航道疏浚及筑坝固滩工程对东江河段鱼类栖息地影响研究.pdf

第 卷 增 人民珠江 年 月 :/.:/收稿日期:作者简介:陈奕芬()女本科工程师主要从事生态与工程水力学研究等工作 :.航道疏浚及筑坝固滩工程对东江河段鱼类栖息地影响研究陈奕芬黄春华王建平(珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东 广州)摘要:为明确东江河源至石龙航道扩能升级工程对东江河段鱼类栖息地影响于 年 月 日至 日使用 鱼探仪对剑潭枢纽下游段、剑潭枢纽至沥口枢纽段、沥口枢纽至风光枢纽段及风光枢纽至木京枢纽段等航道疏浚及筑坝固滩等工程河段鱼类分布进行探测 结果表明:除了剑潭枢纽至沥口枢纽江段鱼类在航道主槽内的鱼类密度都大于鱼类在浅滩内的密度除剑潭枢纽至沥口枢纽江段外鱼类分布最多的水层都是在 以下疏浚及筑坝固滩等工程会使水深达到.创造了更多有利于鱼类栖息的水层同时丁坝的修建将为鱼类提供不同的流场环境与栖息环境坝后缓流区的形成有利于增加喜好缓流鱼类栖息面积关键词:航道整治鱼类栖息地鱼类分布调查东江河段中图分类号:文献标志码:文章编号:()东江是珠江水系三大河流之一发源于江西省寻乌县桠髻钵上游称寻乌水南流入广东境内至龙川合河坝定南水汇入后称东江干流自发源地至东江口全长 流域面积 占珠江流域面积的.东江是广东省内河主要水运通道之一承接产业转移和内联外通的任务通过东江水运通道可以使全省水运能西通桂贵云东接赣闽地区全面对接粤港澳大湾区 年沥口水电站施工后河源至惠州段航道为断航状态根据广东省内河航道发展规划和区域经济发展的要求东江应充分利用水资源优势加快航道建设步伐提档升级为带动流域经济发展发挥积极作用东江河源至石龙航道扩能升级工程涉及的电站枢纽主要有剑潭、沥口、风光和木京 木京、风光、沥口、剑潭枢纽的船闸等级为 级不能满足规划航道要求 因此需对木京、风光、沥口、剑潭四个船闸按照 级标准进行改造和新建船闸此外需要对枢纽间的河道采取疏浚、机械清礁、筑坝固滩等工程措施改善航道条件以满足升级后的航行水深要求东江航道扩能升级工程的建设对水生态系统会造成一定影响开展建设前期研究对于工程设计是十分重要的中国众多的航道建设工程案例表明:航道建设前需要开展相关研究工作尤其是对建设河流枢纽运行特性、鱼类群落组成、洄游习性、栖息分布特征、游泳能力等方面开展研究 基于此本文开展了航道疏浚及筑坝固滩工程对东江河段鱼类栖息地影响研究以期为东江航道工程设计、建设提供理论依据与数据支撑 材料与方法.探测方法疏浚及筑坝固滩江段的深水区采用走航式声学探测方法探测时间为 年 月 日至 年 月 日探测时段为上午 点到下午 点探测设备采用 公司的分裂波束式回声探测系统(鱼探仪)探测波束宽().工人民珠江 年增刊 作频率 探测功率 在实际运行中探测功率可根据水深变化情况进行调节 探测时采用全球卫星定位仪 在线同步记录航迹航线将 换能器通过固定杆从船前舷置于水面下约.波束发射方向为垂直向下线缆沿固定杆绑定并连接到船舱内的电脑终端 探测时船速以 /沿“”字型路线航行最大范围覆盖探测水域 通过其它仪器测定水温数据输入 数据采集器校核声速仪器设备连接交流电源也可以通过蓄电池直接供电().探测范围探测范围包括剑潭枢纽下游段、剑潭枢纽至沥口枢纽段、沥口枢纽至风光枢纽段及风光枢纽至木京枢纽段.