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1、,大坝建设对鱼类的影响及补偿措施,纪道斌 王从锋 黄钰铃2012春,第五讲,序言大坝建设对鱼类资源的不利影响国内外补偿措施及工程实例鱼道,主要内容,3,大坝建设应在考虑人类需要的同时兼顾鱼类生存的需要。当鱼类得到较好保护后，与鱼类相关联的其他生物类群和生态系统也可以得到相应保护。,一、序言,1.阻隔鱼类洄游通道1981年葛洲坝建坝前，中华鲟的产卵场分布在长江上游，绵延约800km。建坝后，中华鲟自然繁殖活动被压缩于坝下至庙嘴约4 km的江段内，产卵场分布江段的长度不足原有的1%，自然繁殖规模急剧缩小，导致了种群数量的持续下降。,二、大坝建设对鱼类资源的不利影响,2.库区水深、流速等水文情势的变
2、化造成原有水生生境改变甚至消失丹江口水库兴建后，汉江坝上江段一些产漂流性卵鱼类的产卵场消失，其他一些产卵场规模虽扩大，但由于卵苗孵化漂流流程较短，且在水库表层流速降低到0.15m/s时，表层水中已无鱼卵，中层鱼卵也很少，大部分鱼卵在孵化前沉入库底。,5,二、大坝建设对鱼类资源的不利影响,3.河道减水造成鱼类资源量减少，减水河段水生生境的改变造成原有物种的消失,二、大坝建设对鱼类资源的不利影响,4.大坝多采取底层取水，下游河道的水温比原天然河道的水温降低，导致鱼类繁殖季节推迟、当年幼鱼的生长期缩短、生长速度减缓、个体变小等问题发生。,7,二、大坝建设对鱼类资源的不利影响,5.高水头的水利水电工程
3、挑流消能造成水体气体过饱和，可导致部分鱼类死亡等。,8,二、大坝建设对鱼类资源的不利影响,得气泡病的鱼能吃么？,鱼该怎么活啊？,当人类不必担忧怎么活的时候,中华人民共和国渔业法第四章、二十二条规定：“在鱼、虾、蟹洄游通道建闸、筑坝对渔业自然资源有严重影响的，建设单位应当建造过鱼设施或采取其它补救措施”人工繁殖放流（如增殖站）建立自然保护区过鱼措施（工程补偿措施，如鱼道等）,三、鱼类资源的补偿保护措施,为保护江河上游鱼类资源，尤其是濒临灭绝鱼类，江河上游水电开发中建设鱼类增殖放流站，培育鱼类苗种，然后增殖放流，对补充和恢复天然水域鱼类资源发挥了重要作用。,1、鱼类增殖放流站,11,案例1：通过个
4、体大规格放流、整体大规模放流，并运用先进的技术手段，可有效解决中华鲟幼鲟死亡率高和亲鱼洄游率低的问题。当前是保护中华鲟的有效手段。葛洲坝水利枢纽修建后，我国进行了近30年的中华鲟人工繁殖放流的研究和实践，已累计向长江放流中华鲟几千万尾。,12,中华鲟在葛洲坝下产卵场产卵时间为每年的1011月，仔鲟大约在每年的11月中、下旬开始降河，到第二年的5月中、下旬到达河口，历时180天左右，降河里程为1893公里；幼鲟在6月集中进入河口咸淡水区，以后逐步向深水和高盐度地区过渡，9月以后绝大部分离开河口，进入东海大陆架海域。,案例2：雅砻江锦屏鱼类增殖站位于锦屏一级水电站大沱营地内,是为减轻锦屏一级、锦屏
