榻鹕辰掠蜗宥伤娬局料蚣覊嗡娬窘危傞L約156 km（圖1）。溪洛渡水電站于2013年5月下閘蓄水，設(shè)有7個泄洪表孔、8個泄洪深孔，壩后設(shè)水墊塘和二道壩，左右兩岸共布置了4條泄洪洞，泄洪建筑物的設(shè)計(jì)和校核洪峰流量為 43 700 m3/s（P=0.1%）和 52 300 m3/s（P=0.01%）[14]。向家壩水電站是金沙江梯級水電開發(fā)的最末一個梯級，于2012年10月下閘蓄水，泄水建筑物由10個中孔和12個表孔組成，設(shè)計(jì)和校核洪峰流量分別為41 200 m3/s（P=0.2%）和 49 800 m3/s（P=0.02%）[15]。向家壩庫區(qū)回水范圍至溪洛渡壩址，為典型的山區(qū)狹長河道型水庫[16]。研究區(qū)域漁業(yè)資源豐富，向家壩蓄水后2015年漁業(yè)資源調(diào)查顯示，庫區(qū)中部綏江縣附近采集魚類共60種，分別隸屬于5目12科，其中包含長江上游特有魚類12種[17]，如圓口銅魚、長鰭吻鮈、齊口裂腹魚等。

為研究溪洛渡水電站泄水導(dǎo)致的TDG過飽和對魚類的脅迫效應(yīng)，以2014年溪洛渡泄水導(dǎo)致向家壩庫區(qū)死魚現(xiàn)象為例，采用文獻(xiàn)調(diào)研和對漁民走訪調(diào)查的方式，獲取了該時期的溪洛渡水電站運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及相應(yīng)的魚類死亡數(shù)據(jù)。

圖1 研究區(qū)域地理位置及目標(biāo)河段高程Fig. 1 Geographical location and elevation of the target study region

1.2 庫區(qū)TDG飽和度預(yù)測模型

1.2.1 控制方程 本文采用TDG飽和度預(yù)測模型的控制方程如下：

連續(xù)方程：

動量方程：

自由水面方程：

狀態(tài)方程：

式中：u、w分別為縱向和垂向流速(m/s)；B為寬度(m)；q為單寬流量(m2/s)；g為重力加速度(m/s2)；ρ為密度 (kg/m3)；p 為壓強(qiáng) (N/m2)；τxx和 τxz為紊動切應(yīng)力 (N/m2)；α 為河床與 x方向的夾角 (°)；ξ為水面高程 (m)；h 為水深 (m)；Bξ為水面寬度 (m)；Tw為水溫 (℃)。

通用輸運(yùn)方程：

式中：Φ為標(biāo)量，代表橫向平均溫度(℃)或TDG飽和度(%)；SΦ為標(biāo)量對應(yīng)的源項(xiàng)；Dx為縱向彌散系數(shù)(m2/s)；Dz為垂向彌散系數(shù)(m2/s)。熱輸運(yùn)中的源項(xiàng)SΦT僅考慮由水面進(jìn)入水體的熱交換，忽略底質(zhì)熱交換，因此熱通量計(jì)算方程為：

式中：Haw為水面進(jìn)入水體的熱通量(W/m2)；Hsn為太陽短波輻射(W/m2)；Han為大氣長波輻射(W/m2)；Hbr為水體長波的返回輻射(W/m2)；He為水面蒸發(fā)熱損失(W/m2)；Hc為熱傳導(dǎo)通量(W/m2)。

TDG源項(xiàng)SΦG的計(jì)算方程為：

式中：Gs為當(dāng)?shù)卮髿鈮合嘛柡蜖顟B(tài)的飽和度(%)，通常為100%；G為水體飽和度(%)；k為釋放系數(shù)(s?1)，采用Streeter提出的經(jīng)典復(fù)氧方程[18]計(jì)算：

