大藤峽工程水生態(tài)保護治理措施及成效

李學靈，徐 林，馬海濤

（1.水利部珠江水利委員會水文局，510635，廣州；2.廣西大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責任公司，530200，南寧）

大藤峽水利樞紐是國務(wù)院確定的172項節(jié)水供水重大水利工程的標志性項目，是紅水河10個梯級電站中的最后一級，是集防洪、航運、發(fā)電、補水壓咸、灌溉等綜合利用功能于一體的流域關(guān)鍵控制性工程。工程在建設(shè)運行中始終秉承“以人為本、生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的理念，構(gòu)建集工程、監(jiān)測、科研和管理于一體的水生態(tài)保護格局，具有“措施完備、立足工程、服務(wù)流域”的特點，開創(chuàng)了全新、全流域、全生命周期的流域水生態(tài)保護和治理模式。

一、紅水河流域梯級開發(fā)概況

1.流域概況

紅水河位于珠江流域干流西江的上游，發(fā)源于云南曲靖，流經(jīng)貴州省和廣西壯族自治區(qū)，至廣西象州石龍鎮(zhèn)與柳江匯合后改稱黔江，主要支流有北盤江、柳江、刁江等。紅水河流域通常指西江上游自南盤江黃泥河口至北盤江匯口河段、紅水河、黔江，全長1143 km，流域面積138 340 km2，多年平均流量4240 m3/s，總落差756.6 m，可開發(fā)利用水能13 030 MW，是我國十三大水電基地之一。

2.流域梯級開發(fā)現(xiàn)狀

紅水河干流清水河入口至黔江段按10級開發(fā)，即天生橋一級、天生橋二級、平班、龍灘、巖灘、大化、百龍灘、樂灘、橋鞏、大藤峽，紅水河下游的潯江已建成長洲水利樞紐。大藤峽水利樞紐最后一臺機組于2023年9 月2 日正式并網(wǎng)發(fā)電，表明目前10 個梯級電站均已投入運行。

3.流域梯級開發(fā)水生態(tài)環(huán)境影響

相關(guān)研究表明，梯級電站開發(fā)對流域水文情勢、水環(huán)境、陸生生態(tài)和水生生態(tài)等均有一定影響。在水文方面，水庫調(diào)度年內(nèi)徑流過程與水溫趨于均化，生態(tài)流量保障性提高，各庫區(qū)流速降低，下游水位日變幅增大，同時由于庫壩攔截，下游泥沙量呈減少趨勢；在水環(huán)境方面，由急流河道型水質(zhì)向緩流河道型水質(zhì)轉(zhuǎn)化，富營養(yǎng)化加??；在生態(tài)方面，梯級開發(fā)改變了土地覆蓋空間格局，居住地、人工林和水庫面積增加，灌木林、草地、旱地面積減少，庫區(qū)浮游植物增多。紅水河受梯級電站開發(fā)阻隔和水庫調(diào)度影響，水文情勢發(fā)生了較大改變，導致部分物種重要棲息地及部分魚類洄游通道被阻隔或破壞，魚類種類組成與結(jié)構(gòu)也隨之改變，表現(xiàn)為本地珍稀、保護、特有魚類種類資源下降，水庫外來種類增多，并逐漸成為優(yōu)勢種類。

4.流域梯級主要水生態(tài)保護措施

由于紅水河梯級開發(fā)較早，部分梯級電站水生態(tài)保護措施不完善。在過魚設(shè)施方面，除大藤峽及紅水河下游潯江的長洲水利樞紐以外，其余均未建設(shè)過魚設(shè)施。在增殖放流方面，大藤峽、橋鞏、大化、巖灘、樂灘電站建設(shè)了魚類增殖放流站，其他水庫庫區(qū)雖然也有增殖放流，但缺乏連續(xù)性，且放流品種單一。棲息地保護方面，紅水河設(shè)有廣西紅水河來賓段珍稀魚類自治區(qū)級自然保護區(qū)，保護區(qū)江段總長度44.5 km，主要保護國家二級保護動物花鰻鱺，瀕危動物單紋似鳡、大眼卷口魚、暗色唇鯪、烏原鯉、長臂鮠、鯮及其棲息地，以及紅水河特有魚類泉水魚、巴馬副原吸鰍、長尾鮡等及其棲息地。

