大伙房水庫(kù)輸水工程水土保持與景觀設(shè)計(jì)

王武

(遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遼寧沈陽(yáng)110006)

大伙房水庫(kù)輸水工程水土保持與景觀設(shè)計(jì)

王武

(遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遼寧沈陽(yáng)110006)

輸水工程;水土保持;景觀設(shè)計(jì);大伙房水庫(kù)

在水土保持工程中，除治理水土流失外，還應(yīng)突出各單項(xiàng)工程的生態(tài)設(shè)計(jì)和景觀設(shè)計(jì)，使工程從簡(jiǎn)單的防護(hù)發(fā)展到防護(hù)、生態(tài)、景觀效果統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。遼寧省大伙房水庫(kù)輸水工程是為遼寧省中南部七城市提供生活用水的重要工程，水土保持與景觀設(shè)計(jì)是工程的重要組成部分。結(jié)合工程建設(shè)的特點(diǎn)和需要，對(duì)取水口、隧洞出口、渾江水源區(qū)、永久支洞口、棄渣場(chǎng)和工程管理區(qū)等重點(diǎn)部分采取有效的防治措施控制新增水土流失，治理原有水土流失，并結(jié)合各防治區(qū)的景觀、生態(tài)要求，進(jìn)行了園林景觀設(shè)計(jì)。

1　大伙房水庫(kù)輸水工程特點(diǎn)

大伙房水庫(kù)輸水工程是目前世界上最長(zhǎng)的連續(xù)隧洞輸水工程，擔(dān)負(fù)著向遼寧省中南部包括撫順、沈陽(yáng)、遼陽(yáng)、鞍山、營(yíng)口、盤(pán)錦、大連等七城市提供工業(yè)與生活用水的任務(wù)。工程建設(shè)規(guī)模大，輸水線路長(zhǎng)，在建設(shè)過(guò)程中不可避免地要破壞項(xiàng)目區(qū)原地貌，若不加以治理，將會(huì)造成比較嚴(yán)重的水土流失，影響項(xiàng)目區(qū)的環(huán)境和工程的正常運(yùn)行。

通過(guò)對(duì)工程建設(shè)及影響區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境現(xiàn)狀的調(diào)查，結(jié)合主體工程設(shè)計(jì)，并根據(jù)工程建設(shè)的特點(diǎn)和需要，采取有效的防治措施，不僅使新增水土流失量得到控制，而且項(xiàng)目區(qū)原有水土流失也得到了有效治理。

在治理水土流失的同時(shí)，各防治區(qū)的景觀、生態(tài)要求也十分突出，特別是取水口、輸水隧洞出口、水源生態(tài)區(qū)等位置，需要進(jìn)行園林景觀設(shè)計(jì)。在水土保持工程中，應(yīng)充分考慮并突出各單項(xiàng)工程的生態(tài)設(shè)計(jì)和景觀設(shè)計(jì)，使工程從簡(jiǎn)單的防護(hù)發(fā)展到防護(hù)、生態(tài)、景觀效果統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，重塑秀美河川。

2　環(huán)境分析

工程取水口設(shè)在鳳鳴水庫(kù)右岸，出口位于蘇子河穆家攔河壩下游約2.0 km處，共布置14條施工支洞，其中永久支洞7條、臨時(shí)支洞7條。工程共設(shè)了13處棄渣場(chǎng)、3處料場(chǎng)，修建永久道路23.29 km，施工臨時(shí)占地73.60 hm2。

大伙房水庫(kù)輸水工程屬線性工程，沿線支洞和棄渣場(chǎng)較多，施工擾動(dòng)和破壞面積較大，項(xiàng)目區(qū)地處遼寧東部山區(qū)，降雨較充沛，植被覆蓋率高，但土層較薄，擾動(dòng)后植被恢復(fù)較困難，很難保證與原景觀的協(xié)調(diào)一致。工程棄渣主要為隧洞開(kāi)挖的石渣，棄渣的綜合利用、棄渣場(chǎng)的生態(tài)恢復(fù)成為水土保持工作的難點(diǎn)。此外，取水口及隧洞出口平臺(tái)均為棄渣填筑而成，栽植植物較難成活;堤坡多為混凝土面板護(hù)坡，少量植草磚護(hù)坡，植物布置需要考慮垂直綠化或貼坡防護(hù);渾江水源區(qū)戧臺(tái)以河卵石為主，植物難以生長(zhǎng)。

