小小魚兒要回家 魚梯好走嗎? | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

小小魚兒要回家 魚梯好走嗎?

2012年01月27日
作者:鄭香君

工程建設為人類帶來眾多經濟利益與社會發展,而原本生存在自然環境的生物,森林中的野生動物、溪流中的水生生物,牠們的生存環境卻是逐漸遭受莫大的破壞與影響。近年來生態保育意識的提升,促使建設人為工程的同時,也融入生態系統的考量,期盼兼顧物理設施和生態系統的原則,以撇除過去的水泥工法所造成的無效治本、嚴重破壞環境生態的問題。

以水生環境為例,改由生態工程的新思維來建設,既可達到有效治水防洪、崩塌地整治成果之外,營造多樣化河川生態環境的景貌,例如維持寬廣、蜿蜒、深淵及淺瀨兼具的多類型河床,在沿岸種樹並創造自然多孔隙的多樣化生物棲息環境,運用天然岩石或綠色材料來保護河岸等等做法,可以讓硬體工程降低對生態環境之衝擊,為水生生物多留下份生存空間,基於這樣的友善生物的觀念,魚梯設施因而誕生了!

友善魚兒的生態廊道

在台灣,水壩建設中加入魚梯的設置已有近10年歷史。2002年完工的士林水壩,在壩體中涵蓋了255公尺長度的魚梯設計,可謂是國內第一座生態水壩,洄游魚類經由魚梯逆游而上繁衍下一代,發揮了生態保育成效。因此,設有魚梯的水壩既發電供水,達到人類需求,又能為溪流生物多保留一些友善空間,堪稱是公共工程與生態保育結合的重要象徵與典範。

友善魚類生存權的魚梯究竟是什麼呢?從字義上便可瞭解──給魚爬的樓梯、給魚走的路,又可稱為魚道。台灣河川水急流短,坡度陡峭,為了取水而建設水壩、為了整治河川而蓋攔沙壩,如此一來便阻斷了溪流裡洄游魚類回家的路,因此為維護魚類等河川生物的生存及繁殖權,幫助牠們在人工的水利環境中生存,使魚群能逆游而上,穿越水壩設施所造成的落差與障礙。

圖一:位在新北市烏來鄉加九寮溪上的魚梯。攝影:棟樑‧Harry‧黃基峰。本圖適用CC-BY授權。

位在新北市烏來鄉加九寮溪上的魚梯。攝影:棟樑‧Harry‧黃基峰。本圖適用CC-BY授權。

多樣貌的魚梯

基於保護生態環境、促進人與自然和諧的生態補償機制,人們因此興起為生物建立生態廊道的方法,魚梯則是在水生環境中最廣泛運用的形式。魚梯的設計需要產生適度的水流速度,流動速度能吸引魚隻運用魚梯路徑溯溪,卻又不能過快造成魚的體力耗盡無法繼續旅程。

魚梯形式多元,在台灣常見的為以下三種。其一為階梯式,它是在連接水壩壩體的上下游水道內裝置一系列的隔板,用以減緩水流,形成較平緩低矮的連續階梯狀水池,運用最為普及,像是坪林北勢溪。再者為水路式,魚骨型的設計,魚梯設置在溪流底床,其橫斷面仿造魚骨的樣貌,達到擾動水流與阻流效果,藉此降低魚梯內水流速度,此種魚梯可提供給多種魚類使用並兼具良好排砂效果,例如八寶圳試驗魚道。此外,還有全斷面近自然型魚梯,以台北縣大屯溪中下游段為例,改善石頭厝上圳的既有簡易攔河堰,將該攔河堰變成全面式魚梯,讓魚蝦蟹類生物可以自由選擇適合的洄游路徑,免除了傳統魚梯容易堵塞通道及物種選擇局限性的兩大缺點,甚至還可提高該攔河堰的安全性,讓原本水位落差很大、造成生態路徑斷裂的攔河堰發揮生態保育的效果。

設計缺失讓魚梯美意大打折

儘管國內友善魚群生態的觀念蔚為風潮,在各地已有相當數量的魚梯設計,力求改善人工建設對生態環境的阻隔,然而卻因為缺乏對生物的生態習性瞭解與考量,讓許多攔河堰或水壩雖有魚梯設置,卻無法發揮應有的功能,導致魚梯形同虛設,魚群無法使用。再者,國內每條河川或是同一條河川的不同河段,都有不同的魚類,便需要不一樣的魚梯。整體而言,現存魚梯的生態問題有兩點:設計的適用對象不恰當,以及同一魚梯缺乏可供不同魚類使用的多重考量。
再者,魚梯裡有魚,就是成功的設計嗎?經過長期觀察與分析探究,大眾對魚梯的想像可得改觀了,像是魚類在使用魚梯時是取決於洄游季節和時間,因此魚梯並非天天都會有魚群使用,魚梯中若不見有魚,不代表魚梯不成功;反之,縱使魚梯中出現魚兒蹤影,也不代表魚梯成功,因為優良的魚梯設計能讓魚兒很快經過這條路徑,倘若停留在魚梯中時間愈久,遭受天敵攻擊的機率便會大大提升而愈危險。當魚梯中擠滿了魚群,身為人類的我們千萬別高興太早,此時魚兒心裡可是焦急萬分的。此外,魚梯角度太陡、出口水壓太大,致使魚兒游不出去,也是失敗的設計案例。

