“生態(tài)調(diào)度”對很多人來說是個陌生的詞,對長江的四大家魚來說,卻關(guān)乎生存繁衍。2011年至今,三峽水庫共進(jìn)行11次生態(tài)調(diào)度試驗。與2011年相比,2017年長江中游四大家魚產(chǎn)卵總量增加31倍,其中生態(tài)調(diào)度期間的產(chǎn)卵量更是增長了近86倍。
“看這條流量增長線,多漂亮!”5月24日下午,在水利部長江水利委員會(下稱長江委)辦公樓,看著電腦上5天來三峽水庫出庫流量監(jiān)控,趙文煥滿臉笑容。
趙文煥是長江委防汛抗旱辦公室調(diào)度處副處長,他所在部門正是三峽水庫生態(tài)調(diào)度試驗的組織者與“操盤者”。自2011年以來,每年的5、6月間,長江委都會開展通過調(diào)度三峽水庫出庫流量人為制造長江中游河段持續(xù)漲水過程的生態(tài)調(diào)度試驗,以促進(jìn)四大家魚自然繁殖。
今年5月20日開始,從15100立方米每秒到22000立方米每秒,隨著三峽水庫出庫流量的遞增,一場精心安排的漲水過程正在長江宜昌到監(jiān)利江段鋪開,為四大家魚繁殖創(chuàng)造出適宜的水流條件。
水利部中科院水工程生態(tài)研究所(下稱水生所)的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,四大家魚自然繁殖對生態(tài)調(diào)度形成的人工洪峰有明顯的響應(yīng)。與2011年相比,2017年四大家魚總產(chǎn)卵量增長了31倍,其中生態(tài)調(diào)度期間的產(chǎn)卵量更是增長近86倍。
26年前提出的設(shè)想,來自經(jīng)濟(jì)效益之外的考量。
據(jù)介紹,青魚、草魚、鰱魚、鳙魚四大家魚是適應(yīng)長江中下游江湖復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的典型物種,其資源動態(tài)是水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的重要表征。
上個世紀(jì),“長江中游四大家魚的卵苗發(fā)生量因人類活動過劇而呈下降態(tài)勢。”水生所生態(tài)水文學(xué)研究室副主任陳小娟稱,每年4月底到7月是長江四大家魚的產(chǎn)卵期,其自然繁殖離不開特定的水文條件,如持續(xù)的漲水過程、一定的水流流速、20攝氏度以上的水溫等。
早在26年前的1992年,原國家環(huán)境保護(hù)局正式批準(zhǔn)的《長江三峽水利樞紐環(huán)境影響報告書》中便提出,保障四大家魚繁殖的對策主要是通過運(yùn)用水庫調(diào)度產(chǎn)生人造洪峰促其自然繁殖,即“在家魚繁殖期內(nèi),特別是5月中旬至6月上旬,江水溫度保持在18℃以上時,安排2—3次人造洪峰,以促使宜昌至城陵磯江段的家魚產(chǎn)卵”。“一個大型的水利設(shè)施,或多或少都會對自然物種的生存環(huán)境造成影響,但我們可以嘗試將這種影響降低。”在趙文煥看來,對于兼具防洪、發(fā)電、航運(yùn)、供水及生態(tài)等綜合功能的三峽工程來說,旨在減輕大壩對長江魚類生存環(huán)境影響的生態(tài)調(diào)度試驗實屬眾多工作中的“意外收獲”,是經(jīng)濟(jì)效益之外的考量。
2011年6月至今,三峽水庫已經(jīng)開展11次生態(tài)調(diào)度試驗。每次試驗前后兩個月,水生所等相關(guān)科研單位都會通過在下游設(shè)點(diǎn)采集漂流性卵苗的方法跟蹤監(jiān)測四大家魚的自然繁殖狀況,以了解生態(tài)調(diào)度的效果。監(jiān)測數(shù)據(jù)證明,生態(tài)調(diào)度試驗對宜昌至監(jiān)利江段四大家魚早期資源量的增加起到積極作用: 2011—2017年四大家魚總產(chǎn)卵量分別為0.045億粒、6.1億粒、1.16億粒、1.61億粒、3.26億粒、5.02億粒和1.448億粒,其中生態(tài)調(diào)度期間的產(chǎn)卵量分別為0.01億粒、4.06億粒、0.58億粒、0.54億粒、1.04億粒、0.024億粒和0.868億粒,10次生態(tài)調(diào)度試驗過程中產(chǎn)卵總量為7.122億粒,占7年產(chǎn)卵總量的38.2%。
不斷完善方案,尋求更好的調(diào)度效果。