式中：v為斷面平均流速(m/s)；H為斷面平均水深(m)。

1.2.2 網(wǎng)格劃分與邊界條件設(shè)置 選取溪洛渡水電站至向家壩水電站全長約156 km的庫區(qū)水域?yàn)橛?jì)算區(qū)域。采用均勻網(wǎng)格對計(jì)算區(qū)域進(jìn)行離散，其中垂向網(wǎng)格尺寸為1 m，縱向網(wǎng)格尺寸為1 000 m，計(jì)算區(qū)域內(nèi)共計(jì)14 011個網(wǎng)格。以中國三峽集團(tuán)網(wǎng)站公布的溪洛渡水電站出庫流量和向家壩水電站出庫流量，作為模型入流邊界和出流邊界(圖2(a))。氣象參數(shù)采用計(jì)算時段內(nèi)中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)公布的向家壩庫區(qū)屏山氣象站逐小時氣象數(shù)據(jù)。模型入流TDG飽和度邊界根據(jù)USACE建立的過飽和TDG生成預(yù)測模型計(jì)算得到，入流水溫采用溪洛渡壩下1 km處水溫監(jiān)測數(shù)據(jù)(圖2(b))。

圖2 向家壩庫區(qū)流量以及入流TDG飽和度和水溫邊界條件Fig. 2 Flow rate, TDG saturation and water temperature boundary conditions for the modeled Xiangjiaba Reservoir

1.2.3 模型驗(yàn)證 以2017年6月20日—7月2日為模型的驗(yàn)證期，并以此期間的實(shí)測數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行驗(yàn)證。鑒于溪洛渡水電站在6月20日之前未發(fā)生泄水行為，因此計(jì)算區(qū)域初始TDG場設(shè)置為飽和狀態(tài)。由于缺乏庫區(qū)初始水溫分布，根據(jù)2017年1月1日—6月20日的向家壩庫區(qū)水溫和氣象資料，計(jì)算庫區(qū)水溫分布，將計(jì)算得到的2017年6月20日庫區(qū)水溫分布作為模擬時段的初始水溫場。

向家壩壩前水位驗(yàn)證及向家壩庫區(qū)沿程TDG飽和度驗(yàn)證結(jié)果見圖3，水位和TDG飽和度檢驗(yàn)精度評定顯示R2分別為0.991和0.915，說明模型采用的參數(shù)合理，結(jié)果可靠，可以用于向家壩庫區(qū)TDG時空分布模擬計(jì)算。

1.2.4 模擬工況設(shè)置 為分析壩下近區(qū)飽和度對庫區(qū)TDG飽和度分布的影響，擬定壩下近區(qū)TDG飽和度工況為115%～150%，并根據(jù)USACE建立的TDG生成預(yù)測模型[19]，計(jì)算各飽和度工況對應(yīng)的流量值，模擬工況見表1。由于每年6—10月為溪洛渡水電站泄水期，因此采用向家壩庫區(qū)屏山站豐水年6—10月的平均水文氣象數(shù)據(jù)為模型邊界，庫區(qū)初始水溫場和TDG飽和度場與模型驗(yàn)證采用的初始場一致。

考慮到過飽和TDG沿程逐漸衰減，距離壩下近區(qū)越遠(yuǎn)，魚類受到的脅迫程度越輕。同時自溪洛渡壩下33 km處的檜溪斷面（圖1）起，河道存在網(wǎng)箱養(yǎng)殖，且該斷面開始出現(xiàn)魚類死亡[7]，因此以該斷面作為控制斷面，分析過飽和TDG脅迫下向家壩庫區(qū)魚類安全水深閾值。

1.3 魚類TDG耐受閾值及安全水深閾值計(jì)算

TDG過飽和對各生長階段魚類均存在不同程度的影響，且不同魚類對TDG過飽和的耐受性也存在差異。美國國家環(huán)保局1986年發(fā)布的天然河道水質(zhì)管理標(biāo)準(zhǔn)[20]中指出，自然水體TDG飽和度應(yīng)小于110%。四川大學(xué)測試了TDG過飽和對長江上游巖原鯉魚苗[12]和齊口裂腹魚[21]兩種鯉形目魚類的脅迫效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)巖原鯉魚苗的TDG飽和度耐受閾值為115%，齊口裂腹魚在飽和度120%的水體中2 h便開始出現(xiàn)死亡。綜合以上內(nèi)容，本文選擇最不利情況，以飽和度110%作為魚類的耐受閾值?？紤]深度補(bǔ)償效應(yīng)后的水體TDG飽和度計(jì)算方法[10]：

