2019年5月
第5期总第149期
海峡科学
Straits Science
May2019
No.5,Total149th
2-氯-5-甲基吡啶刘锦槳
（福州市环境科学研究院，福建福州350011）
［摘要］近年来，大樟溪由于大量水电站开发而导致鱼类生境遭受破坏，鱼类泪游通道不畅，鱼类繁殖受到一定影响。在莒口拦河闸建设过程中，为缓解工程对水生态系统造成的影响，决定修建仿生态旁道作为主要过鱼设施。该文通过现场调查与资料收集，明确过鱼对象主要为花鳗鲍、日本鳗鲂以及花勢， 主要过鱼季节为每年2-11月。过鱼孔口/竖缝流速建议取值为0.5m/s，进口诱鱼流速建议取值为0.45-0.5m/s，鱼道中最小感应流速建议取值0.18~0.25m/s。 ［关键词］莒口拦河闸过鱼设施鱼道改良
［中图分类号］S956［文献标识码］A 1概述
大樟溪位于福建省闽中地区东部，为闽江下游最大
的支流，发源于德化县戴云山脉东麓，自西南向东北流，
流经德化、尤溪、永泰等地，于闽侯注入闽江南港。大
樟溪全流域面积4843km2o工程上游大樟溪干流根据规
划分七级开发，河段已完成一级涌口（正常蓄水位246m）、三级梧桐（正常蓄水位105m）、界竹口（正
常蓄水位78m）三座大型水电站，其中界竹口距大樟溪
口仅70km，界竹口以下富泉溪、清凉溪、台口溪等9
条支流中，已有7条支流进行了数量不等的水电站开发。以上水电站建设时均未充分考虑鱼类的洒游通道问题，导致目前大樟溪鱼类洒游通道不畅，对鱼类的洒游
繁殖有一定的影响
莒口拦河闸闸址位于永泰县塘前乡上游600m大
樟溪干流上（距离上游莒口村约1.2km），水库正常蓄水位9.0m，回水长度约11.56km。水库总库容6892万n?,
调节库容671万m3，闸址以上控制流域面积4471km2o
柴火无烟灶
而莒口水闸作为下游干流的最后一级枢纽，若不考虑建设过鱼设施，将进一步压缩泪游鱼类的洒游区间。孙国
平等人建议在大樟溪流域开发过程中，对大樟溪干流界
竹口水电站下游刘岐、岩前、莒口三个低水头大坝补充
规划修建鱼道［%2016年，为减缓莒口拦河闸工程对水
生态系统造成的影响，决定修建仿生态旁道作为主要过
鱼设施。
［文章编号］1673-8683（2019）05-0039-03 2方案选择
2.1过鱼对象选择
目前大樟溪流域缺少较为系统的渔业资料基础研究与保护工作，没有设立渔业资源保护站。根据《福建鱼类志》等资料，大樟溪为闽江下游靠近沿海的一条支流，常见鱼类有鲤、籬、草、骗、鳗、鳍等，养殖鱼类有草鱼、讎鱼、鲤鱼、尼罗罗非鱼、鳗鱼等°］。根据以上调查资料，大樟溪鱼类种类为69种，其中花鳗鲫为国家二级保护水生动物。除花鳗鱷外，均为广布种，无其他地方特有种及国家重点保护鱼种。其中花鲂、日本鳗鱷为当地主要经济物种，因此本次主要过鱼对象选择花鳗鱷、花餉、日本鳗鱷（见表1）。
2012—2014年间，福州市环境科学研究院协同福建省水产研究所，通过资料收集分析、走访调查、实地调查等多种技术方法，对福州市大樟溪流域水生生态开展现状调查。大樟溪干流界竹口水电站以下共采集鱼类60种，以鲤形目种类数最多，其次为鲂形目。
结合现场调查与历史资料分析，在工程影响河段分布的鱼类中，花鳗鲫、日本鳗鲫、花餉以及鯉、備
等都具有显著的泄I游特征，需要进行较长距离的洒游和迁移，才能寻到合适的生境完成其繁殖等重要生活史过程。
HAIXIAKEXUE海峡科学2019年第5期
表1主要过鱼对象筛选表
种类资源量洒游动机保护等级
