库滨生态缓冲带建设方案——以东张水库为例

苏 锦

(福建省水利水电勘测设计研究院，福建 福州 350001)

东张水库作为福清市重要水源地、平潭及闽江口水资源配置(一闸三线)工程重要调节库，水质保护具有重要意义。虽然近几年东张水库水质总体保持良好，大部分时段均满足Ⅲ类标准。但由于历史原因，水库水位始终没有达到正常蓄水位的目标，在水库消落区有大量耕地，种植业面源污染负荷较大。此外，东张水库集雨范围内涵盖东张镇清源社区和15个行政村、镜洋镇5个行政村，常住人口约1.92万，生活污水等面源污染也成为影响库区水质的主要因素。

河湖缓冲带介于陆地植被区域和水域之间，属于生态过渡区域，是一个具有动态性特征的独特而又完整的生态系统[1]。开展水库生态缓冲带建设，恢复植被系统和污染阻控能力，通过过滤、渗透、吸收、滞留、沉积等物理、化学作用减少进入地表和地下水的污染物，是控制库周面源污染的有效途径[1-2]。同时，河岸缓冲带还具有固岸防洪、调节流域微气候、保护生物多样性、为河流生态系统提供养分和能量等生态水文功能[1]。

1 研究区概况

东张水库建于1957年，位于福清市龙江中游石竹山下，坝址以上集水面积200km2，多年平均流量6.32m3/s，多年平均径流量1.992亿m3/年，年径流深996mm，丰水期平均流量10.4 m3/s，占全年的82.1%；枯水期平均流量2.27m3/s，占全年的17.9%。东张水库正常蓄水位54.54m(1985 国家高程基准，下同)，汛限水位54.04m，校核洪水位55.92m(P=0.05%)，死水位40.54m，总库容2.06亿m3，兴利库容1.55亿m3，属于大(二)型水库，库容系数80.3%，具有多年调节性能。水库功能以供水为主，结合灌溉、防洪、发电。

2 水库水位分析

根据东张水库1960年4月～2012年3月实测出、入库流量，并考虑“一闸三线”工程建成以后大樟溪引水量，调度规则采用2019年批复的东张水库汛期防洪调度运用计划，进行长系列逐月调节计算，求得逐月东张水库蓄水位，分析水库各水位区间出现的次数。结果表明，东张水库7～9月高水位将抬高，最高水位能到54.0m，其中超过51.0m水位的时间占比为38.0%，超过52.0m水位的时间占比为23.7%，超过53.0m水位的时间占比为12.3%。

图1 东张水库各水位区间时间占比

3 库滨生态缓冲带现状

根据库周土地利用现状，东张水库库滨生态缓冲带属于复合型，主要包括农田型湖滨生态缓冲带、村落型湖滨生态缓冲带、道路型湖滨生态缓冲带和山体型湖滨生态缓冲带。目前，农田型湖滨生态缓冲带和村落型湖滨生态缓冲带存在被侵占、污染等问题，本研究拟采取入库支流湿地工程、库周湿生涵养林带工程等措施，开展东张水库库滨生态缓冲带建设。

4 入库支流湿地建设方案

东张水库库周小支流水质污染较为严重，各支流的TN含量均超过1.0mg/L，有4条支流出现TP超标现象(>0.2mg/L)，其中TN和TP均在先锋村支流达到最大值，TN为16.81mg/L，TP为1.65mg/L。

结合东张水库水位变幅和支流水质状况，在各入库支流河口处正常蓄水位以下0～4m水深范围(高程50.5～54.5m)，通过设堰蓄水构建河口湿地(前置库)，或建坝引水构建引水式湿地。入库支流湿地工程主要分为三个片区，即：东张镇片区(覆盖香山村、先锋村、先进村等支流)、东风村片区(覆盖东风村、七星池、墩头村等支流)、三星村-南村片区(覆盖三星村、南村支流)，共建设7座河口湿地(前置库)16.12hm2、3座引水湿地3.22hm2。

挺水植物选择过程中，以福清市现有的芦苇、芦竹、慈姑等植物为骨架，搭配风车草、旱伞草、花叶芦竹、黄菖蒲等多种挺水植物，构建挺水植物净化带。此类植物适宜水深多为0.5m左右，其中芦苇等植物具有较强的耐污抗旱能力，旱伞草、黄菖蒲等植物生长周期长，景观效果好，冬季亦能常青，其水质净化周期长[4-6]。浮叶植物作为挺水植物的搭配种，植物配置为眼子菜、荇菜和黄花水龙等[7]。沉水植物以苦草和黑藻为骨架，搭配金鱼藻、菹草(冬季)、伊乐藻(冬季)、狐尾藻等[8]。