5、二级水电站、官地水电站工程对鱼类资源的影响、保护雅砻江下游特有鱼类的种群和资源而联合建设的。增殖站全年放流苗种150200万尾,工程概算投资1.5亿元。目前是全国水电行业中规模最大、工艺最先进的鱼类增殖站之一。,目前国内要求建立鱼类保护区和禁渔区的项目有:云南省红河南沙水电站、四川省雅砻江桐子林水电站、云南省澜沧江糯扎渡水电站、金沙江溪洛渡水电站、四川省雅砻江锦屏二级水电站等。,2、鱼类自然保护区,14,针对三峡水库和金沙江一期工程建设的影响，在向家坝三峡水库回水末端长约380余km的干流江段、一级支流赤水河约430余km的干流江段，以及一些邻近支流的河口或下游段，初步安排建立了：长江上游珍稀
6、和特有鱼类自然保护区、湖北宜昌中华鲟自然保护区、上海长江口中华鲟自然保护区，来保护濒临灭绝的中华鲟，并取得了显著成绩。,15,2、鱼类自然保护区,“长江合江-雷波段珍稀鱼类国家级自然保护区”更名为“长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区”,将保护区调整至适当的水域,18,19,20,过鱼设施是指让鱼类通过障碍物的人工通道和设施。按过鱼设施的功能可将其分为：上行过鱼设施主要有鱼道、升鱼机、鱼闸等。下行过鱼设施有物理栅栏、行为栅栏和表面通道，通过视觉、听觉、电子以及水文动态模拟等方式 引导鱼类进入下游。辅助设施包括闸门、拦污栅、防护栏和辅助供水系统。,3、过鱼设施,21,1）类型按结构型式分为：水
7、池堰式鱼道 竖缝式鱼道 丹尼尔式(隔板式)鱼道 管道式鱼道（其他）按枢纽位置分为：沿海型鱼道 沿江型鱼道 电站（泵站）枢纽型鱼道 孵化场和捕捞站附设的鱼道 海湾型鱼道,鱼道,22,水池堰式鱼道,过流平稳，适用于表层、喜跳跃鱼类,竖缝式鱼道,允许不同水深的过鱼，竖缝式隔板间形成静止水流,丹尼尔式(隔板式)鱼道,比利时的丹尼尔首先在槽式鱼道的槽壁槽底设置相距很密的阻板和底坎，消能减速，称为丹尼尔式,管道式鱼道,一般布置在河床地下，安放乱石、挡板来阻流,新型鱼道,旋转阀鱼道,日本阶梯形鱼道,美国移动式溢流堰鱼道,阶梯型鱼道大鱼走楼梯小鱼坐电梯,2）鱼道的布置是指鱼道进口、出口位置和形态设计，槽口布置
8、，鱼道与枢纽其他建筑物的相对位置以及鱼道周围布置等问题。,鱼道,29,3）鱼道的设计鱼道的设计要结合过鱼对象、枢纽建筑物、闸坝地形等因素综合考虑。为保证鱼道的良好运行,应考虑以下主要技术参数：主要过鱼对象、过鱼季节和设计运行水位鱼道进口鱼道水池（鱼道流速）鱼道出口及其他条件,鱼道,30,3）鱼道的设计鱼道进口设计：鱼道的进口能否为鱼类较快地发觉和顺利地进入，是鱼道成败的关键。鱼道水池设计：既要控制水流的流速，又要重视水流的流态，既要有利于鱼类的通行，又要减少鱼类体力的消耗。鱼道出口设计：包括出口平面位置的选择、出口高程的选定、出口部位的水位流量控制调节设施和出口拦污和冲污布置的设计。,鱼道,3
9、1,4）鱼道的运行管理鱼道建成后需专人管理，经常观测，积累资料，制定管理运行和原体观测规章制度。过鱼季节要及时打开鱼道闸门，充分发挥鱼道效益。冬季要抓紧鱼道的维修和保养。鱼道管理与观测人员要具有水利和水产方面的专业知识，熟悉鱼类的洄游规律与生态习性。,鱼道,32,5）鱼道的效果评价鱼道可以沟通鱼类洄游路线、恢复鱼类洄游生活，让鱼能进行生殖或索饵洄游，对于保护水产资源，发展渔业生产有一定的积极作用。鱼道是沟通鱼类洄游路线的一种重要设施。它在低水头水利枢纽上沟通洄游路线中，有其独特的优点和功效，是其他过鱼设施不能完全取代的。,鱼道,33,5)鱼道的效果评价另一方面，鱼道工程建筑费用比较高，且并非所
