大中型水庫(kù)工程魚類棲息地保護(hù)方案研究
——以貴州省花灘子水庫(kù)為例

徐 江

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴陽(yáng) 550000)

1 工程概況

花灘子水庫(kù)是全國(guó)《水利改革發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的大(2)型水庫(kù)之一，工程位于長(zhǎng)江流域?yàn)踅野兑患?jí)支流清渡河下游河段，壩址位于貴州省銅仁市思南縣邵家橋鎮(zhèn)與天橋鄉(xiāng)交界處的冉世堂附近，水庫(kù)正常蓄水位491m，總庫(kù)容1.13億m3，具有多年調(diào)節(jié)性能。水庫(kù)擋水建筑物為碾壓混凝土重力壩，最大壩高108.5m。工程任務(wù)以城鄉(xiāng)供水和灌溉為主、兼顧發(fā)電，并為區(qū)域脫貧奔小康創(chuàng)造條件。

2 流域開發(fā)概況及魚類影響影響分析

清渡河干流水利水電工程建設(shè)情況依次為“清渡河水庫(kù)(在建)+雁水電站(已建)+天生橋電站(停建)+天橋電站(已建)+花灘子電站(已建)”五級(jí)，詳細(xì)情況見(jiàn)表1。

表1 清渡河干流水利水電工程建設(shè)情況

清渡河干流已建成雁水電站、天橋電站、花灘子電站等3座水利水電工程，上述梯級(jí)由于建設(shè)較早，均未考慮魚類保護(hù)措施，在花灘子水庫(kù)建設(shè)前，受上游雁水電站和下游花灘子電站大壩阻隔的影響，清渡河上下游河段以及清渡河與烏江干流之間的魚類種群交流受限?；┳铀畮?kù)建成后，上游天橋電站、天生橋電站將被淹沒(méi)，雁水電站無(wú)影響，壩址上游約20km(壩址-雁水電站)河段得以連通，原受天橋電站阻隔，魚類生境碎片化得到緩解；但壩址下游河段生境即花灘子水庫(kù)至花灘子電站段魚類將被限制在約5.5km的庫(kù)區(qū)生境生活。整體來(lái)看，花灘子水庫(kù)建成后，清渡河干流大壩阻隔將導(dǎo)致魚類種群分為雁水電站-花灘子水庫(kù)段、花灘子水庫(kù)-花灘子電站段、花灘子電站至烏江匯口段3個(gè)群體，因此，清渡河干流生境破碎化較為嚴(yán)重[1]。

清渡河水利水電工程對(duì)魚類的累積性影響主要是水電梯級(jí)開發(fā)加劇了生境破碎化，則可能影響不同水域群體之間的遺傳交流，魚類只能在局部水域內(nèi)完成生活史，導(dǎo)致種群整體遺傳性退化。據(jù)調(diào)查，清渡河流域不存在長(zhǎng)距離洄游魚類分布，但存在短距離生殖洄游、索餌洄游、越冬洄游的魚類。

3 棲息地保護(hù)方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合歷史資料及當(dāng)?shù)貪O民了解，花灘子水庫(kù)工程涉及的清渡河及其支流除鯉、鯽、泥鰍、黃鱔等常規(guī)經(jīng)濟(jì)魚類外，中華倒刺鲃、白甲魚、華鯪、泉水魚等也具有重要種質(zhì)資源價(jià)值、科學(xué)研究?jī)r(jià)值和漁業(yè)開發(fā)價(jià)值。從水生生態(tài)環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，本河段的保護(hù)目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)魚類種群交流、維持一定種群數(shù)量，做為保護(hù)方案擬定的主要目標(biāo)。本工程對(duì)魚類棲息地保護(hù)方案研究?jī)?nèi)容如下：

3.1 確定魚類棲息地保護(hù)河段

棲息地保護(hù)是保護(hù)魚類自然資源的有效措施之一。棲息地保護(hù)應(yīng)以能夠?yàn)橛绊懛秶鷥?nèi)所有魚類提供完整生活史，維持一定種群為基本原則，依據(jù)魚類資源的現(xiàn)狀及其分布特點(diǎn)，結(jié)合花灘子水庫(kù)影響河段干支流特點(diǎn)統(tǒng)籌考慮。

清渡河干流全長(zhǎng)62km，花灘子水庫(kù)建設(shè)后，庫(kù)區(qū)回水長(zhǎng)16.46km，回水至雁水電站下游3.5km處，將淹沒(méi)天橋電站和天生橋電站，清渡河干流將總體呈“花灘子電站壩下3km流水河段+花灘子電站庫(kù)區(qū)5.3km庫(kù)區(qū)緩流河段+花灘子水庫(kù)庫(kù)區(qū)16.46km河段+花灘子庫(kù)尾-雁水電站3.5km流水河段+雁水電站庫(kù)區(qū)緩流河段+雁水電站庫(kù)尾-清渡河水庫(kù)壩址約16km流水河段+清渡河水庫(kù)壩址上游4.8km庫(kù)區(qū)及庫(kù)尾以上流水河段”的格局，由于清渡河水庫(kù)以上河段位于河源區(qū)，河長(zhǎng)短、流量小，保護(hù)價(jià)值不大，在棲息地篩選時(shí)，重點(diǎn)對(duì)花灘子水庫(kù)下游河段、花灘子水庫(kù)-清渡河水庫(kù)壩址河段、主要支流纏溪河、磨石溪進(jìn)行比選和適宜性評(píng)價(jià)。清渡河流域魚類棲息地適宜性評(píng)價(jià)表，如表2所示。

