水库消落区的防治措施.docx

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水库消落区的防治措施

水库消落区的防治措施

水库消落区又称涨落带或涨落区，是水库季节性水位涨落而使周边被淹没土地周期性地出露于水面的一段特殊区域。

形成水库消落区的原因有：

季节性原因，主要是指季节性水位涨落使被淹没土地周期性出露于水面的区域。

此外还包括特殊气候造成的消落带（如干旱导致洞庭湖水位下降）。

其次为蓄水原因：

在大型水库（如三峡大坝），消落带的形成主要是因为周期性蓄洪或行洪所导致的水位升降所造成的。

消落带按坡度分为崖岸、陡坡岸、滩坡岸、台（阶）岸。

崖岸一般是指坡度>75°的消落带；陡坡岸一般指坡度25°～75°的消落带；滩坡岸一般指坡度在15°～25°的消落带；台（阶）岸一般指坡度<15°的消落带。

消落区形成之前，生长在库区两岸的植被是一道天然的生态屏障，对来自库岸的污染特别是农业面源污染起到一定的拦截和过滤功能，地表径流携带的氮、磷等相当一部分被植被消化吸收，防止进入库区水体。

而消落区形成后，这些功能将基本丧失，更多的污染物将进入水体，导致库区富营养化程度日趋加重。

该地带两种生态系统的物种生命活动十分活跃，具有生物的多样性、人类活动的频繁性和生态脆弱性。

1三峡水库消落区

消落带分为：

消落带是三峡水库蓄水后，按175-145-175m水位方案运行时所形成的水位涨落区，正常水位以下30~15m消落带下部，正常水位以下15~5m的消落带中部和正常水位以下5m以上的消落带上部，且这些边坡的坡度可分为45°以下和45°以上。

消落带的不同高度适宜的物种不同，主要是因为露出水面的时间差异。

消落带缓冲带则是影响和保护消落带生态功能的非淹没区，即175m高程以上约30m宽的带状范围。

消落区重点治理的梯度应在位于160m至175m高程的冲积平坝、阶地和河滩，重点保护对象包括治理的消落带和其30m缓冲带。

治理水库消落带尽可能少用工程措施，以生物措施为主开展工作。

1.1三峡水库重庆巫山县消落区

依据高程、土壤、坡度、地貌和原土地利用类型，对消落带进行梯度分级，以耐水植物群落带—季节性综合利用带—堤坝防护带—生态屏障建设带模式进行。

耐水植物群落带主要种植芦苇、狗牙根、野地瓜藤和水花牛等耐淹性强的植物，对消落带植被系统进行生态修复；季节性综合利用带主要针对地势平坦，土壤肥沃，出露时间较长区域（160m水位以上出露时间约180d），可满足玉米，大部分蔬菜等农作物和狗牙根、野地瓜藤和苏丹草等草本植物牛长、发育、成熟的条件要求；库岸混交林带主要以乔木、灌木、草被混交为主，增加屏障带的生物多样性及系统的稳定性。

此外，可适当种植经果林，上述综合措施可相对缓解库区的人地矛盾，增加农民收益。

水库设计标高水位线以下3m至设计标高水位线是造林绿化较优越的地段。

图1三峡库区消落带综合利用建设示意图

根据淹水时间划分消落带：

经常性水淹型消落带：

经常性地遭受洪水快速、短期淹没，水土侵蚀相对严重，出露期也将受到干旱的威胁，土壤基质易受高温而干裂，某些植物生长受到限制，但也有利于一些喜湿草本植物迅速生长。

应采取自然恢复为主、人工生态修复为辅的保护措施，严格禁止对此区域的开发利用。

半淹半露型消落带：

出露期较长，大部分具有较好的植被生长条件，周边居民对该区域的开发利用可能性较大，严格生态管理，采取人工生态修复为主、自然恢复为辅的保护措施，禁止无序的开发利用。

经常性出露型消落带：

出露期最长，绝大部分具有很好的植被生长条件，周边居民对该区域的开发利用可能性大大增加，应更加注重生态管理，采取系统性的人工生态修复为主、自然恢复为辅的保护措施，引导居民有序、合理的生态利用。

岛屿型消落带：

该类型消落带出露期基本不具备人工生态利用条件，应采取自然恢复为主、人工生态修复为辅的保护措施。

湖盆-河口-库湾-库尾型消落带：

具有良好的植被生长条件，周边居民的开发利用可能性非常大，必须加强该区域的生态管理，采取人工生态修复为主、自然恢复为辅的保护措施，引导居民有序、合理的生态利用。

峡谷型消落带：

指两岸消落带坡度均在25°以上，且消落带邻接的影响区同样较为陡峭的峡谷地带消落带，该类型消落带出露期不具备人工生态利用条件，应采取自然恢复为主、人工生态修复为辅的保护措施。

