第六章 鱼类资源保护设施

第六章鱼类资源保护设施,本章内容,第一节拦鱼设施第二节过鱼设施第三节人工模拟产卵场,第一节拦鱼设施,一、拦鱼设施种类及其适用性二、设计拦鱼设施应注意事项和依据三、水库下游的拦鱼设施四、水库上游的拦鱼设备,一、拦鱼设施种类及其适用性,二、设计拦鱼设施应注意事项和依据,（一）注意事项1.拦鱼设施的建造首先要服从水利工程安全与水利事业的需要，决不可因兴建拦鱼设施而危及工程的安全。2.拦鱼设施必须是既能防止鱼类外逃，又能保证水流畅通，满足泄洪与灌溉放水等需要。3.能拦住所有养殖鱼类最小放养规格，并使其安全离开拦鱼设施。,4.拦鱼设施要牢固，强度要大，要能经得起十年一遇的洪峰的考验。5.排污性能好，又不影响拦鱼效果。6.拦鱼设施的材料来源应容易解决，且成本低、效果好，经久耐用。7.航道上拦鱼设施应附设过船装置。,（二）设计依据1.设计拦网网目应以鱼体的最大周长为依据，而设计拦栅栅距应以鱼的头宽为依据。同时还要考虑鱼类在流水中能够奋力穿越比自身周长或头宽小的网目和拦栅。根据测算：一般鱼能穿越比自身小1030%的网目或栅距，个别可达50%以上。,2.不同鱼类的体形不同，设计拦网网目或栅距时应选择一种有代表性的鱼类作为设计标准。根据大量的研究和测算得出，同等规格的四大家鱼，最大周长大小顺序为：鳙、草、鲢、青；头宽顺序为：草、鳙、青、鲢。即鲢鱼身体的最大周长较小而头宽为最小。因此只要拦住了鲢鱼，即可拦住同一规格的其它家鱼。这就是以鲢鱼为拦网网目和拦栅栅距设计标准的依据。,（三）拦网网目的选定研究发现：鲢鱼的最大周长（G）与其全长（L）间的关系可用回归关系表示G0.5514L0.1238一个网目是4a，而网目的长度表示为2a，因此，需用G除以2，再考虑其穿越能力可超过其周长的2040%。也可以另一个公式计算：a0.149L,（四）拦栅栅距的选定测定发现：鲢鱼头宽（H）与其全长（L）间的关系可用回归关系表示H0.1168L0.0513考虑其穿越能力可超过其头宽的2040%，应乘上此系数。,（五）鱼类的游泳能力鱼类游泳能力：是指鱼类逆着不同流速的水流，能够支持自身的总的游泳持续时间。设置拦鱼设备地点的流速必须小于鱼类能够最大克服水流的流速，否则，鱼类会贴在拦鱼设施上。根据试验，4寸鱼种可以从0.5m/s的网拦处返回安全地点。,克服流速：是指鱼类在水中克服水流速度的能力。感应流速：是指鱼类在流水中能产生反应的流速。适应流速：是指鱼类在水中能正常游动时的速度。极限速度：是指鱼类在水中能达到的最大克服流速的瞬时值。,不同鱼类的游泳能力,三、水库下游的拦鱼设施,（一）化纤拦网化纤拦网的优点：耐腐蚀、强度大、装配简单、管理方便，拦鱼性能好，材料易获得，成本低。,1.拦网位置的选择：拦网应设在水库的内侧，具体应选择十年一遇最大流量时流速低于0.50.7米/秒的断面。2.拦网的结构：拦网由网衣、浮子纲、沉子纲、防跳网、底网以及在网衣上起加强作用的横力纲和纵力纲组成。（1）网衣：一般用912股的聚乙烯线。（2）浮子纲：一般用聚乙烯纲绳，串在网衣的上部，并加装浮子。缩节系数为0.550.60。（3）沉子纲：其长度比浮子纲长25%，装上瓷砖等沉子，紧贴库底。,（4）防跳网：加装在浮子纲上，高度为1米左右的网，防止鲢等鱼跳逃。（5）底网：又称卧网，加装在沉子纲的下部，敷设时完全贴在库底。