10、有水利工程都适合修建鱼道。我国20 世纪60 至70 年代曾经修建过一些鱼道，多数是建在沿海的防潮闸旁和江、湖间的闸、坝上，故底坡较缓，提升高度也不大，一般在10 m 左右，大约有40 座。,鱼道,34,由于我国很多已建的鱼道是参照国外的标准进行设计施工，鱼道内流速偏大，仅仅适合洄游能力强的鱼类，导致鱼道不能完全发挥其作用。例如浙江省富春江七里垄电站的鱼道，自建成后就从未有鱼、虾、蟹通过，后来被“绿化隐蔽”;湖南衡东县洣水洋塘水轮泵水电站的鱼道从1984 年起便废弃不用了。鱼道的优化日益受到重视。,鱼道,35,36,湖南洋塘鱼道,37,有些鱼道建成后，从未有鱼虾进去过。,我国过鱼设施的研究和建
11、设大致经历了3个时期:(1)初步发展期：1958年在规划开发富春江七里垄水电站时首次提及鱼道,1960年在兴凯湖附近首先建成新开流鱼道;上世纪80年代,对鱼的生境因素及过鱼设施进行了初步研究并相继建设了40余座鱼道。,我国鱼道发展史,38,我国过鱼设施的研究和建设大致经历了3个时期:(2)停滞期：自葛洲坝水利枢纽中采取建设增殖放流站的措施来解决中华鲟等珍稀鱼类的保护问题至此后的20多年,我国在建设水利水电工程时很少修建过鱼设施,相关的技术研究工作几乎没有开展,已建过鱼设施多数运行效果不理想,因而闲置或被废弃(如湖南洋塘鱼道)。,我国鱼道发展史,39,我国过鱼设施的研究和建设大致经历了3个时期:
12、(3)二次发展期：进入21世纪后,随着我国水利水电资源开发逐步加深,天然渔业资源严重退化,甚至危及到国家级自然保护区珍稀特有鱼类,过鱼设施的研究和建设重新受到重视,一批过鱼设施已建成运行或在规划建设中。如北京上庄水库鱼道、西藏狮泉河鱼道、珠江长滩枢纽鱼道和长江小南海鱼道等。,我国鱼道发展史,40,41,我国鱼道基本统计资料,42,43,44,45,成功案例：广西长洲水利枢纽工程位于浔江干流,此工程鱼道上下水头差为15.5m，是国内第一座大型鱼道。也是我国第一座以拦导中华鲟为主的过鱼系统。,鱼道 工程实例,采取的生态保护措施为将鱼道进口布置于厂房尾水的下游，设置拦鱼导鱼措施（拦鱼电栅）。综合考虑
13、过鱼效果、对环境的影响、工程量大小、施工运行管理、工程造价等因素。设计采用隔板式鱼道，主要设计参数为：总落差约15m，鱼道水池宽度5.0m，坡降1/70，设计水深3.0m，竖缝宽1.5m，最大流速约0.8m/s，底孔尺寸1.5m*1.5m，最大流速约1.3m/s，总长约1423.42m。,国外鱼道的主要过鱼对象一般为鲑鱼(salmon)和鳟鱼(trout)等具有较高经济价值的洄游性鱼类。它们通常生活在纬度较高的地区(如北美、北欧、俄罗斯、日本北部、我国东北的黑龙江和吉林两省的入海河流),在海水里生长,淡水里产卵孵化。这些鱼类个体较大,克服流速的能力很强,对复杂流态的适应性也较好。,48,20