“對于三峽水庫的流量調(diào)度來說,大部分年份的生態(tài)調(diào)度試驗是精心組織、順時而為。”趙文煥說,每年5月中下旬到6月上旬正是三峽水庫騰出防洪庫容的關(guān)鍵消落期,在此期間進(jìn)行生態(tài)調(diào)度試驗正當(dāng)其時,可以兼顧消落與生態(tài)功能。
趙文煥介紹,今年三峽水庫生態(tài)調(diào)度試驗于5月20日開始,計劃持續(xù)一周左右。其間,三峽水庫出庫流量從5月19日的日均14100立方米每秒逐漸增加,至25日計劃日均出庫流量達(dá)到24000立方米每秒,在水位流量圖上呈現(xiàn)出一條逐日上揚(yáng)的曲線。
“我們的做法是在試驗中加強(qiáng)監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析研究,不斷優(yōu)化方案,以尋求*的生態(tài)調(diào)度效果,這是一種對生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性的研究與修復(fù)模式。”陳小娟說,在生態(tài)調(diào)度試驗中要對典型魚類自然繁殖狀況與自然繁殖期間的生態(tài)水文學(xué)條件進(jìn)行多學(xué)科交叉的系統(tǒng)監(jiān)測,分析典型魚類自然繁殖對生態(tài)調(diào)度的響應(yīng),對試驗性生態(tài)調(diào)度的有效性與實施效果進(jìn)行評估,研究制定并完善生態(tài)調(diào)度方案,供其它水利工程借鑒。
“2011年我們是按照水溫18攝氏度以上來進(jìn)行調(diào)度,后來我們發(fā)現(xiàn)水溫20攝氏度以上,*是22攝氏度左右,更有利于家魚產(chǎn)卵。”陳小娟說,監(jiān)測結(jié)果顯示,持續(xù)漲水時間和四大家魚產(chǎn)卵量之間呈顯著正相關(guān),即持續(xù)漲水時間越長、繁殖規(guī)模就越大,流量或水位日上漲率與產(chǎn)卵量之間沒有顯著相關(guān)性。
趙文煥稱,經(jīng)過10次生態(tài)調(diào)度試驗,較為完善的調(diào)度方案已經(jīng)被找到——結(jié)合水庫消落調(diào)度,在每年5月中下旬到6月上旬河道水溫達(dá)到20攝氏度以上時,通過調(diào)控三峽水庫出庫流量塑造適宜四大家魚繁殖的水文過程,初始出庫流量10000立方米每秒、持續(xù)加大出庫流量4到7天、下游河道水位日上漲率大于0.43米。
為其他大型水利設(shè)施開展生態(tài)調(diào)度提供借鑒
“生態(tài)調(diào)度試驗是一種補(bǔ)救措施,目前來看已經(jīng)取得了成功,并探索出了較為豐富的經(jīng)驗,為其他大型水利設(shè)施開展生態(tài)調(diào)度提供了借鑒,但在推廣過程中障礙仍有很多。”陳小娟稱,因為不同水生物種對生存環(huán)境的要求不同,不同河流的水文條件也不同,在其他地方開展生態(tài)調(diào)度試驗,還需要做大量的基礎(chǔ)性研究。
即便如此,生態(tài)調(diào)度試驗也已在擴(kuò)大范圍。
趙文煥介紹,長江上游保護(hù)區(qū)干支流各江段分布有達(dá)氏鱘、胭脂魚等產(chǎn)粘沉性卵魚類,其繁殖對水文條件也有要求。在天然情況下,金沙江下游3月中旬水溫可達(dá)到16攝氏度,但溪洛渡、向家壩運(yùn)行后,向家壩下泄水溫在4月21日才達(dá)到16攝氏度,較建壩前延遲了3旬,這意味著現(xiàn)行調(diào)度方式下,3、4月份期間,大部分時段不滿足產(chǎn)粘沉性卵魚類繁殖的水溫條件。
為此,去年,長江委組織三峽集團(tuán)公司成功開展了溪洛渡水庫、向家壩水庫和三峽水庫聯(lián)合生態(tài)調(diào)度試驗,在溪洛渡水庫采用疊梁門取水方式使壩下泄水水溫有所提高。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,疊梁門落門完成后,取水高程由518米抬升至530米,對應(yīng)機(jī)組的流道所取水溫升高約0.4攝氏度。
“不只是生態(tài)調(diào)度試驗,為了降低水利設(shè)施對水生物種的影響,我們還有針對性地開展了增殖放流、棲息地保護(hù)、建設(shè)過魚設(shè)施等一系列工作。”陳小娟說。
據(jù)了解,6月份如條件允許還將開展一到兩次針對四大家魚自然繁殖的生態(tài)調(diào)度試驗。
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