曾任中華民國魚類學會理事長的曾晴賢教授表示「國內的魚梯設計僅有1/10是成功的」。省思國內的魚梯設計案例,有的花費高達上億元,但只要有一個環節設計不當,等於白費了預期的功能規劃。

由此可知,一項魚梯工程乃至於所有工程建設,在建蓋前須有全面性的評估與規劃,在其生命週期──可行性研究、規劃、設計、施工、營運、維修和汰舊換新各階段,愈早、愈全面性的納入生態保育的整體永續考量,將愈容易發揮效益。舉例來說,在可行性研究階段,進行環境風險的評估作業;於規劃設計階段,採用迴避、縮小、減輕與補償的原則,讓自然環境與生物衝擊降至最小幅度;乃至於完工維護階段,仍須持續長期監測,以掌握生態環境的動態而有效因應後續作為。

其中,事前的生態調查尤其重要,接著運用此項完善的調查報告,落實於工程設施或生態補償計畫,在生態保育上的功效將更為顯著。在生態調查時,可運用快速生態評估法(REA),可依據大、中、微尺度地域的不同範疇,來進行地景與物種層級的田野調查,以瞭解在該地區的生態資源與物種資料。工程計畫的成功與否,也凸顯了調查基本的生態資料的重要性;雖是基礎,卻扮演了相當關鍵的角色,若能透徹掌握該溪流中所有水生生物的洄游習性等生態資料,在魚梯的設計和施工上將能完全發揮其功能。

成功魚梯兼具生態保育及環境教育功能

圖二:位在西雅圖巴拉德地區(Ballard)攔河堰上的魚梯。 攝影:Montag2k。本圖適用CC-BY授權。
西雅圖巴拉德地區攔河堰上的魚梯。 Montag2k攝,CC-BY授權

以國外而言,最熟為人知的莫過於美國西雅圖為保育鮭魚的大規模作為,近年來西雅圖政府運用了許多綠色建設的概念,像是增設自然排水系統、減少市區內不透水設施等等,包括在巴拉德地區(Ballard)的攔河堰上增加了魚梯設施,不僅有效改善城市裡的水文系統,更是重建與保育了鮭魚的故鄉。

魚梯的設置,破除巨型大壩全面阻斷鮭魚生存路的限制,讓魚兒繁衍後代的希望重現曙光!此外,巴拉德攔河堰的魚梯還融入了教育功能,民眾可以透過幾處以透明玻璃設計的局部魚梯,從側面近距離的觀察鮭魚洄游動態,勘稱為世界上第一座有教育功能的魚梯。

圖三:西雅圖巴拉德地區(Ballard)魚梯觀察室,人們在這裡可以觀察鮭魚洄游的景況。攝影:M.V.Jantzen。本圖適用CC-BY授權。

西雅圖巴拉德地區(Ballard)魚梯觀察室,人們在這裡可以觀察鮭魚洄游的景況。攝影:M.V.Jantzen。本圖適用CC-BY授權。

在國內,成功的魚梯案例亦是不少,像是位在台東縣卑南溪的池上圳魚梯,成功搶救了台灣的國寶魚──高身鯝魚,2002年開始集結國內外各界專家研討、設計規劃與施工,歷經4年工期完工而啟用,魚梯的順利發揮功能,經常可見高身鯝魚、鯝魚、何氏棘魞、日本禿頭鯊等多種魚群,場景相當壯觀。此外,魚梯水口旁也新增「魚道觀察室」的設施,是世界第三座、台灣唯一一座可觀察魚群在魚梯中洄游之室內觀察室,可以近距離觀察、欣賞魚兒洄游的情況,亦可作為生態永續經營與河川生態現場教育的解說優良場所。

還有一些成功魚梯案例,像是位在苗栗縣泰安鄉士林村的士林水壩讓多達7種魚類運用魚梯洄游,成功程度讓生態界、環保界人士將此座魚梯列為生態廊道的最佳教材,專程前來參觀的人潮絡繹不絕,逐漸成為泰安鄉另類熱門的生態旅遊景點。

為魚兒多著想留下活路與生存空間

成功的魚梯讓洄游性魚類得以成功繁衍,進而發揮生態保育功效,然而深究其設置的出發點仍然是為了補償水生生物,在其生存環境已遭受人為工程的破壞而進行的生態補償思維,因此魚兒的生存權還是受到一定程度的限制與影響。儘管有了魚梯友善設施,然對於魚類還是存在著多重考驗:是否能順利找到魚梯入口?是否能順利通過全程的人為構造魚梯?通過魚梯時,是否能免除外敵的攻擊等等挑戰?諸如眾多的危機與威脅,讓魚兒的回家路途顯得更長了。

倘若人們在進行工程硬體建設時能為魚兒多著想,多一些生態考量,保留生物生存的廊道;多一些深思熟慮,融入生態習性以做為魚梯設計的必要衡量元素。還給魚兒多一些生存空間,魚兒可以游得更悠然自得!也能為我們的下一代留住一幅仍能親眼所見的魚群溯溪上洄游的美麗景觀!