1.2三峡水库奉节县段消落区治理

①155m以下采用原始边坡。

岩质土体，比较稳定。

②155~165m采用自然卵石浆砌石护坡。

对较缓的地形可采用库区河床特有的卵石镶砌梯台亲水平台，随岸线流线形自由布置，宽窄不一。

此段坡率≥1：

1，《堤防工程设计规范》规定，为满足护坡体的稳定，必须设计锚杆。

③在165m设置3m宽的马道和排水沟，165～170m采用植物生长型多孔生态混凝土砌块护坡。

此类植生型混凝土具有与土壤相同的空隙率、强度高、抵侵蚀能力强、透水性与透气性好，能使一定根系的植物生长。

其球形结构表面粗糙，能很好地削减水动作用、减弱水的侵蚀、抵御风浪能力强，有利于泥沙沉积及植物的生长，景观效果优于格栅砌块、仿石砌块。

为确保尽量不占用防洪库容，尽量做到挖填平衡，护坡的坡率基本上与自然边坡一致。

可在生态混凝土的洞里种植耐旱性与耐水淹性强的乡土植物南川柳、甜根子草、高羊茅。

④l70～175m选择耐水湿树种水杉、水松、池杉、桤木、落羽杉、杨树、柳树等树种为水库消落带绿化、美化造林主要树种，在水库水位未达到造林地前2～3月造林。

如柳树是一种较好的观赏植物，具有很高的美学价值，并可减少波浪对库岸的冲刷。

硝酸盐与磷酸盐为柳树生长的养料，含有此盐的污染物就可被柳树部分吸收，所以柳树还可净化环境。

⑤175m以上可设亲水平台，平台以上采用景观绿地形式，种植植被，改善城区绿化环境。

1.3三峡水库开县消落区水位调节坝设计

1.3.1调节坝设计

采取工程措施与生物措施相结合的综合治理方案，即利用水位调节坝工程拦蓄减少消落区范围，并形成前置水库的平湖景观。

同时，在前置水库周边建设沿岸生态防护林、湿地及多塘系统、敞水区动植物措施等生态工程。

调节坝工程的主要任务及作用是：

减少消落区的面积，降低消落区的水位变幅，改善开县新城区及其周边的生态环境。

前置库库周生态工程：

（1）库岸生态防护林：

在前置库周边沿岸布置池杉、垂柳、水杉、黄菓树、落羽杉、枫杨、意杨等构建乔木林带。

在生态防护林和湿地交界处分设0.3m高的土工布围埂两道，其中浆砌石围埂沿等高线布置。

（2）湿地及多塘系统：

在调节坝前1km库岸段，设置景观型人工湿地带，采用耐冲刷植生块护坡，护垫厚度30cm，下部铺设1层反滤土工布。

在植生块护坡中布置一些具有景观价值、根系较发达、有一定耐水性的土著植物。

多塘系统可有效净化入库径流污染，削减入库的污染负荷。

（3）敞水区动植物工程：

目的以改善水质防止水体富营养化为主，主要采取水生生物控制措施，如放养鲢、鳙、鳙鲂、乌鳢等鱼类及蚌、螺等底栖生物。

同时控制库内有机碎屑及腐败质，主要利用蓄水性水体，采用自然修复和人工栽植相结合的形式，在水深0.5～1.5m的范围内重建沉水植物构建网链关系。

1.3.2开县消落区治理技术方案

根据不同区域消落区综合治理的适宜性，将消落区分为四大类：

开发利用类、保护建设类、限制治理类和自然修复类。

消落区治理主要采用四种模式：

湿地治理模式、生态堤防治理模式、防护林治理模式和自然修复模式。

对于开发利用类消落区以湿地治理模式为主，对于保护建设类消落区以生态堤防治理模式为主，对于限制治理类消落区以防护林治理模式为主，对于自然修复类消落区以自然修复模式为主。

（1）湿地治理模式：

包括复合型湿地系统、沼生型湿地系统、多塘型湿地系统、工程型湿地系统、土地整理型湿地系统五类。

①复合型湿地系统：

适用于地势平坦、宽度较大、坡度在10°以下且地形平顺无突变的缓坡平坝型消落区，根据高程情况从低到高分别构建沉水植物区、浮叶沉水植物区、挺水植物区和乔灌植物区，形成湿地植物种类丰富、群落类型多样的湿地生态系统。

