四大家鱼产卵期生态水文情势分析-河流生态需水与调控实践

长江是我国青、草、鲢、鳙四大家鱼的主要天然产地，其中长江干流中游自宜昌至湖口，是四大家鱼的重要繁殖场所，鱼卵产卵量约占全江的3/4。根据相关研究表明，许多鱼类的产卵活动与其产卵场水域的水文状况有密切的联系，四大家鱼产卵繁殖活动的发生就与一定的水温和伴随涨水过程出现的水位升高、流量加大、流速加快、透明度减小以及流态紊乱等一系列水文要素有关。

本节首先分析了长江中游四大家鱼产卵繁殖繁殖条件，进而根据四大家鱼历年产卵资料分析了四大家鱼与各生态水文条件之间的相关关系，为开展有利于四大家鱼产卵繁殖的三峡梯级水库生态调度研究提供了决策。

4.5.4.1　四大家鱼产卵繁殖条件分析

本文根据相关研究，分析了长江中游四大家鱼产卵场河道地形特征、产卵繁殖日期以及产卵繁殖时的水文水力条件。

（1）产卵场河道地形特征。长江中游四大家鱼产卵场河道两岸基本为平原地带，河道特点是：①河道的一岸时有较大的矶头伸入江面；②江心多沙洲；③河床急剧弯曲。这些特点可引起水文条件的变化，刺激亲鱼产卵。经统计，干流中游共有矶头38处，其中31处都在各产卵场江段之内，占81.6%；有沙洲40个，其中37个在产卵场范围内，占92.5%。河道弯曲在下荆江河段特别突出，在200km的里程内，有河湾16处 （1967年后，自然和人工裁弯4次），河曲率高达2.75。在中游共计40个河湾中，有35个皆位于产卵场范围，占87.5%。河湾的凹岸多有深槽，在水文状况变动时，便成为成熟亲鱼的产卵场所。产卵场附近的河床地形糙度大，水的深度有很大差异。

（2）产卵繁殖日期。根据监测时间推算，四大家鱼繁殖活动最早开始时间为4月28日，最晚开始时间为5月10日；最早结束时间为6月15日，最晚结束日期为7月5日。因此，四大家鱼产卵繁殖季节在每年4月下旬至7月上旬。

（3）水文条件。根据前人相关研究资料表明，四大家鱼产卵繁殖期间需要一定的水温和涨水等水文条件。①水温：水温是家鱼繁殖的主要外界条件之一，繁殖的最低水温为18℃，水温低于18℃，则繁殖活动被迫终止，产卵盛期水温为21～24℃，由于四大家鱼产卵繁殖时期较长，因此，水温范围也相对较大；②涨水：四大家鱼产卵活动基本是在涨水期间进行的，涨水是包括水位抬高、流量增大、流速加快、透明度减小以及流态紊乱等一系列水文要素变化的过程，涨水过程时流速加快，刺激四大家鱼成熟，亲鱼产卵、排精，当水位下降、流速减缓时，繁殖活动大都停止。

4.5.4.2　四大家鱼产卵繁殖与生态水文要素关系分析

根据对四大家鱼产卵繁殖条件的分析，四大家鱼产卵繁殖只需要一定的水温，以及一定的涨水条件包括涨水量、涨水历时、涨水次数以及总涨水天数等。本节就四大家鱼历时产卵资料分析与生态水文条件关系。

在三峡葛洲坝梯级水库下游宜昌至城陵矶江段共有四大家鱼产卵场10个，其中监利及其以上江段共有9个。本文选择宜昌水文站作为宜昌至城陵矶江江段水文过程的水文控制站，该站位于这些产卵场的上游，又是三峡葛洲坝水库出库的控制水文站，其水文过程能够反映研究河段的水文变化特征，结合宜都和监利产卵场四大家鱼产卵情况，分析四大家鱼产卵与水文特征之间的关系，为三峡梯级水库开展有利于四大家鱼产卵繁殖的生态调度措施研究提供参考依据。表4-11列出了监利断面1997—2002年四大家鱼产卵场产卵情况。其水文过程特征分析，能够确定四大家鱼繁殖的水文过程需求。

表4-11　监利断面四大家鱼产卵场历史产卵监测结果

监利断面的监测结果能够反映四大家鱼繁殖的基本情况，其水文过程特征分析，能够确定四大家鱼繁殖的水文过程需求。根据对表4-9的分析，不考虑三峡蓄水后2007年四大家鱼产卵情况，发现在江水起涨后大约0.5～2天开始产卵，产卵高峰期为5月中旬至6月下旬，产卵次数至少2次以上；水位日均涨水率为0.27m/d，范围为0.12～0.36m/d；平均涨水量为2.51m，范围为0.73～5.28m；鱼苗江汛持续时间都在4天以上，平均历时11d，范围为4～18天。根据13次监测结果分析，涨水过程对繁殖规模有较大的影响，而与起点水位高程关系不大。一般而言，产卵规模与涨水幅度成正相关变化，涨水幅度大，产卵规模大，涨水幅度小，产卵规模小。图4-42为监利产卵场产卵历时与鱼苗径流量关系图，反映了产卵规模大小与涨水历时具有正相关变化。(www.xing528.com)

图4-42　四大家鱼产卵规模与涨水历时关系

为了分析控制站点水文过程与监测断面产卵规模之间的关系，同时为了有利于四大家

鱼产卵繁殖而开展三峡梯级水库生态调度研究，监利断面作为控制断面不能很好反映长江中游江段10个四大家鱼产卵场水文过程。因此，本文采用宜昌站作为控制站点，以此水文过程来说明满足四大家鱼产卵条件。其中1997—2002年宜昌站5～6月流量水位变化过程如图4-43所示，可知宜昌站水文变化过程与监利站水文过程基本一致，可以用宜昌站作为控制水文站。为了说明涨水过程，本文将连续3天流量增大、水位上涨作为一次涨水过程。根据图4-43所示，1997年5～6月，有3次较大涨水过程；1998年有5次较大涨水过程；1999年4次；2000年3次；2001年3次；2002年3次。

4.5.4.3　四大家鱼产卵季节生态水文目标确定

为了开展有利于四大家鱼产卵的三峡梯级水库生态调度研究，四大家鱼产卵季节生态水文目标必须首先确定。长江中游四大家鱼产卵高峰期通常发生在5月和6月，因此，针对三峡水库蓄水前的5月和6月水文变化特征进行定量分析，具体时间段为1982—2002年。具体水文指标主要包括：流量、水位、水温、含沙量以及涨水过程包括涨水次数、历时、涨水率等。以各指标的平均值±δ （标准差）作为各个指标的生态水文目标，计算结果见表4-12。

图4-43　1997—2002年宜昌站5～6月流量水文过程线

表4-12　四大家鱼产卵场5～6月生态水文目标

根据表4-12，三峡梯级水库生态调度有利于四大家鱼产卵生态水文目标确定，即在每年5月和6月，按照上述统计列表，即可保证四大家鱼产卵。在5月，保证涨水次数2～3次，每次涨水持续时间为3～8天，每天流量上涨率为910～2208m3/s；在6月，保证涨水次数2～4次，每次涨水持续时间为3～8天，每天流量上涨率为1355～2931m3/s。