水电工程鱼类增殖放流站工艺设计

西北水电&2010年&第4期

文章编号:1006 2610(2010)04 0009 05

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水电工程鱼类增殖放流站工艺设计

张东亚,牛天祥

(中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,西安 710065)

摘 要:鱼类人工增殖放流是补偿水电开发造成鱼类资源衰退、保护珍稀濒危鱼类种群延续以及补充经济鱼类资源的一种重要手段,是目前常采用的保护受水电工程影响鱼类的一种实践措施。文章着重阐述了鱼类增殖放流站亲鱼数量的确定、工艺设计等内容,以期为中国水电工程鱼类增殖放流站设计提供技术依据。关键词:水电工程;鱼 类;增殖放流;工艺设计中图分类号:S953 文献标识码:A

Processdesignoffishproliferationandreleasingstationforhydropowerproject

ZHANGDong-ya,NIUTian-xiang

(HydrochinaXibeiEngineeringCorporation,CHECC,Xia'n 710065,China)

Abstract:Thefarmedfishproliferationandreleasingisanimportantwaytocompensateforfishresourcesdegradationresultedbyhydro powerdevelopment,protectrareandendangeredfishpopulationsandreplenisheconomicfishresources,whichisapracticalandcommonmeasurestoprotectfishaffectedbyhydropowerprojects.Thispaperdescribestheprocessdesignanddeterminationofbroodfishnumberintheproliferationandreleasingstation,expectingtoprovidetechnicalbasisforfarmedfishproliferationandreleasingstationsofhydro powerprojectsinChina.

Keywords:hydropowerproject;fish;proliferationandreleasing;processdesign

0 前 言

水电开发在给人们带来经济效益的同时,也对环境造成了一定的影响。随着环境问题日益凸显,在开发水电的同时加强环境保护工作已成为现今水电开发的主题思想。环保措施 三同时!就是一个很好的见证。如何制定更好、更有效的环境保护措施,是环境保护工作者热衷研究的问题。水电开发对环境的影响是多方面的,其中,对水环境的影响最为严重。不但改变了水文、水力条件,而且对水生生态系统造成了严重的影响,尤其是对处于水生生态系统顶级的鱼类影响最为突出。自从西南水电进入集中开发期之后,由于西南地区独特的地理环境(如三江并流地区)和生物的特有性,如何保护受影响水域中的鱼类,在一定的区域和特定条件下,直接

影响着水电开发的进程。

目前,对鱼类可实施的保护措施主要有:保护鱼类产卵场、建设鱼类增殖放流站、设置过鱼设施、划定鱼类自然保护区、进行水库生态调度、人造洪峰诱导产卵、人造简易模拟产卵场等,其中,人工增殖放流是鱼类资源补偿的一种实践措施。

鱼类增殖放流站设计是个复杂的工作,根据鱼类增殖放流站设计的工艺设计和建构物设计,鱼类增殖放流站设计的关键技术主要包括:∀放流规模的确定;#亲鱼数量的确定;∃增殖站工艺设计;%增殖站给排水系统设计。作者根据对鱼类增殖放流站所做工作积累的知识,现就鱼类增殖放流站设计的若干关键技术问题进行初步分析研究,以期为中国水电工程鱼类增殖放流站设计提供技术依据。

1 鱼类增殖放流站建设要求

收稿日期:2010 04 13

作者简介:张东亚(1981-),男,河南省商水县人,助理工程师,主要从事环保设计工作.

1.1 场址选择

通常应选址于地形平缓、地质条件稳定、交通便

10

1.2 总体布置

张东亚,牛天祥.水电工程鱼类增殖放流站工艺设计

式中:G为雌亲鱼的需求量,kg;N0为放流数量,万尾;C为雌亲鱼相对怀卵量,万粒/kg;f1为催产率,%;f2为受精率,%;f3为孵化率,%;P1为育苗全过程平均成活率,%。育苗全过程包括开口苗、鱼苗、鱼种和大规格鱼种培育,平均成活率一般取15%~30%。

亲鱼需要量估算公式:

N=G(1+X)