式中：Gcomp為深度補(bǔ)償后的TDG飽和度(%)；P0為當(dāng)?shù)卮髿鈮?mmHg)。

為便于判斷魚類活動深度是否受過飽和TDG脅迫，提出安全水深閾，即考慮水深補(bǔ)償效應(yīng)下，魚類免于受過飽和TDG脅迫時的最小安全水深，本研究采用的是Gcomp為110%時對應(yīng)的水深。

2 結(jié)果分析

文獻(xiàn)調(diào)研顯示，2014年7月5日14時—11日8時，溪洛渡水電站出庫流量持續(xù)超過10 000 m3/s，期間水體TDG飽和度值均超過135%，最大達(dá)到144%[3]；在2014年7月5—13日期間，向家壩庫區(qū)的綏江段水面大量魚類患?xì)馀莶∷劳?，主要為草魚、鯉魚、長吻鮠和太湖新銀魚[7]。通過對當(dāng)?shù)貪O民走訪調(diào)查，分別統(tǒng)計(jì)2014年7月溪洛渡壩下檜溪鎮(zhèn)網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類死亡情況與網(wǎng)箱破損情況，結(jié)果表明死亡魚類主要是鯉魚、鲇、長吻鮠、鯽魚，生物量占比分別為39.2%、34.1%、14.2%和10.5%，另外該區(qū)域還有至少65口網(wǎng)箱損毀。

2.1 模型驗(yàn)證期庫區(qū)飽和度分布

模型驗(yàn)證期（2017年6月20日—7月2日），不同飽和度的水體在河道中以云團(tuán)狀向下游運(yùn)動，如圖4所示。6月27日0時（圖4(a)）庫區(qū)TDG峰值飽和度達(dá)到120%，結(jié)合圖2(b)中入流的TDG飽和度隨時間變化情況可以發(fā)現(xiàn)，這部分高TDG飽和度水體主要來自溪洛渡6月25至26日的泄水期。在6月25日之前和6月26日之后入流的TDG飽和度相對較低，導(dǎo)致下游TDG飽和度沿程分布出現(xiàn)先升高后降低的趨勢。從6月27日0時開始，向家壩庫區(qū)86 km斷面處TDG飽和度達(dá)到110%，在未來24 h內(nèi)該斷面的TDG飽和度持續(xù)升高，超過118%，并在一段時間內(nèi)持續(xù)保持高飽和度。24 h內(nèi)飽和度超過118%的峰值云團(tuán)前端向下游推進(jìn)22.1 km，峰值云團(tuán)尾端向下游推進(jìn)36.3 km，縱向長度覆蓋的范圍明顯變窄，由34.0 km降低到19.8 km。

圖4 典型時間段向家壩庫區(qū)TDG飽和度分布Fig. 4 Spatial distributions of TDG saturation in the Xiangjiaba Reservoir of typical time periods

2.2 模擬工況控制斷面TDG飽和度分布

在溪洛渡壩下近區(qū)各TDG飽和度工況下，控制斷面TDG飽和度沿水深方向的分布見圖5。整體上看，控制斷面TDG飽和度沿水深方向變化不大。水流從壩下近區(qū)運(yùn)動至控制斷面的過程中，TDG不斷發(fā)生傳質(zhì)釋放。鑒于控制斷面距壩下近區(qū)較近（僅33 km），且TDG傳質(zhì)過程較慢，斷面飽和度均值稍低于相應(yīng)壩下近區(qū)的TDG飽和度。由于TDG傳質(zhì)發(fā)生在水氣交界面，因此表層的TDG飽和度值為整個控制斷面的最低值。