5 库周湿生涵养林带建设方案

湿生涵养林缓冲带建设工程通过在原消落带内湿生乔木的补种，形成一个种类丰富、结构合理、系统稳定的滨水绿带，形成陆生—湿生—水生的生境，使植物群落和生态景观得以连续过渡，促进库滨带生态系统的结构完整，健全库滨带的生态功能[9]。

结合东张水库库周土地利用现状和水位变幅情况，东张水库库周湿生涵养林带工程主要布置在水库水源地一级保护区内，高程多在51.0～54.5m之间，局部少部分地块布置在54.5～56.5m，避开所有的永久基本农田。采用秃斑补植和林相改造，以极其耐湿的乔木(池杉、落羽杉等)为建群种，构建优势种群，形成完善的环库区的湿地滨岸带生态系统。同时，基于现状沟渠系统构建生态引水灌溉渠道，引河道天然径流灌溉涵养林区，消减面源污染入库量。

根据建设地块实际情况，湿生涵养林建设工程设计了3种造林类型，具体如下：

造林类型1：地被植物区与乔草复合植被区，池杉+落羽杉，株距4m×4m，每亩42株，高程分布为51.0～53.0m，配合本土草本植物撒播草籽，草籽撒播面积约占分区面积的30%。

造林类型2：乔灌草复合植物区，池杉+落羽杉+垂柳+长梗柳，行间混交，比例6∶1∶1.5∶1.5，株距3m×4m，每亩56株，高程分布为53.0～54.5m，并配以适应性广、抗逆性强的木芙蓉、细叶水团花、杜鹃等灌木及本土草本植物，草籽撒播面积约占分区面积的30%。

造林类型3：耐水湿阔叶林区，小叶榕+秋枫+乌桕+合欢，行间混交，比例3∶3∶2∶2，株距4m×4m，每亩42株，高程分布为54.5～56.5m，并配以适应性广、抗逆性强的红花檵木、木芙蓉等灌木及本土草本植物，草籽撒播面积约占分区面积的50%。

图2 东张水库入库支流湿地工程总体布局图

图3 东张水库库周湿生涵养林带工程总体布局图

6 工程实施建议

工程建设区宜设立标识牌，包括项目简介和管护内容。落实日常管理人员，定期巡查项目区，保障各项设施的正常运行。

入库支流湿地需根据植物的不同生长期调节水位，实施生态水位调控，确保水生植物的繁育生长；对植物地上部分进行生物量管理，宜在秋冬季衰亡前按一定比例进行收割，收割后的植物应进行集中处理，不得任意遗弃在水库及附近区域。

库周湿生涵养林带造林后需抚育1年，共两次，5～6月、8～9月各1次，块状抚育，规格1.0×1.0m，包括锄草、割灌、修枝、补植、松土、培土、修剪树盘、病虫害防治等。其中5～6月全面割灌、锄草、补植、修枝，结合松土、培土、挖穴等措施修剪树盘。8～9月全面割灌、锄草、松土，采用人工或机械法，清除妨碍树木生长的枝条、灌木、藤条和杂草。根据不同树种特点，按照培育目标的要求，及时修剪树形。及时清除病死株，并做好消毒工作，避免大规模扩散。遇到台风、暴雨等恶劣天气应追加抚育1次，包括苗木扶正、清理树盘等。

7 结论

东张水库作为福清市重要饮用水水源地，其水位随着季节更替而周期性波动，库周消落区往往呈现旱涝交替的状态，在未进行人工干预前，消落区由于水位限制，通常为荒地或泥沙滩，土层稳定性较差，多年生植物很难在此生长。通过建设生态湿地及湿生涵养林带，在本地植物品种择优筛选的基础上适当引入净水效果突出的水生植物和耐水湿能力极强的湿生植物，恢复该区域的绿色屏障，建立起有较强抗冲击能力的植被系统，解决消落区的水土流失问题，改善库区生态环境，创造一个有利于两栖动物和水鸟类动物生长发育的环境，可使东张水库两栖、爬行动物和水鸟等的生境得到恢复，生物多样性得到保护。同时，通过河口湿地、引水湿地等工程的建设，建立净化物理-植物生态系统，将长效净化支流来水及农田退水，以保障清水入库。