丹江口水库增养殖容量与放养调控技术

第1章 丹江口水库自然经济概况 丹江口水库位于汉江中上游，分布于河南省南阳市淅川县和湖北省十堰市的丹江口市、郧阳区（曾称郧县）、郧西县、张湾区、茅箭区、武当山特区，行政区隶属于两省7个县、市、区，是一座具有供水、防洪、发电、航运、灌溉、增养殖、旅游等功能的特大型水库，也是国家南水北调中线工程水源地、国家一级水源保护区、中国重要的湿地保护区、国家*生态文明示范区（图1-1）。 图1-1 丹江口水库示意图 丹江口水库的水源分别由源自陕西省宁强县蟠冢山的汉江、源自陕西省秦岭地区商洛市西北部凤凰山南麓的丹江和源自河南省栾川县小庙岭的淅水组成。丹江口水库昀开阔处位于湖北省丹江口市和河南省淅川县交界处，形成长30余千米、宽20余千米的水面，被誉为“小太平洋”。 1.1 丹江口水库工程概况及其重要性 1958年9月1日，丹江口水利枢纽工程举行开工仪式；1968年，丹江口水利枢纽工程**台15万 kW机组投产发电；1969年1月26日，陶岔渠首枢纽工程在河南省邓县九重镇（今属淅川县）陶岔村石盘岗举行开工典礼；1974年，丹江口水利枢纽初期工程全部完成，水库呈“ V”字形（图1-1），由汉江库区和丹江库区组成，库容1.745×1010m3，水库岸线长度约4000km，水库多年平均面积700多平方千米（戴泽贵等，1994）。 为实施南水北调中线工程，2005年9月，丹江口大坝加高工程开工，2012年丹江口大坝加高后继续蓄水，坝顶从初期高程162m加高至176.6m，正常蓄水位由初期工程的157m提高到170m，相应的库容由初期工程的1.745×1010m3增加 到2.905×1010m3，总库容达到3.39×1010m3，水库水面面积达到1050km2（付建军等，2015）。 南水北调工程是把中国长江流域与汉江流域丰盈的水资源抽调一部分送到中国华北和西北地区，从而改变中国南涝北旱和北方地区水资源严重短缺局面的重大战略性工程，目的是促进中国南北经济、社会与人口、资源、环境的协调发展。南水北调工程有东线、中线和西线三条调水线路，总投资额5000亿元。此工程的规模和难度都超过三峡工程，工程已全面展开。南水北调工程全部建成以后，每年的调水量相当于一条黄河的水量，可以有效缓解北方地区水资源紧缺状况，对于保障中国粮食安全、恢复和改善生态环境、促进西部大开发具有重大意义。中线工程是从位于长江支流汉江上游的丹江口水库引水，输水总干渠的首闸是河南省南阳市淅川县境内的陶岔渠，沿途经过伏牛山和太行山山前平原，途经京广铁路西侧，跨越长江、淮河、黄河、海河四大流域，建设专用的立交供水渠道，采用自流方式，沿途供水，昀终抵达北京和天津。中线调水工程总干渠长1246km，其中黄河以南462km，穿黄河段约10km，黄河以北774km，天津干渠长144km。南水北调中线工程实施后，丹江口水库的用途将发生显著变化，年平均调水量为95亿 m3。 随着南水北调中线工程的完工，丹江口水库已成为气候适宜、空气清新、日照强度高、水质优良、水面宽阔的重要湿地资源，为库区水生生物多样性保持和渔业资源的可持续利用提供了良好的条件。 与此同时，水质改善和保护成为水库工作的重中之重，“确保水源永远是一库清水”是时任总理温家宝对南水北调中线工程的重要指示。因此，水源地丹江口水库及其流域的生态环境状况受到了社会的广泛关注。从某种意义上来说，水源地生态环境的保护状况直接影响着调水水质和工程效益。生态环境保护是南水北调中线工程兴建的前提，也是确保长期调水的关键。 1.2 库区人口构成、移民状况与产业结构 大坝加高前，丹江口库区总面积为745km2，1991年总人口为2636700人，库区淹没土地2.8×104hm2，迁移人口382000人。