剑潭枢纽下游段剑潭枢纽下游疏浚区域为博罗浅滩与泗湄州浅滩博罗浅滩位于博罗大桥下游开挖整治段长约 泗湄洲浅滩位于剑潭一、二线船闸下游航道交汇处 剑潭枢纽下游探测区域拟定剑潭坝下水深较深的区域.剑潭枢纽至沥口枢纽段下矶角枢纽建设后石滩浅滩、墨园浅滩、铁冶排浅滩、岭下浅滩、瘦狗龙浅滩、鹅塘洲浅滩将被淹没只有猛虎跳墙浅滩、观音阁浅滩、岚派浅滩和横岭浅滩 个浅滩需要进行整治其中猛虎跳墙浅滩上起沥口枢纽船闸下游引航道下至炮台山全长约.观音阁浅滩上至炮台山下至观岚大桥全长约.由于河床采砂的影响两滩需要整治滩段长约.其中炮台山至芦村段约.观音阁附近约 岚派浅滩上至观岚大桥上游下至花果地整治河段长约.横岭浅滩上起盘石渡口下至槟榔村弯道顶点全长约.沥口枢纽至风光枢纽段沥口枢纽至风光枢纽段需要整治的河段主要是黄牛浅滩段 黄牛浅滩上起风光枢纽下游船闸引航道下至潭头村全长约.风光枢纽至木京枢纽段风光枢纽至木京枢纽段共有 个地方需要整治分别为木京坝下近坝段、东源浅滩和黄沙浅滩总长约.木京坝下近坝段上起木京枢纽下游引航道下至龙利村 东源浅滩位于东源大桥(仙塘东江大桥)附近上起木京村(桥址上游约)下至东源大桥下游 黄沙浅段上起黄沙村下至鸡笼山全长约.数据处理声学数据使用 .软件进行处理和分析走航数据以 为分析单元设定目标强度阀值为 根据经验设置回波图像中的噪声区域为 进行排除利用鱼类追踪技术进一步排除噪音提高鱼类计数准确性导出鱼类追踪回波数()鱼类目标强度 和栖息水层可直接提取本研究采用 等提出的有鳔鱼体长与目标强度经验公式对鱼类体长分布进行估算:.鱼类密度计算采用回波计数法水体体积通过单体回波()结果文件获取当鱼类个体呈零散分布可采用式()进行密度计算:()式中 单位体积水体鱼类数量即鱼类平均密度 鱼类回波数 每一个 探测的波束体积(水体体积)数量 结果.鱼类密度分布.剑潭枢纽下游段鱼类密度剑潭枢纽下游共采样 个分析单元共探测到鱼类 尾鱼类密度均值为./()其中最大鱼类密度为./()其中鱼类分布主要集中在剑潭枢纽下游至泗湄洲段、泗湄洲浅滩附近、博罗浅滩附近剑潭枢纽下游鱼类分布最多的是剑潭枢纽坝下游至泗湄洲段说明剑潭枢纽下游段鱼类在浅滩和航道主槽区域都有聚集但从图 可以看出在剑潭枢纽下游段鱼类在航道主槽内的密度要多于在浅滩处人民珠江 年增刊 图 剑潭枢纽下游段鱼类密度分布.剑潭枢纽至沥口枢纽段鱼类密度剑潭枢纽至沥口枢纽共采样 个分析单元共探测到鱼类 尾鱼类密度均值为./()最大鱼类密度./()鱼类主要集中在大塘面附近而在其它浅滩位置不存在鱼类大量聚集的情况因此在剑潭枢纽至沥口枢纽段鱼类主要集中在航道主槽而浅滩内并未有鱼类大量的聚集(图)图 剑潭至沥口枢纽段鱼类密度分布.沥口枢纽至风光枢纽段鱼类密度沥口枢纽至风光枢纽共采样 个分析单元共探测到鱼类 尾鱼类密度均值为./()最大鱼类密度./()根据探测结果可以得出在沥口枢纽 风光枢纽鱼类主要集在蓝田坝、蓝田坝与水东村之间区域、塘卡、风光枢纽下游黄牛浅滩部分区域说明鱼类在航道主槽内与在浅滩都有聚集但根据探测得到的图 可以看出在沥口枢纽至风光枢纽段鱼类在航道主槽内的密度要多于在浅滩位置.风光枢纽至木京枢纽段鱼类密度风光枢纽 木京枢纽共采样 个分析单元共探测到鱼类 尾鱼类密度均值为./()最大鱼类密度./()风光枢纽至木京枢纽江段鱼类主要集中在龙利村与大王宫之间、东源浅滩和鸡笼山下游附近区域 鱼类在浅滩和航道主槽区域都有聚集但从图 可以看出在风光枢纽 木京枢纽段鱼类在航道主槽内的密度要多于在浅滩位置图 沥口枢纽至风光枢纽段鱼类密度分布图 风光枢纽至木京枢纽段鱼类密度分布.