3.拦网的安装在枯水季节，选好拦网位置后，在拦截处每隔810米埋设水泥桩或木桩，桩应入土达1.52米。有条件的可在库底浇一道水泥槽槛，槽槛高度2030厘米，槽内设钩。拦鱼前，将拦网的下纲深入水泥槽槛里，并固定在槽钩上。上纲缚扎在桩的下游面，以减少网衣同桩的磨擦。,（二）金属拦鱼栅1.钢筋拦鱼栅：一般用直径4、6、8、10毫米的钢筋做成横向或纵向的铁栅，四周用角铁，中间用扁铁固定。2.钢筋网罩：钢筋网罩的网目为3厘米左右，缚在钢筋拦鱼栅上。,（三）电栅拦鱼1.原理电栅就是通电的栅拦，“栅条”为金属导体，称电极。若干根电极在需要拦鱼的断面上排列成电极阵，通上脉冲电流后，便产生脉冲电场，当外逃的鱼触到电场时，受到电场的刺激而返回库内。2.鱼对电刺激的三态反应1)感电反应：惊吓，窜游，呼吸加快2)定向反应：朝阳极游动3)昏迷反应：电击昏，若马上离开电场，可以苏醒过来。苏醒所需要的时间是脉冲直流电交流电。,3.结构电栅：主要由电极、导线、脉冲发生器以及相应的支撑设备组成。电极按电极设置分：立柱式：电极竖立在拦鱼断面上，下面固定在地基上，上端与输电线连接。悬挂式：电极竖立在拦鱼断面上，下端游离。,4.电极材料电极：一般用直径为37厘米的镀锌钢管。由于脉冲发生器的输出导线为4根，所以每组电极由4根组成。（见书143页图）。电极的长度：由拦截面的深度而定，但电极的上端必须超出最高洪水位0.5米。电极排列的距离一般为22.5米。,5.脉冲发生器DVX-2型，其单机拦阻面积为1000平方米，电源为220伏交流电。导线选型参考表6.设置地点所选断面的最大溢洪流速应小于0.5米/秒，电极阵应与洪水主流方向呈4060的角为宜。,四、水库上游的拦鱼设备,迷魂阵（特别是湖泊的上下游）,第二节过鱼设施,一、水利工程设施对鱼、蟹资源的影响二、过鱼设施三、建造过鱼设施需考虑的问题四、长江三峡枢纽对主要淡水鱼类的影响,一、水利工程设施对鱼、蟹资源的影响,（一）阻隔鱼、蟹的产卵和索饵通道洄游型鱼类和蟹：在淡水中生长、发育成熟后到海水中去产卵（例如：鳗鲡，河蟹）。或在海水中生长、发育成熟后到淡水中去产卵（例如：中华鲟，白鲟，鲥鱼，胭脂鱼，刀鲚）。四大家鱼：由于江河阻隔，使它们不能从湖泊中进入江河去产卵。,（二）破坏或改变拦河坝、闸下游的鱼类产卵场条件拦河坝的修建使下游水位变化趋缓，洪峰削弱，需要流水刺激产卵的鱼类的基本条件消失。据统计：葛洲坝修建后，使长江中下游的部分四大家鱼产卵场消失。,（三）喜流水性鱼类的栖息活动范围缩小库区水流减缓或静止，使喜流水性鱼类无法生存，必须向上游迁移，这样它们的栖息活动范围缩小。例如：马口鱼，圆吻鲴等。（四）改变河口及其近海海域的水文状况入海淡水减少，海水进潮量增加，河口盐度增高，扩大了半咸水区域的范围。,二、过鱼设施,（一）过鱼设施种类1.过鱼闸（窗）：目的是为了灌江纳苗“顺灌”：春夏季江河涨水，鱼苗汛期来临，闸外水位高于闸内水位，开闸使闸外的鱼、蟹苗随水流入湖泊的纳苗方法。“倒灌”：秋冬季外江水位下降，闸外水位低于闸内水位，这时开闸湖水向江中排放，鱼种和成鱼逆流而上进入湖泊的纳苗方法。,但利用原闸门纳苗，往往进水量多，纳苗少，需对原闸进行改装，以减少进排水量，增加纳苗量。1）纳苗窗：在原闸门专设纳苗窗，上下两个窗，间距1米，每个窗长2米，高0.2米。