聂丽娜

(四川省交通运输厅交通勘察设计研究院，四川成都 610000)

沱江四桥建设对长江上游国家级自然保护区鱼类资源的影响及保护措施

聂丽娜

(四川省交通运输厅交通勘察设计研究院，四川成都 610000)

近年来随着人们环保意识的不断增强，对一些穿越生态敏感区的涉水工程引起的水生生态问题日益重视。依托实际项目，分析跨越鱼类自然保护区的桥梁在设计期、施工期和营运期对鱼类资源的影响，并按照减缓、补偿的生态影响防护与恢复次序提出保护措施，对维护自然水生生态环境和鱼类种群多样性，合理持续利用渔业资源具有一定的借鉴意义。

桥梁；鱼类资源；影响分析；保护措施

泸州市沱江四桥是连接沱江南北两岸城区主干道的一座跨江大桥，桥梁全长678 m，单塔双索面斜拉结构，设有P4和P5两组涉水桥墩。桥梁的建设对地方社会经济和交通发展起到了重要作用，但由于受到城市交通规划的限制，桥梁的桥位不可避免地跨越了长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区位于沱江下游胡市镇至沱江江口的实验区江段，距保护区核心区约49 km，跨越江段的主要功能是为长江上游珍稀特有鱼类提供洄游通道，同时因为江道生境条件的多样性，为很多特有或重要经济鱼类提供产卵、索饵和越冬生境。沱江四桥与长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区位置关系如图1所示。

图1 沱江四桥与长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区位置关系Fig.1 The location relationship between Tuojiang Bridges and National Nature Reserve of Rare and Endemic Fish in the Upper Reaches of Yangtze River

1 自然保护区现状

工程江段未发现保护鱼类的产卵场、索饵场和越冬场，但有5处经济鱼类“三场”分布，其中距离工程最近的为桥址上游1 km处和下游0.8 km处的经济鱼类产卵场和越冬场。沱江四桥工程区域经济鱼类“三场”分布如表2所示。

2 设计期桥型方案比选

根据农业部《长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区总体规划报告》，在10年一遇洪水位下的范围均属保护区范围。沱江四桥桥址处的10年一遇洪水位为241.51 m，10年一遇洪水位时江面宽约285 m。由于沱江四桥的桥位受到城市交通规划的限制无法绕避保护区，通过对4个涉水桥型方案的反复论证，从环境保护的角度选择了涉及保护区面积最小、施工工期最短的独塔斜拉桥桥型方案，以尽可能地减缓对保护区鱼类资源的不良影响。

表1 泸州市沱江四桥工程影响水域渔获物组成

表2 沱江四桥工程区域鱼类“三场”情况

表3 桥型方案比选一览表

3 施工期对鱼类资源的影响

3.1悬浮物对鱼类资源的影响

桥梁在施工期对鱼类生境的主要污染来自于悬浮物。沱江四桥的P4和P5号两组涉水桥墩在枯水期需围堰施工，考虑到工程位于保护区实验区内，从环境保护的角度选用钢围堰进行施工。在围堰修筑和拆除时，会扰动河床并产生一定量的悬浮物，并在一定范围内形成高浓度扩散场，这些固体颗粒会堵塞鱼类鳃部，造成鱼类窒息死亡。一般来说，鱼类仔幼体对悬浮物的忍受限度比成鱼低得多，水体悬浮泥沙含量增大主要影响鱼卵和仔鱼发育。采用悬浮物与浮游动物死亡率的实验模型估算其对鱼卵和仔鱼的影响。根据水域生态系统影响模型计算的浮游动物相对损失率和工程水域的鱼卵、仔鱼密度，假设相对损失量中因浮游植物损失的贡献为50%并加以扣除，则可以计算出悬浮物超标水域所造成的鱼卵、仔鱼损失量，计算模型如下：

LDFi=0.5×SDFi×Wfi×AD

(1)