二、紅水河水生態(tài)敏感性及保護要求

1.紅水河魚類分布及生態(tài)功能

根據(jù)紅水河自然生態(tài)特征，南盤江雷公灘以上魚類分布由云貴高原魚類組成；雷公灘至橋鞏以定居性的山溪急流魚類為主；橋鞏以下至大藤峽既有山區(qū)急流魚類，又有東部江河平原魚類；大藤峽以下以東部江河平原魚類為主，河口魚類及洄游性魚類種類越往下游越豐富。據(jù)記載，廣西境內(nèi)紅水河及潯江共分布魚類192 種，屬14 目31 科109 屬。其中，列入國家及省級保護的有中華鱘、花鰻鱺、唐魚、鰣，列入紅皮書的種類11 種，珠江水系特有種類27 種。紅水河江段珍稀特有保護魚類眾多，生物多樣性豐富，生態(tài)地位十分重要。其中大藤峽水利樞紐江段是高原山地急流性魚類向江河平原魚類過渡區(qū)，是流水性魚類的重要生境之一，也是珠江洄游魚類的重要生態(tài)廊道。庫尾分布有紅水河來賓段珍稀魚類自治區(qū)級自然保護區(qū)，壩上回水范圍內(nèi)及壩下分布有12 處產(chǎn)漂流性卵的魚類產(chǎn)卵場，其中大藤峽下游10 km 處的東塔產(chǎn)卵場為西江流域最大的產(chǎn)卵場。大藤峽庫區(qū)水資源保護規(guī)劃將庫區(qū)河段生態(tài)環(huán)境功能定位為水源地保護區(qū)、珍稀魚類資源保護區(qū)、水源涵養(yǎng)與物種生境保護區(qū)、景觀資源保護區(qū)以及山水宜居綠色發(fā)展保護區(qū)，具有重要戰(zhàn)略地位。

2.紅水河水生態(tài)保護要求

大藤峽庫區(qū)分布有15個水源地，是粵港澳大灣區(qū)水資源供給保障極其重要的戰(zhàn)略水源地。《珠江流域綜合規(guī)劃（2012—2030年）》明確西江干流中段（紅水河、黔江）的治理、開發(fā)和保護任務(wù)以防洪、發(fā)電、水資源配置為主，結(jié)合航運和灌溉以及水資源保護、生態(tài)環(huán)境修復(fù)等?！吨攸c流域水生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》從生態(tài)整體性和流域系統(tǒng)性出發(fā)，針對珠江干流水生態(tài)保護提出了開展水生態(tài)調(diào)查、恢復(fù)土著魚類資源和保護生物多樣性的要求，恢復(fù)西江黃金水道生物多樣性，確保珠江三角洲壓咸流量，推進解決大型水利工程建設(shè)等引發(fā)的綜合性水生態(tài)環(huán)境問題。廣西壯族自治區(qū)對水生態(tài)保護提出了加大生態(tài)系統(tǒng)保護修復(fù)力度，著力提升生態(tài)系統(tǒng)多樣性、穩(wěn)定性、持續(xù)性的要求。

3.紅水河流域水生態(tài)保護存在的問題

根據(jù)調(diào)查分析，紅水河水生態(tài)環(huán)境保護主要存在以下問題：

①流域過魚設(shè)施規(guī)劃建設(shè)不足，僅大藤峽水利樞紐建設(shè)了過魚設(shè)施，其他梯級電站均未配套建設(shè)過魚設(shè)施，影響了魚類的洄游和繁衍。