鱼类栖息水层特点.剑潭枢纽下游段鱼类栖息水层特点通过提取鱼类回波特性分析剑潭枢纽下游段鱼类栖息水层分布特点 剑潭枢纽鱼类栖息水层为人民珠江 年增刊 鱼类在水层()均有分布其中鱼类主要栖息水层集中在 而在 水层分鱼类最多比例达.在 水层鱼类分布最少为.见图 图 剑潭枢纽下游段鱼类栖息水层分布.剑潭枢纽至沥口枢纽段鱼类栖息水层特点剑潭枢纽至沥口枢纽段鱼类栖息在 水层鱼类在水层()均有分布栖息的水层呈现连续的状态 鱼类在 水层分布较多其中 水层鱼类所占比例最多为.在 、水层鱼类所占比例最少为.见图 图 下矶角枢纽至沥口枢纽段鱼类.沥口枢纽至风光枢纽段鱼类栖息水层特点沥口枢纽至风光枢纽段鱼类栖息在 水层鱼类栖息水层是不连续的状态在水层 未有鱼类栖息 鱼类栖息水层主要集中在 其中在 水层鱼类所占比例最大为.在 水层鱼类所占比例最小为.见图 图 沥口至风光枢纽段鱼类栖息水层分布.风光枢纽至木京枢纽段鱼类栖息水层特点风光枢纽至木京枢纽段鱼类栖息在 鱼类在水层()均有分布鱼类栖息水层主要集中在 其中在水层 鱼类所占比例最大为.鱼类在水层 所占比例最小为.见图 图 风光至木京枢纽段鱼类栖息水层分布各江段鱼类主要栖息水层见表 发现除剑潭枢纽至沥口枢纽江段外鱼类分布最多的水层都是在 以下表 各探测江段鱼类栖息最多的水层探测江段鱼类分布最多的水层/剑潭枢纽下游段 剑潭枢纽至沥口枢纽段 沥口枢纽至风光枢纽段 风光枢纽段至木京枢纽段 讨论通过使用 对航道疏浚及筑坝固滩等工程河段进行“”字型路线探测根据探测结果可知除了剑潭枢纽至沥口枢纽江段鱼类在航道主槽内人民珠江 年增刊 的鱼类密度都大于鱼类在浅滩内的密度 浅滩中有博罗浅滩、泗湄洲浅滩、石滩浅滩、墨园浅滩与石滩洲浅滩、黄牛浅滩、东源浅滩都存在鱼类聚集的情况 由于下矶角枢纽建设后石滩浅滩、墨园浅滩、铁冶排浅滩、岭下浅滩将被淹没仅博罗浅滩、泗湄洲浅滩、黄牛浅滩、东源浅滩需要整治 工程措施在短期内对鱼类会产生一定的影响如在水下施工的时候产生的噪音对鱼类产生影响清礁工程将使局部河床地形和底质发生变化会造成局部水域悬浮物浓度增加局部河段的流场、水质状况和饵料基础也会发生不同程度的变化对鱼类栖息水层进行分析发现除剑潭枢纽至沥口枢纽江段外鱼类分布最多的水层都是在 以下 东江航道进行航道疏浚及筑坝固滩等工程目的是为了使航道水深较浅的位置达到水深.由此可见当航道疏浚及筑坝固滩等工程实施后将产生有利于鱼类栖息的水层 本次航道整治中将新建丁坝 座丁坝后方产生的涡旋流将形成回水区有利于“泡漩水”形成这将改善四大家鱼栖息环境 此外丁坝局部流速的变化导致其附近河床冲淤变化流速变化形成的冲坑与淤积为底栖鱼类营造良好的索饵与栖息环境也为鱼类提供良好的越冬条件同时丁坝增加了一些岸边缓流区域为部分喜好缓流生境的鱼类营造一些新的栖息环境 建 议 航 道 整 治 工 程 中 考 虑 采 用 生 态 型 丁坝 在丁坝内预留许多洞保证鱼可以在丁坝两侧自由穿行坝体内形成的流场结构更有利于鱼类和浮游动植物的栖息综上虽然航道疏浚及筑坝固滩等工程会对博罗浅滩、泗湄洲浅滩、黄牛浅滩、东源浅滩的鱼类产生影响但这些影响都是短期的还可以采用对水体扰动较小的施工方案或施工机械减少施工期不利影响 从长远来看探测河段大部分鱼类集中在航道主槽内鱼类栖息水层一般集中在 以上疏浚及筑坝固滩等工程会使水深达到.