表2 清渡河流域魚類棲息地適宜性評(píng)價(jià)表

本工程根據(jù)花灘子水庫(kù)工程的影響范圍和干支流生境特點(diǎn)，進(jìn)一步細(xì)化和核實(shí)魚類棲息地保護(hù)分析內(nèi)容，確定棲息地保護(hù)范圍為：① 清渡河花灘子水庫(kù)庫(kù)尾至在建清渡河水庫(kù)壩址間約22.3km干流河段，推薦拆除雁水電站連通上下游水生生境；② 壩址下游花灘子電站壩址至清渡河烏江匯口間約3km干流河段，在花灘子電站尾水渠位置布置過(guò)魚措施，維系河流連通性和生物種群交流[2]。

3.2 壩址上下游生境連通工程

花灘子水庫(kù)庫(kù)區(qū)有已建天橋電站和在建(已停建)天生橋電站，花灘子水庫(kù)建成后將淹沒(méi)兩座電站，建議對(duì)天橋、天生橋電站納入庫(kù)底清理專項(xiàng)進(jìn)行拆除，恢復(fù)清渡河干流連通性。

對(duì)天橋電站、天生橋進(jìn)行拆除后，花灘子水庫(kù)壩址至上游雁水電站壩址約20km河道貫通，清渡河主干流連通性增強(qiáng)，花灘子水庫(kù)庫(kù)區(qū)及以上清渡河干流河段水文形態(tài)呈現(xiàn)出“流水—緩流水—靜緩流水—靜水”，適宜分布在該區(qū)不同生活類型的魚類生存、繁衍。隨著花灘子水庫(kù)攔河蓄水，庫(kù)區(qū)河段魚類資源總量呈上升趨勢(shì)。

雁水電站位于花灘子水庫(kù)壩址上游20km處，為20世紀(jì)70年代建設(shè)的壩后式電站，壩高40m，裝機(jī)400kW；電站于2012年停運(yùn)?？紤]河流生境連通性要求，結(jié)合貴州省小水電清理整改要求，針對(duì)雁水電站整改方案和退出方案進(jìn)行比較。①雁水電站整改方案，即將雁水電站生態(tài)流量與過(guò)魚設(shè)施一并考慮，開展生態(tài)流量泄放設(shè)施改造+補(bǔ)建過(guò)魚設(shè)施，結(jié)合壩址右岸泄水設(shè)施布置，增設(shè)豎縫式魚道接廠房尾水處，魚道長(zhǎng)度約1.2km，考慮泄流設(shè)施改造。②雁水電站退出方案，由于雁水電站已接近設(shè)計(jì)年限，考慮做退役處理，將壩體拆除，恢復(fù)花灘子水庫(kù)庫(kù)尾以上-清渡河水庫(kù)之間約22.3km流水河段。經(jīng)比選，雁水電站拆壩退出方案，在生境連通性恢復(fù)、過(guò)魚效果、水生生物影響、運(yùn)行條件及費(fèi)用、工程量投資等方面占優(yōu)，推薦雁水電站拆除退出方案。

花灘子電站位于花灘子水庫(kù)壩址下游5.5km處，距離清渡河與烏江匯口約3km，該電站目前正常運(yùn)行，已列入貴州省小水電清理整改實(shí)施方案名錄中的整改類。整改措施包括生態(tài)流量泄放設(shè)施改造、生態(tài)流量監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝?？紤]河流生境連通性要求，本階段生態(tài)流量與過(guò)魚設(shè)施已考慮花灘子電站，應(yīng)結(jié)合小水電整改要求，在一站一策整改方案中，落實(shí)花灘子電站與花灘子水庫(kù)同步聯(lián)合調(diào)度保障生態(tài)流量泄放要求，從流域(河段)統(tǒng)籌的角度，擬建花灘子水庫(kù)固定式集誘魚系統(tǒng)+運(yùn)魚組合方案考慮一級(jí)集魚(花灘子電站壩下)+多級(jí)運(yùn)送和放流(花灘子電站、花灘子水庫(kù)上游)。

3.3 干流水生生境修復(fù)

棲息地營(yíng)造過(guò)程中應(yīng)盡量保留河道的自然形態(tài)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)該河段魚類的生活史各階段的生境特征，營(yíng)造適宜該區(qū)域上下游河段魚類種群交流、繁殖和索餌肥育的生境條件，包括連通性、水體流量要求、繁殖、索餌、越冬場(chǎng)所的地形微建與重塑，使魚類在該河段能完成其生活史，達(dá)到魚類資源保護(hù)的目的。