②沼生型湿地系统：

适用于地势平缓、宽度较大、坡度在10°以下地形较陡形成突变，且区域内可能存在自然的土埂将消落区划分为不同区块。

该湿地系统主要以构建沉水和浮叶沉水植物区为主,并根据不同的地形条件在构建挺水植物区和乔灌植物区。

③多塘型湿地系统：

适用于宽度较大、整体坡度在10°以下但地势有较大起伏的缓坡平坝型消落区,根据地形条件构建芦苇荡和莲藕塘湿地系统,同时构建乔灌植物区。

④工程型湿地系统：

主要配合城镇污水处理厂，设置在排污口附近，采用生物浮床技术构建，构建生物浮床、挺水植物区及乔灌植物区。

⑤土地整理型湿地系统：

适用于地势高、面积大、分布集中，现状土地利用形式为耕地，淹没时间较短的消落区。

采用“外挖内填”的方式将内侧耕地高程抬高，进行开发利用，对外侧挖深部分消落区构建沼生型湿地系统。

（2）防护林治理模式:

①地带性乔木+湿生乔木+湿生灌草模式:

适用于坡度小于15°、有一定宽度的带状消落区，根据地形条件构建湿生灌草带、湿生乔木带和地带性植被带。

②灌木+湿生草本植物模式:

适用于坡度在15°-25°之间、宽度较窄、呈狭长带状的消落区，主要构建草本植物带和湿生灌木林带。

（3）生态堤防治理模式

适用于城镇部位消落区采用种植草皮灌木等达到固坡与美化的双重目的，同时为了防止大洪水时冲坏护坡，可设置三维植物网。

对水位变幅区除满足生态要求外，须采用工程措施保证堤身的结构稳定和渗透稳定。

可采用浆砌块石护坡，护坡外侧根据生态需要设混凝土网格梁，网格内填土植草绿化；同时为避免水位变化时带走填土，可在填土表面铺设三维植物网。

对常水位以下不考虑生态要求，按常规护岸工程进行，坡面采用干砌块石护坡，坡脚根据沿线地质情况设挡墙或混凝土大方脚，辅以大块石护脚。

（4）自然修复模式

自然修复治理模式主要适用坡度大于25°的消落区、岩质消落区和库尾砂砾质河滩地，该类消落区限制各类生产开发活动，基本不予人工干扰。

1.4三峡水库忠县消落区治理

1.4.1分析消落区的特点

（1）水位变化

（2）高程分析

（3）坡度分析

（4）立地类型分析

1.4.2消落区生态修复措施布设

表1.4-1根据消落时间进行措施布设

高程/m

露出月份

露出时间

生态修复措施

145-156

6-9月

4个月

沿等高线修筑堤坝，落淤造田。

在坡度较陡或无法修筑堤坝的地段采用喷洒草种的办法进行坡面绿化，达到生物固坡，增加坡面植物覆盖的效果。

156-170

5-10月

6个月

在坡度＜30°的坡面，沿等高线修筑堤坝，落淤造田。

在坡度较陡的地段，如果土层条件好，撒种牧草。

170-175

2-10月

8个月

通过工程措施，如鱼鳞坑、水平截流沟，阻截径流，减免径流冲刷，将分散在坡面径流集中起来，防治滑坡，对维护河岸稳定有重要的作用。

沿等高线栽植2~3行护岸护坡林带，兼作库周绿化美化林带。

170-180

汛期临时

-

临时淹没区，造林护岸

在消落带植被重建和生态修复中的植物选择上，从最低水位线到最高水位线的不同高程上要选择使用具有不同耐淹能力和恢复生长能力的植物，并要考虑不同的生长型类型。

耐淹能力强的植物种植在低高程带，耐淹能力相对较弱的植物种植在更高的高程带上，保证不同高程带上种植耐淹能力合适的植物。

在消落带的低高程区域选择使用以草本为主的植物，随高程的逐渐增高，依次增加灌木树种，在消落带最高水位线附近可选用耐淹的乔木树种。

为形成合理的群落结构以保证正常的群落生态功能发挥，同一种草本植物在考虑其耐淹能力大小的基础上应在消落带不同高程区域均要选用。

图2消落带植物配置原则

1.5三峡库区石宝寨消落区治理方案

1.5.1工程治理措施

工程治理措施包括消落区回填开挖工程和消落区库岸整治工程。

（1）回填开挖工程：

考虑到建库后回填区域内的排水问题和浸没影响等，消落带回填区高程取为177m水位，同时，与消落区回填工程相对应，消落带开挖区的开挖深度取为144m水位，以保证三峡水库汛期低水位仍有1m的淹没水