创造了更多有利于鱼类栖息的水层同时丁坝的修建将为鱼类提供不同的流场环境与栖息环境坝后缓流区的形成有利于增加喜好缓流鱼类栖息面积 结论为了掌握航道疏浚及筑坝固滩工程对东江河段鱼类栖息地的影响采用水声学探测仪揭示了该工程河段鱼群的分布规律并结合工程特点分析了航道疏浚及筑坝固滩工程对东江河段鱼类栖息地的影响 研究结果表明:航道疏浚及筑坝固滩等工程会在施工期对博罗浅滩、泗湄洲浅滩、黄牛浅滩、东源浅滩的鱼类产生影响疏浚及筑坝固滩等工程会使水深达到.创造了更多有利于鱼类栖息的水层同时丁坝的修建将为鱼类提供不同的流场环境与栖息环境坝后缓流区的形成有利于增加喜好缓流鱼类栖息面积参考文献:杨芳邹华志卢陈等.东江三角洲咸潮加剧原因和对策探讨.中国水利():.张昕.东江“黄金水道”复兴路困难重重.珠江水运():.邱颂曦刘中峰刘达等.木京水利枢纽二线船闸通航水流条件的试验研究.广东水利电力职业技术学院学报():.连玉喜黄耿 等.基于水声学探测的香溪河鱼类资源时空分布特征评估.水生生物学报():.莫伟均何用王建平等.珠江河口鱼类分布现状及栖息水域特征.应用与环境生物学报():.():.王建平刘超张世宝等.风光枢纽扩建船闸上游口门区通航水流条件试验研究.水运工程():.易亮冯桃辉刘玉娇.航道整治水文情势变化对四大家鱼产卵场的影响:以荆江周天河段为例.人民长江():.(下转第 页)人民珠江 年增刊 类的生存同时也发现入侵物种藁杆双脐螺严重影响了本土淡水贝类的生态位 结语从分布上看龙华区人民政府对面河段大型底栖动物物种数最多其次为四号分流岛深超光电河段大型底栖动物物种数量最少 从密度和生物量来看四号分流岛大型底栖动物密度和生物量高于其他 个采样区域 从 个生物多样性指数看四号分流岛大型底栖动物多样性和丰富度也高于其他 个采样区域 基于现场生境调查发现观澜河存在水体污染部分河段河岸硬化底质主要为泥沙、砾石和石头一些区域河床底质为硬化水泥路这些生境不利于虾、蟹、淡水贝类和大型底栖动物生存 另外观澜河许多区域有入侵螺类如小管福寿螺和藁杆双脐螺严重影响了本土淡水贝类的生态位调查过程中放生现象较常见一些区域有较多外来鱼类和肉食鱼类严重影响水生动物的食物链模式观澜河水生动物多样性调查研究建议恢复措施:改善河床底质恢复水生动物适宜的底质生物入侵种控制建议对入侵物种小管福寿螺、藁杆双脐螺进行全面清理和填埋控制其发展甚至消灭禁止过度放流食贝类的本土鱼类和入侵鱼类如入侵龟鳖类和外来肉食性鱼类扩大湿地面积提升湿地品质注重湿地的生态修复生活垃圾、工业废弃物等的定点无害化处理参考文献:解焱.中国兽类野外手册.长沙:湖南教育出版社.陈鹭.中国红树林生态系统外来种的潜在入侵性研究.北京:中国科学院大学.生物多样性观测技术导则 淡水底栖大型无脊椎动物:.赵尔宓赵肯堂周开亚.中国动物志爬行纲 第二卷 有鳞目蜥蜴亚目.北京:科学出版社.唐以杰方展强钟燕婷等.不同生态恢复阶段无瓣海桑人工林湿地中大型底栖动物群落的演替.生态学报():.王剀任金龙陈宏满等.中国两栖、爬行动物更新名录.生物多样性():.魏辅文杨奇森吴毅等.中国兽类名录(版).兽类学报():.费梁叶昌媛江建平.中国两栖动物及其分布彩色图鉴.成都:四川科学技术出版社.(责任编辑:高天扬)(上接第 页)徐伟赵进勇王琦等.基于生态丁坝群构建技术的汉江上游典型河段栖息地质量改善研究.水利水电技术(中英文)():./.艾志猛.航道整治工程生态保护措施研究.珠江水运():.(责任编辑:高天扬)