迁移人口主要分布在郧县、丹江口市和淅川县，其中后靠安置在库区的移民共202000人，占移民总数的52.9%，且郧西、丹江口和淅川均曾是国家重点贫困县（市）。 库区产业结构在不同县（市）有所差异，各产业生产总值占地区生产总值的比例由高到低，呈现第二产业高于第三产业、**产业的格局。2014年，**产业所占比例约16.54%（强艳芳，2018）。从**产业内部看，近些年库区沿线地区依靠丹江口水库优异的生态环境，大力发展特色生态农业产业，重点发展水产品、茶叶等产品。以十堰市为例，全市生态绿色产业面积已占农业种植总面积的70%以上，产值占农业总产值的80%以上，特色农产品加工业产值占工业产值的比例已由“十五”计划初期的25%提高到2017年的48%（数据源于2015年十堰市农业局官网）。 1.3 库区渔业经济发展状况 南水北调中线工程实施后，丹江口水库总面积已达到1050km2，按70%计，宜渔水面将达到735km2。丹江口水库建成及大坝加高后巨大的淹没区、广阔的水域和众多的库汊，为发展以淡水生物资源有效利用、鱼类增殖为主要手段的生态渔业提供了得天独厚的条件。多年来，库区天然水产增殖产量虽然不高，但基本保持上升趋势（详见第3章）。 与天然渔业相比，丹江口水库前些年网箱养殖的规模则逐年扩张，养殖规模和养殖产量上升迅猛。据调查，2013年湖北库区有投饵式网箱约5万只，网箱渔业产值13亿元，年产量逐年增加（详见第3章）；河南库区有投饵式网箱约2万只，网箱渔业产值3亿多元。但是，丹江口水库大规模的投饵式网箱养殖因大量外源营养物质的输入增加了库区氮/磷负荷，加速了库区水体富营养化进程。初步估计，丹江口水库这些投饵式网箱养殖排入库区的总氮（TN）大约为2000t/a，总磷（TP）大约为450t/a。因此，必须加强有利于水质保护的各种生态渔业技术研究，将库区渔业由传统的“以鱼为中心”转移到“以水为中心”的观念上来，从水质保护的角度确定渔业的环境容纳量，提出昀佳的渔业方式和渔业规模；通过增殖放流的技术途径，恢复重要经济鱼类资源，优化水生生物群落结构，修复和重建受损的水生态系统，实现以鱼治水和以鱼养水，实现“鱼水和谐，共同发展”，实现生态环境与经济社会的协调发展。根据水生态系统上行效应和下行效应的原理，发展基于生态系统管理、通过鱼类放流调控食物网的增殖渔业模式（完全依赖天然饵料生物），是保障丹江口水库水质安全和生态系统健康的重要技术措施，也是安排库区移民和渔民生计、维护社会稳定的重要途径。 1.4 南水北调工程对水质的要求迫使渔业生产方式转型 南水北调工程是缓解我国北方水资源短缺、生态环境恶化，促进水资源优化配置的重大战略性工程。南水北调工程实施后，丹江口水库主要功能由原来的以蓄滞洪为主，转变为以蓄调水为主。 根据《南水北调工程总体规划》要求，2013年年底前，南水北调中线一期工程控制单元各断面水质及入河排污总量达到规划治理要求，输水干线全线达到Ⅲ类水质标准。南水北调工程的实施，迫使库区存在的投饵式网箱养殖、库汊围网养殖等养殖方式和酷渔滥捕的捕捞行为向环境友好的生态渔业方式及基于资源合理利用与可持续发展的增殖渔业模式转型。 水库生态渔业是根据生态学原理并运用系统工程方法，在总结传统水库放养生产实践的基础上建立起来的一种多层次、多结构、多功能的水库增殖渔业模式，其核心是通过增殖放流和土著鱼类资源恢复等手段优化生态系统结构，提升物质循环和能量流动效率，保持和改善水体的生态平衡，助力生态系统良性运转，保证资源的可持续利用和发展，同时提供安全、优质的水产品。 1.5 实施渔业资源可持续利用战略的目的及意义 1.5.1 目的 中国是一个淡水资源匮乏的国家，保护大水面水质和生物多样性是实现水资源可持续发展的主要任务。