式中:N为亲鱼需要数量,kg;X为雌雄亲鱼搭配比值,一般取X=1~1.25。

主要建筑物有蓄水池、亲鱼培育池、催产孵化车间、鱼苗培育缸(池)、鱼种培育池、大规格鱼种培育池、活饵料培育池、防疫隔离池、养殖污水处理池、综合楼、进场公路及其它配套设施,培育池和车间尽量按照生产流程规划布置,站内需种植树木和草皮进行绿化,绿化面积不应低于30%1.3 主要设备

主要设备包括循环水处理系统、水循环电器控制系统、增氧变频控制系统、食品级玻璃培养缸、孵化槽、孵化桶、尤先科孵化器、实验设备、运输设备、水产养殖常规设备等。1.4 工艺流程

工艺流程是增殖放流站的中心和灵魂,决定放流站的工作内容、建设规模、配套设施等。主要有野生亲鱼收集购置、亲鱼驯养培育、人工催产授精、人工孵化、苗种培育、增殖放流、放流效果监测评价、调整放流对象和规模

[2]

[1]

。

3 鱼类增殖放流站工艺设计

3.1 蓄水池

一般要靠近水源,建在高位,池内最低水位应高出催产池最高水位1m以上,容积应大于最大供水量的2倍以上

[4]

,同时需配备净化水设施。

3.2 亲鱼培育池

亲鱼驯养培育是增殖站工作的第一步也是关键的一步,刚收捕到的亲鱼要经过精心驯养才能适应养殖的环境,亲鱼能健康成长是进行下一步工作的保障,因此,要根据亲鱼的生活习性及对环境的要求设计亲鱼培育池。亲鱼培养池可分为圆形、方形、环形3种形式。一般采用长方形或环道形,规格以(500~1000)m)1.5m(面积)水深)为宜。需流水生境生活的鱼类可设计成环形,沿池壁切入注水,推动水在池内转动。

亲鱼池数量由培育亲鱼的数量、亲鱼放养密度、单个亲鱼培育池有效容积、平均成活率、亲鱼需要量确定。估算公式如下:

nq=

1.25N

PSqD

2

。

2 亲鱼数量的确定

2.1 增殖放流对象

理论上,所有受工程影响的鱼类均应采取相应的保护措施,但是其涉及工程量过大,同时由于生态系统的复杂性,确定合适的放流数量较为困难。因此,需要根据实际情况进行保护对象以及优先保护顺序的确定。通常按照以下原则进行选择:∀列入国家级或省级保护动物名录的鱼类;#列入濒危动物红皮书的鱼类;∃地域性特有鱼类,种群数量少、繁殖力低、抗逆能力差的鱼类,与产区生境高度适应的鱼类;%生活史复杂,具有长距离洄游习性的鱼类;∋重要经济鱼类。2.2 亲鱼数量

鱼的种类不同,其平均怀卵量、平均产卵量也不同,而且产卵量受亲鱼成熟度和外界环境等条件的影响。根据近期增殖放流的数量、鱼类的相对怀卵量、平均产卵量、催产率、受精率、孵化率和幼鱼成活率,推算出达到放流规模所需要的各种成熟雌性亲鱼数量。根据雌雄亲鱼的性比,一般取1(1~1(1.25,推算所需雄性亲鱼数量需要量估算公式:

G=

N0

ff1

[3]

式中:nq为亲鱼培育池数量;亲鱼培育还需考虑培育后备亲鱼,后备亲鱼培育量通常取亲鱼需要量的25%;N为亲鱼需要数量,kg;P为亲鱼培育平均成活率,%;Sq为单个亲鱼培育池面积,m;D为亲鱼放养密度,kg/m。

亲鱼培育密度:静水养殖方式以0.15~0.25kg/m为宜,应定期换水;微流水养殖方式下可适当增加培育密度。3.3 催产系统

催产系统包括催产池、受精卵收集系统、亲鱼防2

2

2

。雌亲鱼

西北水电&2010年&第4期

3.3.1 催产池

在亲鱼培养至性成熟之后,要进行催产,其主要过程是在催产池中完成。按形状分,催产池有:圆形、椭圆形、瓜子形、长方形,一般采用圆形。催产池大小根据放流鱼类亲鱼个体大小确定,一般催产池直径为3.0~5.0m。