2.3 深度補(bǔ)償效應(yīng)下安全水深閾值

由于表層水體是過飽和TDG對魚類產(chǎn)生脅迫的主要區(qū)域，因此選取各工況下控制斷面表層6 m水深內(nèi)的TDG飽和度進(jìn)行分析。考慮深度補(bǔ)償效應(yīng)下控制斷面附近沿水深方向TDG飽和度分布見圖6。對比圖5和6，在深度補(bǔ)償效應(yīng)作用下，盡管在水面附近，深度補(bǔ)償后的TDG飽和度與補(bǔ)償前變化不大，但是隨著水深的增加，深度補(bǔ)償后的TDG飽和度迅速降低。對比各工況控制斷面飽和度低于110%的魚類安全生境區(qū)域可以發(fā)現(xiàn)，隨著壩下近區(qū)飽和度的升高，魚類安全生境區(qū)域相應(yīng)減少。將各工況滿足魚類生境需求（TDG≤110%）的安全水深閾值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)列于表2。由表2可見：隨著壩下近區(qū)飽和度的升高，魚類需要的安全水深越大，其中安全水深閾值最?。?.48 m）的工況為壩下近區(qū)TDG飽和度115%，安全水深閾值最大（3.98 m）的工況為壩下近區(qū)TDG飽和度150%。

圖5 各工況下控制斷面TDG飽和度垂向分布Fig. 5 Vertical distribution of TDG supersaturation in each simulation condition

圖6 各工況控制斷面附近考慮深度補(bǔ)償后的飽和度垂向分布Fig. 6 Vertical distribution of hydrostatic compensated TDG supersaturation nearby the control section in each simulation condition

表2 各工況下控制斷面安全水深閾值Tab. 2 Threshold safety depth of control section in each simulation condition

3 TDG過飽和對庫區(qū)魚類的影響及應(yīng)對措施

3.1 TDG過飽和對庫區(qū)野生魚類的影響

2014年7月泄水期間，庫區(qū)水面患?xì)馀莶∷劳龅聂~類主要為草魚、鯉魚、長吻鮠和太湖新銀魚[7]。2018年向家壩庫區(qū)魚類資源調(diào)查表明，溪洛渡壩下33 km的檜溪鎮(zhèn)附近，以瓦氏黃顙魚、寡鱗飄魚、光澤黃顙魚、圓口銅魚等為該江段主要的漁獲物，其中圓口銅魚生物量占比最大[22]。對比魚類資源調(diào)查結(jié)果和魚類死亡調(diào)研結(jié)果，生物量最大的圓口銅魚卻并不是主要的死亡魚類，這主要和圓口銅魚的生活習(xí)性有關(guān)。圓口銅魚為下層魚類，楊志等[23]在金沙江下游進(jìn)行圓口銅魚生境調(diào)查的結(jié)果顯示，其游泳深度的平均值為6.22 m。但是泄水期間，溪洛渡壩下近區(qū)TDG飽和度最大值為144%[3]，對應(yīng)的檜溪斷面魚類安全水深閾值為3.55 m，小于圓口銅魚的平均游泳深度。因此，圓口銅魚的平均游泳深度足以保證其免受過飽和TDG的脅迫。死亡魚類中，草魚是死亡生物量最大的魚類，主要是因?yàn)椴蒴~為檜溪下游綏江縣斷面附近主要的漁獲物，生物量占比達(dá)到53.1%[17]，同時草魚主要生活在水域的中層，有時也在表層和近岸多水草區(qū)域，游泳深度較圓口銅魚淺，因此，草魚受過飽和TDG脅迫嚴(yán)重。蛇河下游成年大鱗大麻哈魚游泳軌跡監(jiān)測結(jié)果[11]以及巖原鯉[12]、齊口裂腹魚[21]、胭脂魚[24]等魚類的脅迫試驗(yàn)結(jié)果均表明，魚類具有利用壓力補(bǔ)償，探測并躲避TDG過飽和脅迫的能力；但是部分魚類需要飽和度達(dá)到一定的閾值才會有相應(yīng)的躲避行為[13]，且躲避行為還受其他環(huán)境因素或物種特定屬性的影響。目前草魚的躲避能力還未見相關(guān)報(bào)道。當(dāng)水體TDG飽和度達(dá)到144%時，草魚是否具有利用深度補(bǔ)償進(jìn)行躲避的能力，還有待進(jìn)一步開展野外游泳軌跡監(jiān)測以及室內(nèi)脅迫試驗(yàn)確定。由于魚類的生活習(xí)性各不相同，對流速和水深的喜好也存在較大差異，因此野生魚類的喜好游泳深度及利用深度補(bǔ)償?shù)哪芰?，決定了其受TDG過飽和水體危害的程度。