2）两节闸门：闸门由上下两节组成，上半闸起开灌江纳苗。3）分节闸板：在预备闸中改装成分节闸板，一般分成23块，按闸外水位变动，调节闸板数目进行纳苗。长江由于葛洲坝，特别是三峡建成以后，长江水位涨落不大，灌江纳苗效果很差。,2.鱼道1)槽式鱼道：鱼道中像一个倒阶梯的台阶为槽状。2)池式鱼道：鱼道中像一个倒阶梯的台阶为池状。3.鱼闸：“鱼闸”同“船闸”4.升鱼机适于建在高坝上，坝下建有水槽，诱鱼进槽，用升降机将鱼运到坝的上游。5.集运鱼船为可以移动的鱼道，在坝下诱鱼运到坝上。6.特殊鱼道：为一些特殊鱼类设计的鱼道,（二）鱼道的设计要求1.鱼道入口：位置位于电厂尾水管上方或溢洪道旁，鱼类易发现，入口足够大。2.鱼道流速：以溯游能力最差的一种鱼的允许流速为标准。3.鱼道尺寸：国外宽为35米国内为23米日本为河道宽的1/25,4.出口布置：要求设置在水位较深、流速较小的地点，远离电厂和溢洪道口5.其它条件：鳗鲡喜暗，香鱼喜光。,三、建造过鱼设施需考虑的问题,建造过鱼设施需要花巨资，只有在充分论证其必要性、可行性和效果后，才能确定建设，否则将是花巨资买一个教训。,（一）拦河坝以上江段原有产卵场可能变化大坝建成后，库区流速减缓或水位加深，产卵场消失，只有回水区以上的产卵场保持原状，若所保护的鱼类的产卵场被淹没，上游又不可能形成新的产卵场，修建过鱼设施就没有意义。,（二）拦河坝下游是否存在产卵场大坝建成后，由于大坝径流调节和坝下水温降低，大坝附近产卵场会消失或发生变化，远离大坝处的产卵场如果受影响不大，产卵场基本能满足鱼类维持其资源的需要，则不必考虑建造过鱼设施。,（三）产过卵的亲鱼及幼鱼降河洄游的可能性只有在大部分亲鱼和幼鱼能够顺利通过大坝降河的情况下，建造过鱼设施才有意义。通过大坝降河的途径有：（1）经过溢洪道泄水孔降河；（2）经过电站涡轮机降河；（3）经过过鱼设施降河。,（四）拦河坝下游低温水对鱼类洄游及通过过鱼设施的影响由于坝高，下泄底层水温度低，造成坝下低水温，对温水性鱼类溯河和降河是一障碍，建造过鱼设施没有意义。,（五）需要通过大坝产卵洄游或索饵洄游经济鱼类的资源与经济价值被救护的鱼类必须有重大的经济意义或科学价值。（六）其它“救鱼”措施人工繁殖与放流，人工产卵场的建立等,四、长江三峡枢纽对主要淡水鱼类影响的研讨,（一）起始1955年我国正式开展长江流域水资源综合利用规划1956年周总理指示大型水库应尽可能做到“防洪、发电、航运、灌溉、养鱼”五利俱全。,1957年长办组织水产专家对长江宜昌段四大家鱼产卵场进行了调查。结果表明：宜昌产卵场是全国最大规模的家鱼产卵场，对全国淡水渔业影响重大，必须加以保护。1959年正式提出在葛洲坝枢纽上修建过鱼设施鱼涵洞。,争论开始1960年由中科院水生所、山东海洋学院、上海水产学院、南京大学、武汉大学等单位组织了200多名水产科技人员对全长江的家鱼产卵场进行了大规模的系统调查。提出4点意见：,（1）在三峡和葛洲坝之间由于径流调节，失去了家鱼产卵条件，即使亲鱼能够过坝，也不能进行繁殖。（2）家鱼产卵的条件并不严格，被阻隔在坝下的鱼群，必将转移到坝下产卵场去繁殖。（3）家鱼在坝上即使产了卵，亦将由于水库流速趋缓，鱼卵将下沉死亡或通过溢流坝和水轮机遭到伤亡。（4）家鱼游泳能力不同于鲑鳟鱼类，要通过鱼道、鱼梯等过鱼设施有困难。