催产池为圆形钢筋混凝土水泥池,池深一般为1.5~2.0m,水深一般为1.2~1.5m。池壁应光滑,以便于操作,催产效果好;底部由四周向中心均匀倾斜,倾斜比降一般取2%,以利于集卵;中心排水口拦鱼栅槽平面尺寸以40.0cm)40.0cm为宜、深度一般为5.0cm;拦鱼栅由栅格框和栅格构成,栅格间距一般取2.0~3.0cm。

催产池数目由鱼类增殖放流站放流规模、种类以及不同种类繁殖时间的重叠度而定。估算公式如下:

nc=

N

IScD

11

纱窗可用铜丝布或筛绢制成,规格为46~55目/吋。

(2)孵化槽:用于粘性卵孵化,可用钢板、PE板、玻璃钢制成,规格一般为250.0cm)80.0cm)60.0cm,不锈钢支架支撑,支架高60.0cm。一端上部进水,另一端开溢水口,溢水口控制水位45.0cm;孵化槽底部开孔,孔径5.0cm,用于鱼苗收集和彻底排干水。

(3)改进型尤先科孵化器:用于沉性卵和粘性卵脱粘后孵化,可用钢板、PE板制成,规格一般为320.0cm)80.0cm)60.0cm,不锈钢支架支撑,支架高60.0cm。上部喷淋式进水,底部排水。所排水进入水斗,水斗连接孵化槽内划水板,通过水斗无水时和有水时重量不同拉动划水板,定时划动孵化槽内的水使受精卵定时翻动。

孵化设施的总容积应按雌亲鱼的需要量及其相对怀卵量、繁殖季节孵化设施使用次数和每次鱼卵的孵化密度等进行确定,估算公式如下:

V=

JDL

3

式中:nc为催产池数目;N为亲鱼需要数量,kg;I为繁殖季节催产池使用次数;Sc为单个催产池面积,m;D为亲鱼放养密度,kg/m。

一般设置2~4个催产池。3.3.2 受精卵收集系统

受精卵收集系统包括排水控制阀、受精卵收集池和集卵网箱。排水口出水管在催产池外壁处设置排水控制阀,收集池在排水管口处,规格可取80.0cm)150.0cm)80.0cm,收集池底部设排水孔,孔径一般为30.0cm,无控制阀。收卵网箱大小根据一次产卵规模而定,一般用40~50目/吋筛绢网制成40.0cm)60.0cm)40.0cm网箱,短边中心开口接袖状连接筛绢网桶,筛绢网桶直径同催产池排水管径。收卵网箱用竹制或钢制支架支撑。集卵网箱置于收集池中。3.4 孵化系统

孵化系统可采用孵化桶、孵化槽和改进型尤先科孵化器等设施,鱼类受精卵在水体中一般可分为4种状态:沉性卵、粘性卵、漂流性卵和浮性卵。根据不同增殖放流鱼类的受精卵特性选择不同的孵化设施。

(1)孵化桶:用于孵化漂流性受精卵和经脱粘的受精卵,可用白铁皮、玻璃钢制成,孵化桶大小根,2

2

式中:V为孵化设施总容积,m;G为雌亲鱼的需要量,kg;C为雌亲鱼的相对怀卵量,万粒/kg;J为繁殖季节孵化设施使用次数;DL为鱼卵孵化密度,万粒/m。鱼卵孵化密度DL一般取5~10万粒/m。3.5 鱼苗培育池

鱼苗的培育分2个阶段,开口摄食期和鳞被形成期。鱼苗培育成活率的高低与开口摄食密切相关,只有适时开口摄食饵料的鱼苗才能成活。鱼苗开口期的合理放养密度、饵料大小和密度、水质条件等直接影响鱼苗能否及时开口摄食。通常利用开口苗培育缸和鱼苗培育缸(池)对鱼苗进行培育。3.5.1 开口苗培育缸