花鳗鱷+国家II级主要过鱼对象日本鳗鲫++江海泪游
花餉++
兼顾过鱼对象受工程影响的所有鱼类
2.2过鱼季节选择
根据本工程过鱼设施的主要过鱼目的，原则上全年均是过鱼季节。其中，主要过鱼季节应根据主要过鱼对象繁殖季节和泄I游习性来确定。
根据相关文献，花鳗'是一种典型的降河性洒游鱼类，性成熟后便由江河的上、中游移向下游，集于
sky angel vol.92河口处入海，到远洋中去产卵繁殖。每年3—9月营穴居生活,10—11月开始向河口移动，此时性腺已经开始发育。3—4月幼鳗进入河口，并上溯山涧溪流。生长、肥育期间⑷，它栖息于大樟溪溪谷环境中。花鳗鲫在大樟溪繁殖洒游的季节主要集中在3—11月。
日本鳗鲫为一种降河性汹游鱼类，平时栖息于江河、湖泊、水库的土穴、石缝里，昼伏夜出，摄食小鱼、虾、蟹和水生昆虫等。雄鱼常在河口成长；雌鱼上溯进入江河的干、支流水体中成长，5—8月开始性成熟。每年秋末冬初，亲鱼的性腺处于II—III期，即从淡水水域向河口移动，相互缠绕成鳗球，随流出海进行降河产卵洒游。在福建，每年2—4月间，幼鳗成进入江河，在各干支流生长和肥育。日本鳗鲫在大樟溪繁殖洒游的季节主要集中在2—10月。
花鲂习惯栖息在近岸海域中下层，可生活在河口咸淡水交界处，也可在淡水中生活，亲鱼通常在3冬龄性成熟，体长可达到600mm，冬季末开始生殖，产卵场在河口半咸淡水区，在大樟溪繁殖汹游的季节主要集中在2—10月。
因此，根据3种主要过鱼对象的繁殖季节和洒游习性，本工程主要过鱼季节是2—11月。
2.3流速选择
过鱼设施内部的的设计流速是过鱼设施成败的关键环节之一，通常是由过鱼对象的游泳能力决定，同 时参考天然河流的流速进行设置。根据Hammer C等人的研究成果，鱼类游泳能力根据其生物游泳的持续时间以及生理代谢模式可以分为3类：持续游泳速度、耐久游泳速度和突进速度固。鱼类可以较长时间（＞200min）保持在持续游泳速度下不会感到疲劳，这个速度也称为称为巡游速度冋。突进速度是鱼类短时间内能达到的最大游泳速度，一般持续时间小于20s，介于上述两者速度之间的游泳速度称为耐久游泳速度，该阶段持续时间在20s〜200min之间。 当一座过鱼设施有多个过鱼目标时，一般以游泳能力最弱的种类作为设计流速的取值依据，本项目的主要过鱼对象花鳗鲫、花鲂、日本鳗鲫。根据井爱国等人研究，体长22.5cm的花餉，其巡航游泳速度最小值为55.83cm/s，而最大值为102.12cm/s[7]o国内外关于鳗鱷游泳能力的实验不多，可利用数据有限。联合国粮农组织（FAO）出版的《鱼道：生物学依据、设计标准及监测》对鳗鱷的游泳能力做过简单介绍：一尾长0.60m的成鳗的最大游泳速度是1.14m/s，幼鳗（长度在6.9〜7.5cm之间）的活动能力更低，突进速度变动于0.60〜0.90m/s[8]o因此本项目采用鳗鲫的游泳能力作为设计流速的取值依据。
根据江苏省淡水水产研究所在太平闸鱼道进行原体实测的结果表明，体长在5〜10cm的鳗苗喜爱流速为0.18〜0.25m/s，极限流速为0.45〜0.50m/s，与FAO的结果基本一致[刃。鱼道的流速设计主要包括过鱼孔口流速、进口诱鱼流速以及鱼道内的最小感应流速（图1）。
鱼类通常在5〜20s的短时间内高速通过过鱼孔或竖缝。Blake研究发现，鱼类是采用突进游泳速度快速通过竖缝口，直到疲劳才开始休息。因此过鱼孔口流速主要参考鱼类突进速度。每年2—4月，闽江口幼鳗成上溯，进入淡水区育肥，此时个体一般不超过20cm，游泳能力尚弱，因此本工程过鱼孔口/竖缝流速建议取值为0.5m/So