14、世纪50 年代，美、加两国共同修建了圣劳伦斯水电站和深水航道。水电站修建阻隔了美国幼鳗从大西洋到上游安大略湖的洄游。20 世纪70 年代，在大坝的加拿大岸加装了鳗鱼鱼道后，缓解了鳗鱼洄游的障碍，90 年代末，联邦能源调节委员会(FERC)向圣劳伦斯大坝美方即纽约电力局(NYPA)提出，在大坝的美国沿岸建设鳗鱼鱼道。,鱼道,49,从统计资料来看,世界上水头最高、长度最长的鱼道分别是美国在20 世纪50 年代建设的北汊坝(North Fork)鱼道(提升高度60m,全长2 700m)和帕尔顿鱼道(提升高度57.5m,全长4 800m)。,50,据不完全统计,美国和加拿大已经建设各种过鱼建筑物200
15、 座以上,欧洲100 座左右,日本约35 座,前苏联约15 座,其中比较著名的鱼道有美国的邦纳维尔坝鱼道、加拿大的鬼门峡鱼道以及英国的汤格兰德坝鱼道等。,51,加拿大安大略省建有鱼道42座，鱼道的坝高都不高，如Milne坝高不超过15m，但有水坝的地方基本都修建了鱼道。针对上行鲑鱼类salmonids 和 clupeids 洄游特性要求，鱼道采用了池式、丹尼尔式、具有自然河道特性的旁侧渠道等，水流的流速和流态与所要通过鱼类的生活习性相适应。鱼道运行过程中的现场跟踪评估表明，这些鱼道几乎都是有效的，达到了预期的过鱼目标。,52,53,54,加拿大安大略省鱼道分布图,55,56,57,58,59,
16、60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,加拿大Milne坝及鱼道全景,75,曲折迂回的鱼道，减少了坡度，便于鱼类逆水上,76,巴西伊泰普鱼道,77,利用地形修建的鱼道,78,水坝附设的鱼道,79,鱼道的运行，应由渔业专家掌握，根据鱼类产卵洄游上溯的规律，及时放水，还可形成观鱼旅游。,80,大部分鱼类有洄游习性，在产卵期，总会逆水而上，奋勇向前，到河流的上游产卵。,81,一些鱼道，可供游人这样观赏,82,83,84,有关过鱼设施有效性的数据资料很少，我国鱼道还没有成型的设计规范，过鱼设施的数据主要来源于国外的经验，并不能作为最佳设计标准；缺乏对鱼类的完
17、全了解；对人工增殖放流后鱼种进入水域的生态系统特点和背景情况缺乏足够的了解，因此放流个体对自然环境的生存能力是未知数；,我国过鱼设施建设存在的主要问题,迄今为止，我国还未制定相关的鱼类增殖放流实施规划，放流苗种的培育和生产难以保证；增殖放流普遍存在生产工艺粗放、效益低、成本高、资源消耗大等问题，我国也仅在中华鲟的人工增殖放流工作中进行了初步尝试，离实际应用还有一定差距。,我国过鱼设施建设存在的主要问题,加快过鱼设施的研究和建设,建立生态环境友好型的水利水电工程体系势在必行！从以下方面着手：(1)加强河段或区域代表性生物(鱼类)的研究,并加强其原型生境要素的监测;(2)开展特征鱼类生态习性、游泳
18、能力的试验和鱼道水力条件的研究;,展望,87,(3)新型过鱼设施的研制和鱼类下行设施的研究;(4)加强水工程(梯级水库)建设及投运对鱼类生存环境的叠加累积影响的研究;(5)尽快建立一部过鱼设施规范,并将过鱼设施纳入河流健康运行评价体系,维护河流健康。,展望,88,对鱼类等水生生物的保护应该标本兼治，不仅仅是在产生负面影响后的恢复，而且还要建立和完善相应的法律体系，明确责任，才能有针对性的执行和操作。鱼类的保护是多学科多群体的，工程师、生物学家、环境学家、管理者等都要携起手来，各展所长并共同努力。水利水电工作者肩负着水电建设和生态保护两项重担，在保护环境的前提下，促进水利水电的可持续发展。,展望,90,谢谢大家！,