开口苗培育缸设置于繁育车间内,圆形,玻璃钢结构。一般直径1.0m,深0.8m。开口苗培育池个数由放流鱼类数量、开口苗放养密度、单个开口苗培育池有效容积、育苗全过程平均成活率、放流数量确定。估算公式如下:

n1=

N0

P1S1D1

3

3

式中:n1为开口苗培育池数量;N0为放流数量,万尾;P1为育苗全过程平均成活率,%;S1为单个开口苗培育池有效容积,m;D1为开口苗放养密度,万尾/m。

0.0.3

3

12

3

张东亚,牛天祥.水电工程鱼类增殖放流站工艺设计

3.7 大规格鱼种培育池

大规格鱼种培育池尺寸参数一般为(100~500m))1.5m(面积)水深),钢筋混凝土结构;池底放坡,坡降1%~2%。排水口应设置拦鱼栅。

大规格鱼种培育池个数由放流鱼类数量、大规格鱼种放养密度、单个大规格鱼种培育池有效容积、大规格鱼种培育平均成活率、放流要求数量确定。估算公式如下:

n4=

N0

P4S4D4

2

万尾/m为宜,应定期换水和增氧;微流水养殖方式以0.5~1.0万尾/m为宜。3.5.2 鱼苗培育缸(池)

鱼苗培育缸(池)可设置在繁育车间内,也可以单独设置鱼苗培育车间,圆形,玻璃钢、钢筋混凝土或钢筋混凝土底加砖砌结构。一般直径为2m,深1m。

鱼苗培育池个数由放流鱼类数量、鱼苗放养密度、单个鱼苗培育池有效容积、鱼苗鱼种培育平均成活率、放流要求数量确定。估算公式如下:

n2=

N0

P2S2D2

3

式中:n4为大规格鱼种培育池数量;N0为放流数量,万尾;P4为大规格鱼种培育过程平均成活率,%;S4为单个大规格鱼种培育池有效容积,m;D4为大规格鱼种培育放养密度,万尾/m。

大规格鱼种放养密度:静水养殖方式以30~50尾/m为宜,应定期换水和增氧;微流水养殖方式以80~120尾/m为宜。3.8 后备亲鱼培育池

设置后备亲鱼培育池,大小可适当根据场地情况适当调整。一方面,在需要增加放流规格的情况下,可以通过筛选大规格鱼种放入后备亲鱼培育池进一步培养;另一方面,可以利用后备亲鱼培育池将天然苗种培养成性成熟亲鱼,满足后期增殖放流的需要,减少对野外采集亲鱼的依赖。3.9 活饵料培育池

鱼苗开口期需要摄食天然饵料生物,在预计鱼苗开口摄食前进行活饵料培育。培育方式采用豆浆培育法,以保证饵料生物清洁无病菌。活饵料培育池面积一般为100m左右,池深1.5m。可根据增殖站规模进行适当调整。3.10 防疫隔离池

江河收集或者采购进入增殖放流站的鱼类,先在防疫隔离池培育10~15d,采取消毒和隔离培育后再进行分类培育。

防疫隔离池面积一般为150m左右,池深不小于1.5m。可根据繁殖所需亲鱼数量进行适当调整。

3.11 养殖污水处理池

对养殖废水和养殖退水进行集中收集和处理,处理后进行排放。处理池大小根据增殖站正常运行2

2

3

3

3

3

式中:n2为鱼苗培育池数量;N0为放流数量,万尾;P2为鱼苗、鱼种培育过程平均成活率,%;S2为单个鱼苗培育缸(池)有效容积,m;D2为鱼苗放养密度,万尾/m。

鱼苗放养密度:静水养殖方式以600~800尾/m为宜,应定期换水和增氧;微流水养殖方式以1200~1500尾/m为宜。3.6 鱼种培育池

鱼苗阶段培养结束后,进入鱼种阶段的培养,由于鱼种个体增大,对水体的要求也逐渐增大,因此,使用鱼种培育池进行鱼种的培养。培育池的规格可分为2种:一种为圆形,一般直径为3.0m或4.0m,一种为方形,尺寸参数一般为长宽高10.0m)5.0m)1.0m,水深一般控制在0.8m,可根据地形条件不同调整;钢筋混凝土或钢筋混凝土底加砖砌结构;池底放坡,坡降1%~2%。排水口应设置拦鱼栅。