鱼道进口一般采用一股流速较高的水流以吸引鱼类，但流速也不可过大，超过鱼类的突进游速将可能造成鱼类无法进入，因此最佳的进鱼口流速应选择在最大速度和突进游速之间。结合前人研究成果，本工程进口诱鱼流速建议取值为0.45〜0.5m/s。
鱼类进入鱼道后，若通道中水流流速过小，鱼类则容易不到方向而不继续前进，因此，鱼道中的流速应大于鱼类的感应流速。同时，鱼类上溯通过整条鱼道，
游出出口时，出口外的水流流速也应大于鱼类的感应流
速，这样鱼类才能到方向，继续上溯。根据上述，最
小感应流速建议取值0.18〜0.25m/s=
图1仿生态旁道平面及流速分布示意图
3结论与展望
莒口拦河闸过鱼设施是福州第一座仿生态旁道，连接着闽江口至大樟溪索饵、产卵场的洒游通道，位置极为重要，对于保持区域鱼类多样性、生态平衡及可持续性发展具有重要意义。由于地域、环境、物种等方面的差别，我国鱼道等鱼类保护措施的作用对象以及工作环境均与国外有差别，因此技术引进过程中存在不少问题a]，建议鱼道在建设使用过程中要进一步完善。
3.1持续开展鱼道改良工作
国内鱼道建设经验不足，鱼道的设计与运用也是一个非常复杂的综合技术，要经过认知一实践一再认知一再实践的反复过程，要在建设和运行的过程中不断评估、总结、改进与调整。“莱茵河鮭鱼一2000”计划在2000年Lffezheim鱼道与监测站投入运行后也经历了4年的过鱼数量起伏期，经过调整后鮭鱼数量才开始有较大幅度的上升。哥伦比亚河鱼道1938年建成后，直到2001—2009年，过鱼总数才明显增加[⑴。因此，过鱼设施的设计与一般工程有所区别，具有一定的不确定性。对于过鱼设施内部结构、进口等关键部位，在施工设计和施工建设时应尽可能留有改动空间。鱼道建成后，通过正常运行，不断观察、监测，发现鱼道存在的问题，针对发现的问题重新制定改良方案与目标，从而获得鱼道的最优方案，实现区域生态的连通。
3.2进一步开展鱼类游泳能力模拟研究
本次方案中采用的鱼类游泳能力值是根据文献查阅得到，数据的完整性、可靠性有待提高。为获得更
精确的目标鱼类游泳能力数据，以便精确设计通道内流速，建议在鱼道建设完成后进行目标鱼类的游泳能力测试试验，除持续游泳速度、耐久游泳速度和突进速度外，还包括：①鱼类的身体形态变化指标，如摆动幅度、摆动率、摆动步、长身体摆动模式等。②代谢状况，如耗氧率、排氨率、耗能率、各项血液检测指标等。③水流速度和形态、水温、溶氧水平和鱼类体长等。这些因素都会对鱼类游泳特性产生影响，互相之间还会存在一定的影响2]，这些都需要长期观察，开展数值模拟、局部物理模型试验及实物模型放鱼试验，模拟计算出重要设计参数，通过试验中的数据和结果来验证设计参数的合理性，然后对设计参数进行优化。
3.3全方位开展生态恢复工作
现阶段的鱼道建设不只是为保护鱼类等水生生物而设置的，更是为恢复河道水流的连通性，补偿水闸等水利设施阻隔河流引起生态环境的毁坏。区域生态系统作为一个整体，鱼类洒游数量的下降可能不只是由于鱼道设计的误差，还可能是由于水闸建设及隔断后所造成的区域流场、水质水文变化等原因。因此，除了鱼道建设外，必须同步开展增殖放流、栖息地保护等措施，并同步开展监测研究，加深对鱼类洒游习性及其繁育要求的认识，明确区域鱼类种恢复的限制因素，不断完善鱼道设计技术、鱼类栖息地、鱼类洒游所需的水文过程、过鱼保护措施研究。
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