由于南水北调中线工程对水质要求严格，丹江口水库渔业发展必须从以追求产量与经济效益为目标的集约化养殖方式向以水质和生物多样性保护、饵料生物资源均衡利用和生态系统健康维护为目标的环境友好生态渔业方式转变。因此，需要彻底改变丹江口水库传统渔业发展模式，保证水库水质安全、生态系统健康。 实施基于水质和生物多样性保护的丹江口水库生物资源可持续利用战略是通过取缔投饵式网箱养殖和库汊养殖等集约化养殖，在评估丹江口水库天然饵料资源和渔产潜力的条件下，通过人工放流和增殖手段恢复丹江口水库天然鱼类资源、优化鱼类群落结构、提高食物网转化效率，使天然饵料资源高效转化为渔产品，在保护和改善水质的前提下发挥库区生态渔业功能。 1.5.2 意义 1.服务南水北调水质安全战略的需要 丹江口水库是南水北调中线工程唯一的水源地，确保水质安全是国务院多次重申的调水工作的重中之重。针对丹江口水库投饵式网箱和库汊养殖规模巨大、经济效益显著但难以保证南水北调水质要求的现状，我们综合丹江口水库天然饵料生物资源评估、鱼类群落结构调整与生态系统功能优化，发展以滤食性鱼类（鲢、鳙）、碎屑食性鱼类（黄尾鲴）和食鱼性鱼类（鳜、翘嘴鲌、蒙古鲌、乌鳢和鲇等）为主的增殖渔业；发展并建立有利于水质保护和生态系统健康的生态渔业模式，渔业过程完全依赖天然饵料生物，不投放任何形式的人工饲料或肥料，避免库区网箱、库汊养鱼产生的外源饵料和肥料的投入、渔药的使用与排泄物的排放；开发水产品加工、休闲渔业及其他第三产业，延长产业链。通过生态渔业技术示范和推广，结合南水北调清库政策，有序取缔库区投饵式网箱和库汊养殖，实现减少库区水体氮磷负荷、提升水体物质循环和能量转化效率、保护水质安全、维持生态平衡的目标。 2.资源有效利用和库区经济发展的需要 丹江口水库是一座大型多功能水库，流域内雨量充沛、来水量大、外源营养物质丰富；库区气候温和、阳光充足、自然环境条件优越，具有较高的生物生产力，渔业资源的利用潜力大。但是，由于长期以来重视鱼类资源利用，忽视了资源养护，自然鱼类资源破坏严重、管理难度大等，因此库区天然鱼类群落结构退化，种群结构不合理，天然饵料资源没有得到合理利用。可见，以生态系统管理为原则、以土著鱼类群落结构恢复为手段、以生态系统健康为目标的生态渔业，是有效恢复生态系统结构与功能、可持续利用丹江口水库水生生物资源的重要途径。 3.完善水库功能和产业结构调整的需要 根据《全国渔业发展第十三个五年规划（2016—2020年）》《中国水生生物资源养护行动纲要》等规划、政策和文件，我国将依据资源、技术、市场条件分三个层次调整农业产业结构，重点发展第二、第三产业。渔业作为大农业的一个重要组成部分，具有节地、节粮、节能、节水和高产、高效的特点，发展渔业符合国家的产业政策要求，并能促进农副产品的就地转化，带动加工运输业、商业和餐饮旅游业的发展。因此，发展丹江口水库生态渔业是完善水库功能和调整产业结构的需要。 4.改善人民生活和增进健康的需要 鱼类是人类的重要食物，也是膳食中动物蛋白的重要来源之一。在人口日益增加和耕地日益减少的双重压力下，我国粮食安全问题近年来日益突出。我国人多地少的基本国情决定了我们必须既要重视粮食安全，也要着眼于更大范围的食物安全。因此，在重视粮食、畜牧生产的同时，合理利用包括水库在内的水域资源，发展生态渔业，对保障食物安全具有重要意义。同时，水产品是优质蛋白，其低脂肪、低胆固醇、富含不饱和脂肪酸（如 DHA、EPA）等特性，有利于改善人民的营养结构，增进人民身体健康。丹江口水库建库以来，水产品是库区人民重要的优质食物，库区渔业产值可占农业总产值的1/3。 5.维持水生态系统健康和水质良好的需要 南水北调工程是国家特大型基础设施项目，对实施我国水资源优化配置、改善