制定水库水资源利用规范时需考虑的渔业要求

文章编号10062008120100620006204制定水库水资源利用规范时需考虑的渔业要求俄AB穆拉绍夫等摘要对俄罗斯科夫金斯克梯级水电站水库水资源的合理利用状况进行了探讨研究。研究指出,在有渔业水利设施的水域,应当制定对水利设施、水生物资源及水生环境实施保护的措施,按照现行的水库利用规范来合理地利用水资源。最后呼吁,在制定水电站水资源利用规范时,必须考虑到渔业方面的要求。关键词水库资源环境影响管理措施俄罗斯中图法分类号S9646文献标志码A根据俄罗斯联邦现行的自然环境保护法,在设有渔业水利设施的水域,包括在水电站运行的情况下,进行经济活动时,应当制定对水利设施、水生物资源及水生环境实施保护的措施,并应对水生物的栖息环境、繁殖和成长条件、迁徙路线等加以保护。根据俄罗斯联邦水法及条例,应按照水库的利用规则来有效、合理地利用水资源。水电站和水工建筑物的建设和运行机构,有责任保证认真执行水库的正常充水和放水制度,同时,应当满足部分河段对渔业养殖方面的要求,因为这些河段对于渔业资源的保护和可再生来说非常重要。水库水资源利用条例是对水库水势实施管理的主要依据性文件。基于这些条例,应当根据采取措施时水库的蓄水量情况,详细绘制建筑物运行调度曲线图。决策预报期取决于入库流量的不均匀性和耗水部门对建筑物运行状态方面提出的要求,通常为1D至1个月。有关水库水位变化的动态特性,即在计算时段内,水位上升或下降的速度问题,在调度曲线中没有给予预先说明。然而,无论是对水工建筑物的安全来说,还是对水库的渔业活动而言,该特性都具有非常重要的意义,而且往往是具有决定性的意义。这种状况会导致产生不协调性,有时,甚至会导致与上库调度曲线图中有关供水量或输电量要求之间的矛盾另外,在为了保证供水供电所必须的水库放水速度方面也会产生矛盾。因此,在考虑对用于渔业养殖水库的运行状态提出要求时,必须考虑到这种特征状况。本文以科夫金斯克梯级水库为例,对考虑了渔业要求的水库蓄放水状态的研制方法之一进行分析。科夫金斯克梯级水库的水资源得到了较好的开发利用,在此修建了科夫金斯克3级梯级水利枢纽,即上级的库姆斯基水电站中级的约夫斯基水电站和下级的克尼亚热古布斯克水电站图1和图2。这些电站的水库属于高级别渔业养殖的水库。水库中的鱼种有鲑鳟鱼、北极红点鲑、欧洲白鲑、普通白鲑、江鳕、茴鱼、欧洲胡瓜鱼、普通狗鱼、拟鲤、鲤科鱼、圆腹鲦和河鲈类等等。限制水库鱼种数量的主要因素之一是繁殖效率。首先,它受制于产卵地鱼卵发育的最佳条件、仔鱼和小鱼的成活率。对于水库来说,鱼的繁殖率和种群数量的变化,主要取决于产卵、孵化和仔鱼成长期的水文条件。比如,在联邦国家管理局关于卡累利阿渔业养殖的报告书中指出,库姆斯基水库收稿日期20102042206运行与管理图1科夫达河流域国家渔业科学研究所的预测,2002年,库姆斯基水库的主要经济鱼类资源的储量为571T。此外,按照联邦国家有关卡累利阿渔业养殖方面的资料数据,2002年,库姆斯基水库可能的总的鱼类捕获量经济鱼类资源储量部分为140T。根据相关专家在20世纪50年代在对皮亚奥泽罗湖和托波泽罗湖进行径流调节之前的评估,经济鱼类资源的储量超过了现有指标152倍。为了针对具体水库的水位动态来制定渔业方面的要求,必须对水库的运行状态放水和蓄水周期、去年的最高水位与今年的最低水位之差等等与能够保证鱼类及其他水生物有足够养分的饲料源和鱼类繁殖所需的稳定环境之间的相互关系进行跟踪观测和研究。为此,将最珍贵和最脆弱的鱼种,以及大量的饲料水生生物分离出来。