②流域增殖放流物種和放流水域缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，對放流時間與放流規(guī)格研究不足，珍稀特有魚類的保護和恢復(fù)效果不理想。

③梯級水庫調(diào)度多以防洪、發(fā)電、壓咸補淡等為主，較少考慮生態(tài)需求，沒有強制性規(guī)定生態(tài)流量保障措施，造成部分梯級壩址下游生態(tài)基流不能完全保證；未進行全流域生態(tài)調(diào)度，影響魚類產(chǎn)卵繁殖。

④水庫淹沒及人為采砂等造成魚類棲息、產(chǎn)卵、索餌等生境減少，對魚類產(chǎn)卵場、索餌場、越冬場、魚類洄游通道等棲息地保護和修復(fù)缺少統(tǒng)一規(guī)劃，僅對重要產(chǎn)卵場進行片斷式保護，保護效果不理想。

⑤水生態(tài)保護科學研究不足，針對紅水河流域珍稀保護魚類繁育技術(shù)、魚道過魚效果、增殖放流效果、生態(tài)調(diào)度效果等缺乏系統(tǒng)的科學研究。

⑥生物資源開發(fā)過程中的外來入侵植物和動物在流域內(nèi)已經(jīng)形成一定規(guī)模，對水生態(tài)系統(tǒng)形成了一定沖擊。

三、大藤峽水利樞紐工程水生態(tài)保護措施

鑒于大藤峽江段水生態(tài)環(huán)境敏感性以及在流域魚類資源保護中的重要地位，大藤峽水利樞紐充分考慮流域水生態(tài)保護要求及工程建設(shè)對水生態(tài)的影響，立足工程、面向流域，從工程措施、監(jiān)測措施、管理措施及科學研究等方面進行規(guī)劃設(shè)計，形成全方位、多角度、全流域、全生命周期的水生態(tài)保護和治理模式。

1.大藤峽水生態(tài)保護工程措施

工程設(shè)計建成“一中心、雙魚道、雙增殖站、五人造生境”水生態(tài)保護工程體系。

（1）紅水河珍稀魚類保育中心

為保護紅水河魚類多樣性，大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責任公司與紅水河流域其他9個梯級電站和長洲水利樞紐項目法人共同建立了紅水河珍稀魚類保育中心。這是珠江流域第一個珍稀魚類保育機構(gòu)，也是國內(nèi)首個由地方政府搭臺、流域管理機構(gòu)牽頭組織、各梯級電站業(yè)主共同參與的理事會模式運營的珍稀魚類保護平臺。保育中心主要職責是從流域整體出發(fā)，開展珍稀、瀕危及特有魚類的繁殖、保育、救護、監(jiān)測和研究等工作，形成全方位多角度的魚類保護體系，緩解紅水河各已建梯級電站的不利影響。

（2）過魚設(shè)施

魚道是為魚類提供溯河過閘、壩等建筑物的一種人工通道，是保持河流縱向連通性，緩解筑壩工程對魚類影響的有效手段之一。魚道建設(shè)對促進壩址上下游魚類遺傳信息交流、維護自然魚類基因庫、保證魚類種質(zhì)資源、保護魚類種群結(jié)構(gòu)等有重要作用。針對工程可能對魚類產(chǎn)生的阻隔影響，結(jié)合工程布置、壩高、所處河段自然條件及受影響魚類的特點等，設(shè)計建設(shè)了黔江主壩魚道和南木江副壩仿自然生態(tài)魚道。主要過魚種類為花鰻鱺、鰻鱺、鱤、鳤、赤眼鱒及四大家魚等，同時兼顧過魚種類有白肌銀魚、七絲鱭、三角魴等，主要過魚季節(jié)為2—7 月。大藤峽梯級魚道的建成改變了紅水河梯級開發(fā)沒有過魚設(shè)施的局面，對于流域魚類多樣性保護有舉足輕重的作用。