3.2 TDG過飽和對網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類的影響

除了野生魚類，2014年7月泄水期間庫區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)魚類也受到TDG過飽和水體的脅迫。盡管在溪洛渡水電站泄水調(diào)控的影響下，庫區(qū)水位上漲，可用于深度補(bǔ)償?shù)乃钤黾樱鞘芫W(wǎng)箱深度的影響，養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)魚類垂向活動范圍受限，其最大游泳深度與網(wǎng)箱深度尺寸一致，導(dǎo)致深度補(bǔ)償?shù)男Ч邢?。?dāng)網(wǎng)箱深度尺寸不足以達(dá)到安全水深閾值的要求時，將對魚類產(chǎn)生致命影響。Cao等[25]在向家壩下游網(wǎng)箱中開展TDG過飽和對胭脂魚幼魚的脅迫試驗(yàn)結(jié)果表明，水體平均飽和度為123%時，放置在0～1 m網(wǎng)箱深度的胭脂魚幼魚死亡率達(dá)80%，而放置在2～3 m網(wǎng)箱深度的胭脂魚幼魚，死亡率僅為6.25%。對其安全水深閾值進(jìn)行計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，平均飽和度123%對應(yīng)的安全水深閾值為1.30 m，因此0～1 m網(wǎng)箱深度不滿足要求，而2～3 m網(wǎng)箱深度滿足水深要求。通過現(xiàn)場走訪及對當(dāng)?shù)貪O民的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，2014年7月溪洛渡泄水期間，庫區(qū)的經(jīng)濟(jì)魚類主要采用垂向尺寸為3.00 m的網(wǎng)箱進(jìn)行養(yǎng)殖，小于3.55 m的安全水深閾值要求。同時考慮網(wǎng)箱養(yǎng)殖的密度，魚群在網(wǎng)箱各個深度均有分布，所以網(wǎng)箱的深度不足以為養(yǎng)殖魚類提供足夠的補(bǔ)償水深來躲避TDG過飽和水體的脅迫。盡管部分魚類具有探測并垂向移動以躲避TDG過飽和水體的能力，但受網(wǎng)箱的限制，魚類依然會受到TDG過飽和的嚴(yán)重影響，導(dǎo)致大量死亡。另外，長吻鮠和圓口銅魚一樣，屬于喜底層的魚類。在深度補(bǔ)償?shù)男?yīng)下，野生長吻鮠受TDG過飽和水體的脅迫程度應(yīng)該和圓口銅魚一樣較輕，同時檜溪鎮(zhèn)和綏江縣的魚類資源調(diào)查均表明，鯉魚和長吻鮠并不是庫區(qū)的主要物種[18,25]，因此庫區(qū)水面出現(xiàn)的大量死亡長吻鮠，并不是野生長吻鮠。養(yǎng)殖魚類死亡情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明大量養(yǎng)殖長吻鮠死亡，通過對當(dāng)?shù)貪O民走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，泄水期間養(yǎng)殖魚類死亡后，漁民為了方便，將死亡魚類直接撈出后丟棄在庫區(qū)。同時，該江段還存在部分養(yǎng)殖網(wǎng)箱在水流的沖擊下?lián)p毀，導(dǎo)致死亡的養(yǎng)殖長吻鮠進(jìn)入庫區(qū)，因此，可以認(rèn)為庫區(qū)江面上大量死亡的長吻鮠主要來自網(wǎng)箱養(yǎng)殖。