对于渔业来说,最贵重的鱼种是白鲑类湖白鲑和鲑科类鲑鳟鱼、红点鲑而就水位动态来说,最脆弱的鱼种为湖白鲑、红点鲑、狗鱼、鳊鱼和河鲈类。水库大批的经济鱼种比如狗鱼、鳊鱼、河鲈均属于春季产卵的种类。这些鱼通常分布在深为图2科夫达河水电站梯级纵剖面库水位急剧消落,尤其是在19961998年的种鱼秋季产卵、孵化期,水位下降得相当严重超过了152M。由于水位下降,致使下列鱼类的产卵地大部分出现冻结,如红点鲑2530、海岸白鲑4050、欧洲白鲑达3040、江鳕达1015。这种状况造成的不良后果,对19961998年较长周期的鱼类世代产生了长时间的负面影响。另一个保持水库鱼种多样性和种群数量的重要因素是饲料的保障率及喂养量,而这些均取决于水域水文状况和水生环境。产鱼量是反映鱼的繁殖率和是否具有合乎要求的饲料基地的综合指标,它既受制于自然环境因素,又取决于所采取的技术管理方法,其中包括水库的放水程度。可将产鱼量的指标,即1A内的鱼类区系捕获量,用于确定渔业损耗以及随后计算水生物资源的损失量。根据国立彼得罗扎沃茨克大学北方0515M的水库沿岸地带,主要是在河湾产卵。秋季产卵的鱼种,比如,湖白鲑、红点鲑,同样也是在浅水区产卵,因此,这可能也是它们比较脆弱的原因。如果鱼在被淹没的陆生植物上产卵,那么产卵是否成功,则在相当大的程度上取决于产卵期水库的蓄水位。如果水库的水位在产卵时没有到达留有去年未清除干净的植物残根的岸边地带,那么产在这里的卵大部分将会死亡。假使在产卵之后水位立即迅速上升,则鱼卵便处于一种对其发育不利的水文环境,这时,产卵率也会下降。违背渔业对水库消落状况的要求,其后果是导致鱼类产卵地无水、水库消落库容范围内较深处所产鱼卵死亡、渔业养殖面积缩小,以及饲料基地损失等。总之,将导致产鱼量下降,甚至使鱼类区系的鱼种构成发生变化。为了渔业养殖,对科夫金斯克梯级水库的运行状态提出的要求归结如下1为保证给秋季产卵的鱼种白鲑、红点鲑提供适宜的、正常的繁殖产卵和孵化条件,从10月中旬至5月上旬,必须禁止梯级枢纽的所有水库放水量使水位下降超过1M2为确保鲤科鱼、鲈科鱼、狗鱼及其他春季和夏季产卵鱼种正常的繁殖条件,从5月上旬至6月下旬,必须使水库水位维持稳定3为了保障在水位下降时能给最脆弱的底栖生物摇蚊科、寡毛纲和线虫提供正常的饲养条件和环境,要求梯级的所有水库的全年放水速度必须限制在每旬20CM以下。对于较灵活的底栖生物幼虫、水蛾、石蛾、蚋科,在对水库的运行状态和环境要求方面没有做出特殊规定,因为这些鱼类能较迅速地离开无水的地方。对水库渔业要求的影响评估分2个阶段实施。1第1阶段,确定渔业要求对水利综合设施水力发电工程其他区域运行指标的影响。作为衡量水电站运行状态的指标,必须对其有保障的冬季电力和多年平均年发电量进行认真审查。2第2阶段,解决出现的问题,即在水库运行调度曲线图中贯穿渔业要求时,一旦这些要求对水电站的运行参数产生影响,则应立即予以解决。完成了对科夫金斯克以下3座梯级水电站的计算评估工作装机容量为80MW、水库为多年调节的库姆斯基水电站装机容量为80MW、水库为年径流调节的约夫斯基水电站装机容量为144MW、水库为季节性径流调节的克尼亚热古布斯克水电站。科夫金斯克梯级水电站与帕兹河的水电站、图洛姆斯基和尼夫斯基梯级水电站一起为科拉电力系统提供电力。科夫金斯克梯级水库的水资源主要用于发电、供水和渔业。在19802006年对径流进行的一系列水文观测的基础上,完成了计算评估工作。现行的科夫金斯克梯级电站水库水资源利用规范后来称之为2006年规范,是目前水库水8资源管理规范。