（3）魚類增殖站

魚類人工增殖放流是補償水利水電工程開發(fā)建設(shè)而造成的魚類資源損失、改善漁業(yè)資源結(jié)構(gòu)和水域生態(tài)環(huán)境、維護生物多樣性和河流生態(tài)健康的一種重要手段。對保護、恢復(fù)珍稀瀕危魚類種群，增強魚類種群生存和延續(xù)能力，提高天然水域的魚類資源量有重要意義。為減小工程建設(shè)對紅水河水生生物多樣性的不利影響，大藤峽工程設(shè)計建設(shè)了大藤峽魚類增殖站和來賓紅水河珍稀魚類增殖保護站。對受影響魚類進行野生親本捕撈、馴養(yǎng)及人工繁殖，實施種苗培育和增殖放流。同時開展珍稀魚類人工繁育技術(shù)研究，提升保護、恢復(fù)珍稀特有魚類的效果。

（4）魚類生境保護

水利水電開發(fā)建設(shè)導致水流變緩、水深增加、水域面積增大、水位波動大等變化，致使流水生境和可供魚類附著產(chǎn)卵的水生植物基質(zhì)銳減，從而影響了產(chǎn)草黏性卵魚類的生存。人工魚巢和人造產(chǎn)卵場是人為設(shè)置的可供魚類繁殖、仔魚棲息生長的設(shè)施，彌補工程建設(shè)導致的生境損失，為受影響魚類提供適宜的攝食、繁殖、生長和庇護空間，廣泛用于淡水流域漁業(yè)資源及生境修復(fù)和管理。工程針對受影響的紅水河大步、紅水河定子灘、柳江洛清江河口匯入口下游及桂平東塔等4處魚類產(chǎn)卵場設(shè)置人工魚巢，用于改善魚類產(chǎn)卵生境，保護魚類資源，主要服務(wù)對象為產(chǎn)黏草性卵魚類鯉、鯽、鲇等。另外，對受人工采砂影響的定子灘魚類產(chǎn)卵場采用混凝土構(gòu)件和礫石材料實施人工修復(fù)。

2.監(jiān)測措施

為及時掌握各項生態(tài)保護指標動態(tài)，大藤峽工程建立嚴格的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系，包括施工期的大氣環(huán)境監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測。建設(shè)了黔江主壩、南木江魚道水質(zhì)自動監(jiān)測站，黔江主壩及南木江副壩生態(tài)流量在線監(jiān)測設(shè)施。采用水質(zhì)自動監(jiān)測站結(jié)合人工監(jiān)測的方式對庫區(qū)及壩下影響區(qū)水生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)測。開展魚道過魚效果監(jiān)測、增殖放流效果監(jiān)測及魚類繁殖期水量調(diào)度水生態(tài)監(jiān)測等工作，全方位、全時段監(jiān)控水生態(tài)環(huán)境變化。

3.管理措施

（1）優(yōu)化水庫運行水位

堅持“發(fā)電調(diào)度服從水資源調(diào)度，水資源調(diào)度服從生態(tài)調(diào)度”的原則，優(yōu)化水庫運行水位。大藤峽庫尾分布有紅水河來賓段珍稀魚類自治區(qū)級自然保護區(qū)，為避免水庫回水對保護區(qū)季節(jié)性核心區(qū)的不利影響，工程優(yōu)化水庫運行水位，在汛期6—8月水位降低至47.6 m的基礎(chǔ)上，將4月、5月、9月運行水位從61.0 m降低至59.6 m，使水庫回水位置處于保護區(qū)季節(jié)性核心區(qū)下游，以保障核心區(qū)河段流水生境，減少對自然保護區(qū)的影響。