式中，LDFi为鱼卵、仔鱼损失量；SDFi为浮游动物因桥梁施工作业的相对损失率的模拟值；Wfi为施工区域单位面积鱼卵、仔鱼的实测生物量；AD为施工区悬浮物超标浓度的影响面积。

根据渔业水质标准要求，人为增加悬浮物浓度大于10 mg/L，将对鱼类生长造成影响。如果取增量平均值大于10 mg/L的范围作为影响范围，估算桥梁施工悬浮泥沙增量大于10 mg/L的范围可控制在桥位作业区两侧各200 m范围内，则影响范围总体可控制在0.2 km2之内。在该水域范围内，可能造成经济鱼类“三场”中鱼卵、仔鱼因高浓度的含沙量部分死亡。

3.2噪声对鱼类资源的影响

施工期噪声主要来自各种施工机械作业噪声，其中以桥墩施工时的打桩噪声最大，主要施工机械在不同距离处的噪声级到达最近水面的振动值为80～101 dB(A)。施工期主要施工机械在不同距离处的噪声值如表4所示。

表4 主要施工机械在不同距离处的噪声值

采用剪鳍标记法研究钻井噪声对鲤鱼和草鱼生长的影响。研究结果表明，桥墩施工噪声对鲤鱼和草鱼的生长有显著影响，其临界等效噪声级和振动级分别约为83.9 dB(A)和84.4 dB。污染持续时间、鱼类体重和群居行为等生态因素能显著改变钻井噪声对鲤鱼和草鱼生长的污染效应[3]。由于在污染消失后，鲤鱼和草鱼生长率能迅速恢复，说明钻井噪声对鲤鱼和草鱼并未产生器质性损伤[4]。因此，工程桥基钻孔灌注桩施工会干扰临近水域鱼类的索饵和通过等行为，会对鱼类的生长等产生一定程度的不利影响，但相关影响是可逆的。

3.3对鱼类多样性的影响

在工程江段水域内索饵的物种较多，由于个体大的鱼类物种对环境特别敏感，一旦环境变化，它们便会逃离栖息环境，因此项目施工会造成该区域内物种在短时间内有所减少，施工结束后可以恢复。从生物多样性的角度来看，施工期对个体小的鱼类物种影响不大，但对个体大的鱼类将会存在一定影响。

4 营运期对鱼类资源的影响

4.1风险事故对鱼类的影响

当发生溢油或化学品泄漏事故时，会对该水域产生严重的破坏性影响，如杀死河流中的鱼类、毒害有机生物，对水生生物、珍稀特有鱼类产生巨大影响。因此，一旦发生溢油事故或可溶性化学品泄漏事故，其影响将是严重的。工程在运营期间的风险事故主要来自于运输危险品的车辆在桥面发生事故导致危险品泄漏进入水中。通过对四川省其他城市道路交通事故的调查，其近年的平均交通事故率约为0.32次/百万车公里。沱江四桥近、中、远期预测交通量分别为2017年0.0048百万辆/日、2023年0.0112百万辆/日、2031年0.0144百万辆/日。根据工程可行性报告和现有统计资料，拟建桥梁所在区域的化学危险品占整个货运量的比率约为15.35%，货车占总交通量的比率在各预测年份分别为30%、25%、25%，预测得到拟建大桥危险品运输在所经水域路段发生事故的概率分别为2017年0.0708次/年、2023年0.1113次/年、2031年0.1549次/年。从预测结果可知，运输危险品的车辆在大桥桥面发生事故导致危险品泄漏进入水中，会造成水体严重污染，但事故概率很低。