,长江水产研究所表示不同的意见：（1）葛洲坝水利枢纽建成后的小水库其回水带仅达于南津关上游不远处，在回水带至三斗坪仍可形成产卵所需的水文条件。（2）亲鱼、鱼苗和鱼卵江河洄游，据苏联资料，可以不受任何伤害，葛洲坝枢纽仍可建立过鱼建筑物。1970年水生生物研究所再次发表文章，指出葛洲坝不必建过鱼设施，理由是：,（1）三峡大坝修建后，原宜昌产卵场的环境将发生巨大变化，特别是水温下降，远不能满足家鱼产卵所需要的条件，原宜昌产卵场将不在存在。（2）过去对家鱼产卵场情况的了解不够全面，对宜昌产卵场估计偏高，经调查仅占干流的7%，而葛洲坝下游占干流产卵规模80%的20多个产卵场鱼类仍能在此产卵，且所产鱼卵不必通过溢洪道河和水轮机，比过坝产卵强。（3）家鱼人工繁殖技术的发展和普及可以弥补宜昌产卵场的损失。（4）对洄游性鱼类影响不大。,（二）争论继续1970年批准兴建葛洲坝水利枢纽，但是对于是否修建过鱼设施仍有两种不同的意见。但是将要修过鱼设施的意见写入了工程纪要，三三工程勘察设计团编制了“长江葛洲坝水利枢纽过鱼建筑物初步设计报告”，并有如下4点理由：（1）为了使中华鲟、达氏鲟和白鲟能上溯过坝到四川去产卵繁殖，使这些珍贵的鱼类不致绝种。,（2）为了让鳗鲡能上溯到上游干、支流去索饵肥育，使上游鳗鲡不致绝迹。（3）为了让已上溯到枢纽下游集群的青、草、鲢、鳙、鳡、铜、鯮、鳤、鲂、鳊、鲌、鲴等产卵亲鱼在有上溯要求时，有可能过坝到上游新形成的产卵场去产卵。（4）为了便于枢纽下游约40余种经济鱼类的成鱼上溯过坝，以增加长江上游的鱼类资源，保持鱼类自然资源的相对稳定性。虽然有许多反对意见，但是三三指挥部以赞成的意见设计了过鱼建筑物。,1972年中央确定暂停三三工程，并进行修改初步设计。1975年1978年几经争论，又拿出报告：（1）葛洲坝枢纽是一个迳流式电站，建坝后河流的水文因子无大改变，因而生态环境不会有明显影响。（2）建坝后家鱼、铜鱼等产漂流性卵的鱼类，均能适应被大坝分隔开的上下游环境，各自完成生长繁殖，无需专门救护。,（3）枢纽隔断了必须通过宜昌去四川境内繁殖的洄游性鱼类，必须专门救护，而救护中华鲟的方法以采用人工繁殖放流为主，修建过鱼设施不能有效救护中华鲟。（4）葛洲坝枢纽予留过鱼建筑物的位置，以大江下游为宜。（5）由于施工现状，二江不设固定过鱼建筑物。,1979年1981年，国家水产总局上书中央要求建过鱼设施，又引起争论，双方意见统一不了，建议赴国外考察，赴美国考察组考察后存在两种意见，赴苏联组考察后一致认为要修建过鱼设施。,（三）结论1981年葛洲坝大江截流，1982年3月水生生物研究所在沙市江段采集到全长7.89.4厘米的中华鲟幼鱼10尾，67月又在崇明岛采集到19.534厘米的中华鲟幼鱼120尾，经鉴定都是大江截流后1981年秋季出生的，说明大江截流后中华鲟仍可在长江自然繁殖后代。随后又发现了吃中华鲟卵的铜鱼。,1982年底中央确定“葛洲坝水利枢纽工程对中华鲟的救护措施可以不考虑修建过鱼设施，以免造成经济上的浪费”，并建议：（1）继续做好葛洲坝下中华鲟产卵场的调查。（2）加紧坝下鲟鱼人工繁殖试验工作。（3）网捕过坝鲟鱼仍应作为救护鲟鱼的补充措施。（4）必须严格实行禁捕。,1983年中华鲟人工繁殖成功，随后葛洲坝工程局筹建了中华鲟人工放流站，并在1987年放流了平均体重4.2克的中华鲟幼鲟5000尾。其它鱼类如白