（2）實施生態(tài)調(diào)度

生態(tài)調(diào)度是在魚類產(chǎn)卵期間通過持續(xù)增加水庫放水量，形成持續(xù)上漲的“人造洪峰”過程，創(chuàng)造適宜魚類產(chǎn)卵的水文、水動力條件，促進產(chǎn)漂流性卵魚類產(chǎn)卵繁殖。國際上許多國家開展了生態(tài)調(diào)度實踐。我國自2000 年以來，長江、黃河、珠江、嫩江、海河、太湖、淮河等都陸續(xù)開展了生態(tài)調(diào)度實踐，取得了良好的生態(tài)效果。針對珠江流域水生生態(tài)保護目標的生態(tài)需水要求及大藤峽水利樞紐工程的水生生態(tài)影響特點，在工程方案設(shè)計時提出了生態(tài)調(diào)度要求，在運行期每年均制定魚類繁殖期水量調(diào)度方案，實施生態(tài)調(diào)度。

（3）建立生態(tài)補償機制

建立健全生態(tài)補償機制是國家生態(tài)文明建設(shè)的重要舉措。我國部分省市出臺了生態(tài)補償相關(guān)實施辦法。在珠江流域，為彌補工程建設(shè)對自然保護區(qū)的不良影響，對保護區(qū)進行了相應(yīng)補償，主要用于保護區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的增設(shè)、改造，管理能力提高以及漁民的轉(zhuǎn)產(chǎn)安置扶助等。

（4）建立規(guī)章制度

大藤峽工程制定了生態(tài)環(huán)境管理辦法，編制了魚類繁殖期水量調(diào)度方案、生態(tài)流量調(diào)度規(guī)程、魚道運行調(diào)度規(guī)程、增殖站增殖放流技術(shù)規(guī)程、珍稀魚類繁育技術(shù)標準等規(guī)章制度，從制度上有效保障各項水生態(tài)保護措施有效運行。加強與漁政部門聯(lián)動，對重要生境及禁漁期加強管理，保護魚類資源及其重要生境。

4.水生態(tài)保護科學研究

大藤峽工程始終注重科技創(chuàng)新引領(lǐng)，堅持創(chuàng)新驅(qū)動，致力于流域水生態(tài)保護科學技術(shù)研究與交流，解決工程產(chǎn)生的環(huán)境影響問題。聯(lián)合國內(nèi)高校與科研院所開展了包括生態(tài)調(diào)度在內(nèi)的多目標綜合調(diào)度研究、魚道過魚效果監(jiān)測技術(shù)研究、誘魚導魚技術(shù)研究、珍稀魚類馴養(yǎng)與人工繁殖技術(shù)研究、增殖放流遺傳標記與效果監(jiān)測調(diào)查技術(shù)研究、大藤峽庫區(qū)及壩下魚類種群變動規(guī)律研究等。同時搭建了生態(tài)交流平臺，建設(shè)國家水情教育基地、全國科普教育基地、廣西生態(tài)環(huán)境宣傳教育實踐基地等。通過與多個科研院所開展項目合作、交流研討等方式，推動流域水生態(tài)環(huán)境保護科技創(chuàng)新發(fā)展。

四、大藤峽水生態(tài)保護主要成效

1.水生態(tài)保護工程措施成效

大藤峽水利樞紐工程黔江主壩魚道和南木江副壩魚道連通了從長洲至橋鞏梯級約400 km長的河段。南木江生態(tài)魚道累計觀測過魚種類達51種，隸屬于3目9 科。監(jiān)測期間，南木江魚道最大日凈上溯的魚類數(shù)量1788尾，有效保護了流域的魚類資源。近3年累計實施16次增殖放流活動，放流魚苗種類累計超過10種，共計1080萬尾，其中放流國家二級保護動物烏原鯉、斑鳠等超過30萬尾，有效補充了紅水河流域珍稀特有魚類及經(jīng)濟魚類資源。大藤峽水利樞紐連續(xù)4年累計投放人工魚巢8000 m2，建設(shè)人造產(chǎn)卵場5000 m2，有效補充魚類繁殖生境。根據(jù)觀測，人工魚巢平均魚卵黏附量565顆/m2，周邊水域分布的產(chǎn)黏草性卵魚類和產(chǎn)黏沉性卵魚類（涉及國家二級保護魚類1種、受威脅魚類4種、珍稀保護魚類8種）較建設(shè)前顯著增加。