4.2对保护区功能的影响

大桥基础和桥墩将永久占用保护区一定的水域面积，在一定程度上造成水面缩窄、水位抬升以及对水流的阻滞作用。工程涉保护区的主要建筑物为P4和P5号桥墩，涉保护区桥墩顺江向总宽度为43.25 m，10年一遇洪水位时江面宽约285 m，桥墩占到保护区江面宽度的10.5%，涉保护区桥墩横断面面积共795.5 m2。总体来看，工程永久占地面积与其对应的江段的保护区水域面积的比值较小，对工程河段水位影响不大。大桥修建后，当遭遇20～300年一遇洪水时，影响行洪面积占据率为2.3%～2.5%，壅水高度为3.1～6.2 cm，壅水影响范围长度为124～248 m。当发生20年一遇洪水时，断面平均流速最多可增加0.05 m/s。当发生300年一遇洪水时，断面平均流速最多可增加0.08 m/s，桥墩及其基础以桩基的形式涉水，且位于岸边，不会阻断水流。桥墩涉水区域多为岸边浅水带，从其构造以及造成的水文情势的细微变化来看，基本不会影响鱼类的洄游等活动。

5 影响减缓及鱼类资源保护措施

5.1对鱼类资源影响的减缓措施

施工中应采用先进的施工技术和设备，优化施工设计方案，合理安排施工灌注桩进度，加强施工组织和管理，严格按照相关规范进行施工设计和施工作业，最大限度地减少悬浮泥砂的发生量。桥墩基础施工应采用钢围堰、设置泥浆水沉淀池、打桩钻孔的泥浆水经沉淀后循环使用等必要防护措施，将施工可能对水生生物的影响降到最低程度。桥梁钻渣和泥浆必须严格按照设计规定在指定地点倾倒，不得在沿途或指定点以外的江面随意抛泥。

长江上游禁渔期为每年的3—6月，为减轻工程建设活动对鱼类繁殖的影响，应合理安排工程进度和施工调度。P4辅助墩和P5主墩的施工应控制在11月至次年1月枯水期进行，严禁在禁渔期进行涉保护区桥墩施工[5]。

5.2对鱼类资源影响的补偿措施

对鱼类资源影响的补偿措施主要为增殖放流。(1)放流种类：达氏鲟、胭脂鱼、岩原鲤、长吻、中华倒刺鲃5种保护物种、特有物种和重要经济鱼类。人工增殖放流的品种应保证苗种质量，以野生亲鱼子一代作为放流对象。(2)放流数量和周期：根据工程建设规模和对产卵场的影响程度，拟定在项目施工期间向施工水域投放上述鱼类大规格苗种22万余尾。开展鱼类增殖放流应与当地渔政部门联系，委托渔政部门实施。放流任务应在3年内完成。3年后根据资源监测情况和渔业资源恢复状况再行调整或中止放流计划。(3)放流时间：春夏交接时段天然水域内鱼类饵料生物逐渐增多，且此时气温和水温较为温和，放流鱼种一经投放江河便有足量适口饵料，存活率较高。因此，可于每年的3—5月开展鱼类的增殖放流活动。(4)放流地点：放流地点应选择在较为开阔的地带。由于鱼苗、鱼种游泳能力相对较弱，要尽量避开水流相对较湍急的河段，同时还应注意放流水域水质和天然饵料生物的丰歉情况。结合工程涉及的保护区泸州段沿线情况，可于大桥下游选择沱江河口进行投放[6]。鱼类增殖放流计划如表5所示。

表5 鱼类增殖放流计划

5.3资源与生态环境跟踪监测措施

为进一步摸清本项目修建对长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区生态环境的影响，针对无法预知的影响适时提出相应的保护及调整措施，同时检验鱼类人工增殖放流等保护措施的有效性，应委托有相关专业技术水平的单位进行跟踪监测[7]，包括：施工期监测，自本工程开工之日至工程完成，每年的3—6月监测1次，主要监测施工期噪声、振动、悬浮物等因素对该江段水生生物、鱼类资源、鱼类“三场”的影响；运行期监测，主要对在运行期内的风险事故及该江段水生生物、鱼类“三场”及增殖放流效果进行监测，监测时段为大桥建成后的2年内，每年监测1次。