如果按照调度曲线图的规定,一旦水库的运行状态违背了渔业方面的要求,那么,在考虑渔业规定的情况下,水库将对水电站的出水量和送电量进行调整。这部分的计算评估工作,是根据荣获列宁勋章的莫斯科动力学院编制的梯级电站大纲完成的。同样,根据直至目前仍在使用的科夫金斯克梯级水库库姆斯基、约夫斯基、克尼亚热古布斯克水库和托尔万德湖及塔万德湖水资源利用规范基本条款后来称之为1968年规范,对能反映梯级水库运行状态的部分进行了非常精确的计算评估,因为在该规范中没有考虑渔业方面的要求。在联邦国家管理局跨部门鱼类学委员会制定了渔业方面的要求之后,考虑到渔业利益,而对2006年规范进行了部分修改。现行的科夫金斯克梯级水库水资源利用规范中,只是规定了渔业的总要求,而在水库运行调度曲线图中没有能反映渔业要求方面的内容。因此,应要求“尽可能”地将“渔业要求”部分补上。库姆斯基水电站水库运行调度曲线图示于图3。为了评估渔业要求发挥的作用维护鱼类正常的栖息和产卵环境,进行了水利计算和水能计算,并在此基础上完成了基于科夫金斯克梯级水库水资源利用的水力发电设计方案及渔业养殖设计方案。对梯级水库水位变化的要求被视为是对水库水位消落速度的规定。对科夫金斯克梯级水电站运行状态进行控制的参数主要有图3库姆斯基水电站水库运行调度曲线示意表1科夫金斯克梯级水电站针对水库水位变化的渔业要求进行的水电计算结果年发电量/106KWH空放泄水量/106M3出力/MW调节方案库姆斯基约夫斯基克尼亚热古电站电站布斯克电站梯级电站总计库姆斯基电站约夫斯基电站克尼亚热古布斯克电站梯级电站总计库姆斯基电站约夫斯基电站克尼亚热古布斯克电站梯级电站总计发电方案1发电方案2鱼业方案655777708175223202405404626612744732177517481293652002327922053260433669045753474169666053747266602001911731544044034013976106055965807307267197061744173417151683362441620828378040474914670939183868450759538060835610041134901902N,水电站冬季保证出力,其保证率为除了发电方案2和渔业方案中的动力参数下降以外,空放泄水量却会相应增加。,多年平均年发电量3WX,多年平均年空放泄水量。对以下各运行方案进行了分析研究1发电方案1。该方案较接近1968年规范,其运行状态是不考虑渔业要求,输电量最大。2发电方案2。该方案按照现行的与2006年规范相适应的运行调度曲线图进行运行,只是部分考虑了渔业要求。渔业方案15月中旬至6月下旬,禁止水库放水2夏秋季7月1日至10月10日,允许水库泄水,但泄水量相应的水位下降每旬不得超过20CM310月中旬至来年的5月上旬,水库每旬可泄水至水位下降48CM。该范围是在对已规定的冬季10月中旬至来年5月上旬泄水量进行计算的基础上,根据渔业养殖方案而确定的。具体方案为,水库每旬泄水,水位下降不得超过8CM不得超过6CM不得超过5CM不得超过4CM。除了上述渔业方案中所提出的要求以外,各水库的年允许泄水总量相应的水位下降为1库姆斯基水库不得超过25M2约夫斯基水库不得超过15M3克尼亚热古布斯克水库不得超过13M。根据表1中的计算结果,多年平均年发电总量最大的是科夫金斯克梯级的所有水电站在不考虑渔业要求的情况下。