鱼种培育池个数由放流鱼类数量、鱼种放养密度、单个鱼种培育池有效容积、鱼种培育平均成活率、放流要求数量确定。估算公式如下:

n3=

N0

P3S3D3

3

3

3

3

式中:n3为鱼种培育池数量;N0为放流数量,万尾;P3为鱼种培育过程平均成活率,%;S3为单个鱼种培育池有效容积,m;D3为鱼种培育放养密度,万尾/m。

鱼种放养密度:静水养殖方式为100~200尾/m为宜,应定期换水和增氧;微流水养殖方式以300~400尾/m为宜。鱼苗生产过程中可以采用3

3

3

3

西北水电&2010年&第4期13

4 放流技术和放流效果监测

为提高人工培育苗种的自然存活率,苗种在放流前必须在自然水体中经过一段时间的适应性暂养和锻炼。暂养和锻炼可在网箱内或库区河汊内进行。暂养和锻炼时,选择水深适中(1.5~2.0m),水面开阔的水体;暂养时还必须加强暂养水体的监管,采用一定措施对可能的敌害生物进行驱赶;网箱或拦网的网目也需要根据苗种体形及大小实验确定,并保证网内外水体通畅。放流时,则应该将苗种尽量分散于广阔的水域内,使其获得适合的生境与饵料条件。为满足日后放流效果评价监测的需要,放流前还需进行放流苗种标志技术的研究。该方面的研究可为建立标准化放流程序奠定基础。

为评估人工增殖放流效果,调整人工增殖放流计划,需要在放流期间以及放流一段时间后进行监测。监测内容主要包括种群数量与遗传多样性变动2个方面。通过渔获物调查评价各放流鱼类种群数量的涨落,并通过鱼类早期资源调查获得放流鱼类自然繁殖状况的有关信息。通过渔获物调查所获得的DNA材料,进行种群遗传结构与遗传多样性分析,具体研究包括:分子标记的选择和筛选、自然种群的遗传多样性和遗传结构研究、人工增殖放流对种群遗传多样性的影响评价等。

时针对中华鲟的保护方式做了大量的研究,最终采取了人工繁殖放流的方法解决对中华鲟等珍稀鱼类的保护问题。根据中国鱼类分布的特点,在中国西南地区,长距离定期洄游的鱼类种类较少,珍稀、特有、土著鱼类分布较多,有些鱼类经过长期的进化与环境产生了高度的适应,如裂腹鱼、高原鳅、鰋鮡类等。因此,从目前讲,采用鱼类增殖放流站对受水电开发影响的鱼类的保护是一种比较适宜的措施。

作为环保项目水电工程鱼类增殖放流站的设计目前仍处在起步和快速发展阶段,没有统一的设计规范和标准。各鱼类增殖放流站的设计标准不一,设计主要依据鱼类养殖繁育的思路进行的。鱼类增殖放流属于补偿放流,有别于鱼类养殖。鱼类增殖放流站除了采用先进的鱼类驯养、繁殖、培育整套的设备外,另一个重要的组成部分就是配备放流标记和放流效果监测设备。只有做好放流效果的监测,才能为后期的放流提供科学的依据,并能进一步促进鱼类增殖放流的发展和技术完备。因此,在鱼类增殖放流站设计过程中,要以鱼类增殖放流站的主要作用为核心,充分考虑初步设计的全面性,争取把鱼类增殖放流站的完备和成熟推向一个新的台阶。

参考文献:

[1] 水利部中科院水工程生态研究所.乌江索风营水电站鱼类增

殖放流站初步设计报告[R].2008.

5 结 语

随着环境保护工作内容的不断深入,水电工程对鱼类的影响越来越受重视,如何有效保护鱼类资源已成为阻碍水电工程开发进程的重要环保内容之一。20世纪80年代,中国在葛洲坝水利枢纽建设

[2] 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院.金沙江鲁地拉水电

站鱼类增殖放流站初步设计报告[R].2010.

[3] 王武.鱼类增养殖学[M].北京:中国农业出版社,2000.[4] 朱党生.水利水电工程环境影响评价[M].北京:中国环境科

学出版社,2006.

中国未来每年新增1200万千瓦风电较为合适

如果要完全履行中国政府在2009年哥本哈根会议前对国际社会非化石能源占一次能源消费比例15%的承诺,风力发电需达到3000亿kWh,那么风电装机就要达到1.5亿~2亿kW,因此2015年就要达到9000万kW。未来10a,每年平均新增1200万kW装机容量较为合适。

目前在张北县域内,已形成一个集风电开发(装机近70万kW)、设备制造(年产50万kW的运达张北风机组装厂、河北安塔风电公司的塔筒、叶片厂)、运营维护(中节能张北运维公司)、运输安装(张北风运物流大件有限公司)、风电观光旅游(风电主题公园)为一体的风电产业链。