3.3 應(yīng)對措施

為降低TDG過飽和水體對養(yǎng)殖魚類的脅迫效應(yīng)，需要增加養(yǎng)殖網(wǎng)箱深度尺寸至安全水深以下。同時，在網(wǎng)箱中加設(shè)蓋板，確保泄水期魚類活動的最小水深滿足水深補(bǔ)償?shù)男枨螅越档途W(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類患?xì)馀莶〉膸茁?。同時，需要注意的是，當(dāng)水體TDG飽和度恢復(fù)正常時，不應(yīng)立即解除對網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類的水深約束，因?yàn)轸~體長時間處在過飽和水體中，突然解除深度補(bǔ)償，促使體內(nèi)組織和體液中的過飽和氣體以氣泡形式析出，罹患?xì)馀莶?。譚德彩[5]將受到TDG過飽和脅迫的長江魚轉(zhuǎn)移到活水艙時，均出現(xiàn)存活困難的現(xiàn)象。因此，當(dāng)水體恢復(fù)正常飽和度時，須待體內(nèi)適應(yīng)正常飽和度水體一段時間，再解除水深約束，恢復(fù)其在深度方向上的自由。

由于過飽和TDG對野生魚類的脅迫程度與其本身的生活習(xí)性以及躲避能力等因素有關(guān)，為降低過飽和TDG的脅迫程度，需要提供足夠的水深使其進(jìn)行深度補(bǔ)償。梯級電站之間，由于庫區(qū)水深較大，為野生魚類進(jìn)行深度補(bǔ)償提供了必要條件。但是對于最后一級電站的下游，由于主河槽泄水期流速較大，喜好靜水的魚類往往棲息于流速較低的灘地或近岸淺水區(qū)，不利于魚類進(jìn)行深度補(bǔ)償，因此對于具有利用深度補(bǔ)償能力的野生魚類，梯級電站的庫區(qū)相比河道更安全。同時由于距離大壩越近，魚類受過飽和TDG影響越大，有必要對最后一級電站壩下近區(qū)的TDG過飽和度提出比中間梯級電站更嚴(yán)格的限制標(biāo)準(zhǔn)。為降低最后一級電站壩下近區(qū)的TDG過飽和度，可以通過梯級電站聯(lián)合調(diào)度等方法，減少最后一個梯級電站的泄水流量，最大限度降低電站壩下近區(qū)TDG飽和度，改善下游魚類生境。

4 結(jié) 語

針對水庫泄水導(dǎo)致魚類受TDG過飽和脅迫甚至死亡的問題，以金沙江溪洛渡至向家壩江段為研究區(qū)域，構(gòu)建了向家壩庫區(qū)立面二維TDG動態(tài)模型，提出了深度補(bǔ)償下控制斷面魚類安全水深閾值評估方法，探討了庫區(qū)TDG過飽和對野生魚類和網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類的脅迫效應(yīng)，得到以下主要結(jié)論：

（1）庫區(qū)野生魚類在垂向上具有足夠的活動空間可以規(guī)避過飽和TDG的脅迫，但是個體受到的脅迫程度取決于魚類的生活習(xí)性以及利用深度補(bǔ)償?shù)哪芰Α?/p>

（2）網(wǎng)箱限制了養(yǎng)殖魚類的游泳水深，網(wǎng)箱深度不足是導(dǎo)致TDG過飽和對養(yǎng)殖魚群產(chǎn)生危害的主要原因之一。建議通過評估確定關(guān)鍵斷面安全水深閾值，調(diào)整網(wǎng)箱位置或者增大網(wǎng)箱尺寸至大于安全水深，并在TDG過飽和期限制網(wǎng)箱內(nèi)養(yǎng)殖魚類的活動范圍。

（3）梯級水庫的最后一級壩下近區(qū)TDG飽和度需要實(shí)施比中間梯級更嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)，建議通過梯級聯(lián)合調(diào)度的方式減少瞬時下泄流量，保障下游河道魚類生境安全。