如果考虑渔业对水库的水位要求,则对渔业方案中的水电站的参数影响最大。在这种情况下,水电站梯级的冬季12月份保证出力会减少70MW或下降312,多年平均年发电量会减少9200万KWH或减少52。对于渔业方案中的,其动力指标会严重下降图4。图4梯级电站总发电量和出力下降与水库运行方案的关系为了限制水库水位的变化,以及排除调度曲线图中的不和协因素,建议对调度曲线图中每个区的水库出水量提出要求,并将其作为考虑水库放水速度值的范围。现行的调度曲线图中所采用的是第1个值,第2个值表示为了满足渔业要求所允许的出水量的减少值。由于调度曲线图方案的最终确定需要进行经济技术论证,因此,在对水电站由于动力指标降低而造成的经济后果进行分析、比较之后,必须对违背已确定的渔业要求而导致的经济后果进行评估。在论证关于对科夫金斯克梯级水库水资源利用状况提出渔业要求的建议时,联邦国家管理局跨部门鱼类学委员会对由于水库年泄水总量而给渔业造成的损失进行了估算。所提建议的部分内容已被2006年规范采纳。评估的目的在于确定饲料基地因沿岸无水而造成需饲养的栖息水底的生物死亡的损失。借助于饲料营养系数,将饲料基地损失换算成产鱼量的损失。据粗略统计,取决于的渔业养殖方案的不同,科夫金斯克梯级所有的水库总的产鱼量损失在自然情形下,在水库泄水水位下转第27页西北105KM处。业主是墨西哥国家电力公司FEDERALCOMMISSIONOFELECTRICITYFCE,该机构还承担这项工程的基本设计部分,被看作是设计与建造的组合机构。承包商是一家合资企业。该企业由因赫涅罗斯西维莱斯合作社联盟ICA,普罗莫托拉因维尔斯拉阿迪萨和香格里拉半岛康帕尼亚孔斯特鲁特拉组成。因格特克公司负责为这家合资企业作详细设计。这项工程包括一座高205M的混凝土面板堆石坝,混凝土面板面积为1352万M2,总堆石量为1190万M3。地下发电厂房长1035M、宽222M、高50M。在发电厂内将安装2台混流式水轮机组,总装机容量为750MW。导流系统包括2条长694M、直径为7M的隧洞,2座围堰高度分别是37M和22M。河流导流部分在2009年3月开始施工。预计这项工程在2015年建成。部。工程业主是哥斯达黎加电力协会ICECOSTARICAINSTITUTEOFELECTRICITY。这项工程的装机容量为631MW,将包括一座高170M的混凝土面板堆石坝,一条长11KM、直径为85M的引水隧洞。发电厂房为地下式,将安装4台混流式水轮发电机机组。坝的总堆石量估计达1220万M3坝顶长600M。目前,正在对该枢纽工程进行最后的详细设计。5阿根廷阿根廷的风山口PORTEZUEDODELVIENTO水电枢纽工程隶属于门多萨省MENDOZA行政区。这项工程是开发利用里奥格兰德河RIOGRANDORIVER进行水力发电。工程包括一座高151M的混凝土面板堆石坝和一座装机容量为90MW的发电厂。坝顶长510M,堆石量达众一心980万M3。目前,正在对该枢纽工程进行详细的设计。3秘鲁6萨尔瓦多普拉塔纳尔PLATANAL水电工程位于秘鲁的卡涅特省CANETE和尧约斯省YAUYOS交界处,大约在利马南面150KM的位置。业主是利马水泥公司CEMENTOSLIMA。这项工程包括一条长124KM的引水隧洞,一条长528M的发电井道和一座深600M的地下发电厂,在发电厂内将安装2台110MW的冲击式水轮机组。总装机容量将达220MW。工程还包括一座高36M的卡皮卢卡斯CAPILLUCAS碾压混凝土坝,一座高32M的保卡尔科查PAUCARCO2CHA防渗心墙土坝和