5.4风险预案编制及管理措施

考虑到工程所涉江段的敏感性，针对因沱江四桥建设和运营造成的保护区珍稀鱼类意外伤害事件，道路管理部门和保护区管理部门应建立珍稀鱼类意外伤害联合应急救护机制，并制定相应的应急预案，指定相关渔民和渔船作为紧急救护船，对该江段珍稀鱼类意外伤害事件应及时报告保护区相关机构，并对其采取紧急救护措施。拟定救护预案如图2所示。另外，建设期间应对施工人员开展必要的生态保护宣传教育，并加强相应管理。

图2 珍稀鱼类救护方案流程Fig.2 The flow chart of rare fish protection plan

6 结论

长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区现状调查结果表明，长江上游特有鱼类资源已严重衰竭，经济鱼类逐渐成为近年来的主要渔获对象，并且长江上游鱼类资源小型化趋势仍在加剧[8]。沱江四桥的建设本身不会阻断鱼类洄游的通道，但桥梁施工期围堰、钻孔施工环节产生的悬浮物、噪声以及营运期风险事故将对大桥水域鱼类资源造成不良环境影响，通过设计期桥型方案比选、优化施工方案、严禁在禁渔期进行涉保护区桥墩施工，并采取鱼类增殖放流与珍稀特有鱼类救护、资源与生态环境监测、风险预案编制及管理等措施，减缓和补偿对保护区鱼类资源的影响，达到保护珍稀特有鱼类资源的目标。

[1] 长江水产研究所. 长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区综合考察报告[R]. 武汉: 长江水产研究所, 2004.

[2] 范正年, 杨昌述, 詹玉涛, 等. 沱江的渔业自然资源[J]. 动物学杂志, 1991, 26(2): 7- 10.

[3] 张德华. 剪鳍标记法测定钻井噪声与振动对草鱼生长的影响[J]. 湖北农学院学报, 2001, 21(2): 159- 162.

[4] 孙耀. 钻井噪声与振动对鲤鱼生长的影响[J]. 海洋水产研究, 2001, 22(1): 62- 68.

[5] 刘龙, 李奇峰, 简丽. 习赤旅游公路建设对珍稀鱼类保护区的影响及保护措施分析[J]. 环境影响评价, 2016, 38(6): 49- 52.

[6] 中国水产科学院长江水产研究所. 长江上游珍稀、特有鱼类及保护区措施补偿项目水生生态环境(2008—2010)监测报告[R]. 荆州: 中国水产科学院长江水产研究所, 2011.

[7] 徐建新, 党晓菲, 肖伟华. 长江上游(宜宾至重庆段)梯级开发规划对鱼类的影响及保护措施研究[J]. 华北水利水电大学学报(自然科学版), 2014, 35(6): 1- 5.

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Impact of Construction of Tuojiang Bridges on Fish Resources of National Nature Reserve in Upper Reaches of Yangtze River

NIE Li-na

(Communication Surveying and Design Institute of Sichuan Provincial Communication Transport Department, Chengdu 610000, China)

With the increasing awareness of importance of environmental protection in recent years, more and more attention has been paid to ecological problems caused by hydrographic construction in ecological sensitive areas. Using a case study, this paper analyzes the impact of bridge across the fish nature reserve on fish resources in the period of bridge design, construction and operation. Meanwhile, this paper also proposes protective measures in the order of avoidance, protection and restoration of ecological compensation so as to maintain the natural ecological environment and fish diversity. The paper could be a reference to the reasonable and continuous utility of fishery resource.

bridge; fish resources; impact analysis; protective measures

10.14068/j.ceia.2017.05.011

X826

： A

： 2095-6444(2017)05-0048-05

2017-04-01

聂丽娜(1982—)，女，四川成都人，工程师，本科，研究方向为公路环境保护，E-mail：4310075@qq.com