參考清渡河魚類棲息習(xí)性，針對(duì)壩址下游的棲息地人工生態(tài)營(yíng)造措施，除上述生境連通工程外，主要還有生態(tài)岸坡保護(hù)。需進(jìn)行岸坡護(hù)理的地方主要有河口岸坡侵蝕段、急流岸坡侵蝕段、河彎凸岸侵蝕段以及深潭邊坡侵蝕段。護(hù)岸形式可根據(jù)具體的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，主要方式有拋石護(hù)腳、砌石護(hù)岸以及砌石、木樁相結(jié)合的形式，見(jiàn)圖1，此外還應(yīng)加強(qiáng)岸坡植被保護(hù)，所用土、石材等護(hù)岸基材可就地取材。圖1中修復(fù)類型1適用于岸坡侵蝕較輕、植被較多的河岸，用原木與纖維等鋪設(shè)于岸坡進(jìn)行固定，上覆土壤，可種植當(dāng)?shù)毓嗄净虿輩策M(jìn)行綠化。修復(fù)類型2A和2B適用于岸坡侵蝕較嚴(yán)重的河岸，首先用巨石嵌入岸底護(hù)腳，然后使用重黏土、黏土和卵石等混合物填充，上再覆干樹枝捆進(jìn)行固定，最后再覆蓋土壤、種植當(dāng)?shù)毓嗄净蛉鋈氩莘N進(jìn)行綠化。

圖1 岸坡護(hù)理典型修復(fù)平面、剖面圖

花灘子水庫(kù)庫(kù)尾上游至清渡河水庫(kù)之間河段受人為影響較大，上游為硬質(zhì)化岸坡裸露，鮮有植被，下游為人工植被，岸坡較為平緩，為此對(duì)河岸裸露部分進(jìn)行岸坡護(hù)理及河岸帶植被恢復(fù)措施，所選植物應(yīng)為當(dāng)?shù)匚锓N，不僅能起到固岸護(hù)坡、景觀等作用，而且也能起到一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送作用。

3.4 支流生境修復(fù)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，清渡河干流花灘子庫(kù)尾雁水電站壩下和支流磨刀溪、纏溪河雷公堡電站壩下減水嚴(yán)重，幾乎斷流?？紤]雁水電站后期需要拆除，因此僅建議對(duì)支流磨刀溪和纏溪河雷公堡電站壩下進(jìn)行棲息地生境修復(fù)。

修復(fù)方案包括：①橫斷面挖深槽：減水河段流量減少，河道絕大部分時(shí)間處于低流量狀態(tài)，在低流量下過(guò)水?dāng)嗝娴膶挾扰c深度比值較大，呈非常寬淺的形式，對(duì)魚類生存極為不利。在河流橫斷面上進(jìn)行局部深挖形成深槽，構(gòu)建復(fù)式斷面，深槽內(nèi)將具有較大的水深，有利于魚類生存。②縱斷面設(shè)擋水堰：在減水河段縱向上每隔約1000m設(shè)置一處擋水堰，可增加斷面水深并可增大水面面積。擋水堰上游局部水位壅高將形成深潭，下游局部又可造成水流較快的急流生境。③斷面布置人工階梯-深潭：參照山區(qū)河流中自然發(fā)育的階梯-深潭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征，在減水河段布置人工階梯-深潭，人工階梯-深潭形成后，原減水河段河床較為均一單調(diào)的底坡變?yōu)橐欢味钙潞鸵欢尉徠录由仙钐断嚅g連接而成，水生棲息地在空間富于變化，多樣性增加。為了提高人工階梯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，階梯按照疊瓦形式布置，同時(shí)在平面形態(tài)上布置成反拱形。人工階梯布置示意圖見(jiàn)圖2。

擋水堰的修建可就地取材選用河床裸露的大塊卵石，這樣可以節(jié)省大量原材料。為了滿足魚類上、下游遷移的需要，還可在擋水堰中間位置設(shè)置梯形過(guò)水堰口。

圖2 人工階梯布置示意圖

4 建 議

1)在花灘子水庫(kù)工程初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)開展魚類棲息地保護(hù)方案專題研究，施工圖階段針對(duì)雁水電站拆除方案、生境修復(fù)措施開展專項(xiàng)設(shè)計(jì)；

2)思南縣漁政部門加緊制定清渡河魚類棲息地保護(hù)管理制度，加強(qiáng)魚類棲息地保護(hù)河段的漁業(yè)管理，整頓漁業(yè)生產(chǎn)秩序、實(shí)行禁漁制度，建設(shè)單位進(jìn)行漁政補(bǔ)貼，嚴(yán)禁水利水電開發(fā)及其他影響河流水文情勢(shì)項(xiàng)目的開發(fā)活動(dòng)。設(shè)立地理標(biāo)志區(qū)界標(biāo)，兩端河段分別設(shè)3-4處界牌。