2.科學研究成效

大藤峽魚類增殖站、來賓紅水河珍稀魚類保護站成功自主繁育烏原鯉、斑鳠、長臀鮠、卷口魚等9種珍稀魚類，其中多線盤鮈、長鰭光唇魚人工繁育技術(shù)為國內(nèi)首次突破，為紅水河流域珍稀特有魚類保種育種提供了技術(shù)支撐。

3.生態(tài)調(diào)度成效

大藤峽水利樞紐自蓄水以來，在魚類繁殖期結(jié)合上游來水量實施水量調(diào)度，極大促進了流域魚類的繁殖活動。根據(jù)2022年水量調(diào)度期間監(jiān)測成果，紅水河來賓斷面魚類早期資源徑流量為50.1億尾，柳江石龍斷面104.7億尾，桂平石嘴斷面2.437億尾，西江封開斷面283.2億尾。

4.蓄水前后魚類種類組成及資源變化分析

根據(jù)2020—2022年對大藤峽工程影響范圍內(nèi)的來賓、武宣、桂平、平南和支流柳江柳州等5個江段的魚類資源調(diào)查，工程蓄水運行后共調(diào)查到魚類150種，以鯉形目、鱸形目、鲇形目魚類為主，占比分別為63.33%、15.34%、12.01%，其中鯉科魚類84種，占比56.00%。采集的魚類中有保護魚類3種、珠江水系特有魚類18種、洄游性魚類5種、河口性魚類4種、外來魚類19種。對比壩上壩下河段，魚類種類結(jié)構(gòu)組成基本一致。與蓄水前（2009—2012年）相比，適宜流水生境的鲃亞科和野鯪亞科魚類所占比例略微減少，分別從蓄水前的19.5%、16.9%下降到19.0%和15.5%，總體上采集到的魚類總種類數(shù)量變化不大，魚類種類結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生根本性改變。

五、結(jié) 語

紅水河受梯級開發(fā)阻隔和水庫調(diào)度影響，水文情勢發(fā)生了較大改變，魚類種類組成與結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生改變。大藤峽工程從工程措施、監(jiān)測措施、管理措施及科學研究等方面規(guī)劃設(shè)計，形成全方位、多角度、全流域、全生命周期的水生態(tài)保護和治理模式。對于紅水河流域水生態(tài)保護已初顯成效，有效減緩了工程建設(shè)帶來的不利影響，保護了流域水生態(tài)環(huán)境，同時也為其他流域水生態(tài)保護系統(tǒng)治理提供了經(jīng)驗示范。

為充分發(fā)揮大藤峽工程水生態(tài)保護體系的功能，保護流域水生態(tài)環(huán)境，維護生物多樣性，建議：①持續(xù)開展大藤峽江段水生態(tài)環(huán)境及魚類資源監(jiān)測，評價工程建設(shè)對水生態(tài)環(huán)境的影響；②開展流域珍稀保護、特有魚類生境調(diào)查，研究生活習性及資源分布特征；③深入研究珍稀保護、特有魚類繁殖、保育技術(shù)，實施增殖放流效果評估，適時調(diào)整增殖放流魚苗種類和數(shù)量；④持續(xù)開展魚道過魚效果監(jiān)測評估，并結(jié)合監(jiān)測結(jié)果實施魚道精細化運行調(diào)度研究，充分發(fā)揮魚道過魚效果；⑤加強漁政管理、棲息地保護，開展外來魚類監(jiān)測，識別和評估外來魚類入侵風險，制定防控措施，減少外來魚類對土著魚類生存環(huán)境的擠占，維護流域生態(tài)平衡。