姜 楠 赵巧丽 张立强
(1.河南省水利勘测设计研究有限公司,河南 郑州450016;2.河南黄河勘测信息工程院,河南 郑州450016)
传统水利工程主要强调通过工程措施对江河湖泊进行控制,兴利除弊,对工程本身造成的生态影响往往考虑不够充分。 随着国家经济社会的发展,公众的环境保护意识逐步提高,要求水利工程在控制水的同时也要满足与生态环境和谐统一的需求。我国生态水利的发展尚处在起步阶段,与先进国家的水平相差较远,因此必须尽快树立生态水利的设计理念,积极开展水利工程生态建设的研究,而植物措施配置是直接关系到生态建设方案是否科学、合理、高效、美观的重点。 本文以河南省前坪水库工程水土保持设计为例,探讨如何通过优化植物措施配置恢复并提升华北地区水库工程区域的生态环境状况。
前坪水库工程位于淮河流域沙颍河支流北汝河上游、河南省洛阳市汝阳县县城西,是以防洪为主,结合灌溉、供水,兼顾发电的大(2)型水库,总库容5.9 亿m3,控制流域面积1325km2,主要建筑物有主坝、副坝、溢洪道、泄洪洞、输水洞、电站,其中主坝为粘土心墙砂砾(卵)石坝,坝长810m,最大坝高90.7m。 工程总占地面积1224.1hm2,土石方开挖量553.0万m3,填筑量1233.3 万m3,需借方1148.2 万m3,产生弃渣225.6 万m3。
项目区属豫西低山与丘陵区,坝址海拔高程341m,多年平均降雨量761.7mm,多年平均气温14.2℃,自然植被类型为温带落叶阔叶林,植被覆盖率约为30%,土壤类型主要为棕壤、黄棕壤,容许土壤流失量为200t/(km2·a), 土壤侵蚀以水力侵蚀为主, 侵蚀模数500~2500t/(km2·a),强度为轻度。
前坪水库工程位于伏牛山中条山国家级水土流失重点治理区、河南省水土流失预防保护区和重点治理区,水土流失防治标准须采用建设类项目一级防治标准。 根据区域及措施功能需求的不同,该工程水土保持植物措施可分为大坝工程区和库周消落区两部分。大坝工程区的植被恢复与建设工程级别应为1 级,须满足景观、休憩、水土保持和生态保护等多种功能的要求, 植物措施配置应选用当地园林物种;库周消落区的植被恢复与建设工程级别应为3 级,须满足水土保持和生态保护要求,执行生态公益林绿化标准,由于该区域为水位变动区,立地条件复杂,且不具备长期人工养护的条件,植物措施配置应重点考虑对物种适生能力的要求。
大坝等主要建筑物工程的建设不可避免的破坏了原有地表植被,造成施工结束后形成较大面积的裸露地表, 主要位于坝后施工区域、两侧坝肩坡面、交通道路两侧和工程管理单位等区域,施工结束后均须采取草、灌、乔立体种植的方式进行绿化,其中坝后施工区域、工程管理单位绿化区植物立地条件较好,人工养护方便;两侧坝肩坡面、交通道路两侧多为山坡地,地表土层较为瘠薄,人工养护成本较高。 同时,考虑到景观的一致性需要,设计对坝后施工区域、两侧坝肩坡面和交通道路两侧结合景观要求配置适生能力较强的物种,草种选用苇状羊茅,灌木种选用紫穗槐,乔木选用油松、侧柏、刺槐、臭椿和柿树;对工程管理单位绿化区配置景观效果优美的物种, 草种选用红三叶,灌木种选用小叶女贞、连翘,乔木选用桂花、龙爪槐和银杏。
大坝工程区植物措施配置物种特性见表1。
表1 大坝工程区植物措施配置物种特性表[1-2]
由于人为调控水库水位, 改变了库周消落区的自然洪枯规律,地表出露成陆时多为春末夏初汛期之前,此时植物正当生长旺季,需水量较大,汛期之后,随着水库水位上涨,该区域逐渐被淹没。 库周消落区处于水生生态系统和陆生生态系统交替控制的过渡地带,原有地表植被受水位变化的影响将逐渐退化,设计根据水位变动区间和淹没时长情况,对该区域配置耐淹性和耐旱性较好的物种,草种选用狗牙根,灌木种选用紫穗槐、秋华柳,乔木选用落羽杉和池杉。
库周消落区植物措施配置物种特性见表2。
表2 库周消落区植物措施配置物种特性表[1-2]
河南省前坪水库工程水土保持设计在大坝工程区选用的臭椿、柿树属当地乡土树种,苇状羊茅、紫穗槐、油松、侧柏、刺槐属华北地区常用的水土保持草种、树种,红三叶、小叶女贞、连翘、桂花、龙爪槐、银杏属华北地区常用的园林绿化草种、树种,经多年工程实践验证,均适合在华北地区生长;库周消落区选用的狗牙根、紫穗槐、秋华柳、落羽杉、池杉均具有一定的耐旱性、耐寒性和较强的耐淹性,落羽杉、池杉虽为引进物种,但适生能力较强,且在河南地区已有种植先例。 综上所述,河南省前坪水库工程水土保持设计植物措施配置较为科学、合理,对华北地区其他水库工程具有较强的参考价值。
[1]王治国,张云龙,刘徐师,等.林业生态工程学[M].中国林业出版社,2000.
[2]任宪威.树木学(北方本)[M].中国林业出版社,1997.