項(xiàng)目涉及的桓仁縣和新賓縣屬東北長(zhǎng)白植物區(qū)系，區(qū)內(nèi)有針闊混交林、落葉闊葉林、闊葉灌叢、灌草叢、河谷沼澤及水生植物群落。代表植物有紅松、沙松、紫杉、風(fēng)樺、色木槭、蒙古櫟、岳樺、白牛槭、紫椴等。

3　設(shè)計(jì)目標(biāo)

根據(jù)遼東山區(qū)地貌植被環(huán)境特點(diǎn)，確定設(shè)計(jì)目標(biāo)為改善項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境，建設(shè)與主體及周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的生態(tài)景觀，工程措施與植物措施相結(jié)合，主體建筑、邊坡防護(hù)、棄渣綜合利用等與景觀建設(shè)協(xié)調(diào)融合，有利于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目后期開(kāi)發(fā)利用和運(yùn)行管理。

4　設(shè)計(jì)原則

(1)按照適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則，喬、灌、草、花有機(jī)結(jié)合，措施布局上以保證水保效果為前提，植物栽植的設(shè)計(jì)和實(shí)施與大伙房輸水工程綜合調(diào)度相協(xié)調(diào)。

(2)水源區(qū)生態(tài)工程建設(shè)按照統(tǒng)一規(guī)劃布局，與大伙房輸水工程綜合運(yùn)用長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃和桓仁縣濱江景觀規(guī)劃相結(jié)合。充分考慮水源區(qū)水質(zhì)及供水安全要求，結(jié)合地形、地貌、土壤等立地條件，栽植適宜不同濕度、氣候條件的多種類植物。植物生境研究應(yīng)與取水水位調(diào)度運(yùn)用相協(xié)調(diào)。

(3)根據(jù)各防治區(qū)現(xiàn)狀，進(jìn)行分別設(shè)計(jì)、分別綠化。場(chǎng)區(qū)園林景觀規(guī)劃及坡面防護(hù)方案的研究和設(shè)計(jì)等應(yīng)進(jìn)行方案優(yōu)化比選。

(4)生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)與建設(shè)，在保證行洪安全的前提下，將生態(tài)功能、景觀功能和工程安全同等考慮。

(5)針對(duì)植物立地條件差(工程棄渣、大塊河卵石、無(wú)土壤)的情況，采取客土栽植方式或拆除硬化路面以滿足植物生長(zhǎng)立地條件，提高植物栽植成活率。

5　設(shè)計(jì)理念

按照“尊重自然、恢復(fù)自然”的理念，采取適當(dāng)措施，盡快恢復(fù)邊坡自然狀態(tài)，使防護(hù)工程的植被與周圍環(huán)境融為一體。結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)植物結(jié)構(gòu)，逐步實(shí)現(xiàn)人工強(qiáng)制綠化向自然植被自我繁衍轉(zhuǎn)變。

利用棄渣修筑取水口和出口的平臺(tái)，突出景觀建設(shè)，將水土保持與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合的理念貫穿于主體工程設(shè)計(jì)和施工始末;在取水口區(qū)和桓仁水庫(kù)壩下至鳳鳴水庫(kù)壩址以上的整個(gè)水源區(qū)堤岸范圍進(jìn)行生態(tài)防護(hù)工程建設(shè)，達(dá)到保護(hù)水質(zhì)、涵養(yǎng)水源、美化綠化周邊環(huán)境、減緩護(hù)坡混凝土面板表面風(fēng)化的目的，建設(shè)一個(gè)綠色、封閉、安全的水源地，創(chuàng)造性地應(yīng)用植物與石材欄桿相結(jié)合的隔離方式取代鐵絲網(wǎng)以保護(hù)水源安全。水保工程建設(shè)應(yīng)在保障工程安全的前提下，最大可能地增加綠化率，突出景觀生態(tài)效果，形成布局合理、功能完善的水土保持措施體系。

6　措施體系

水土保持與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合的措施體系主要包括:表土剝離與防護(hù)，漿砌石或混凝土擋墻及護(hù)坡，棄渣綜合利用或集中堆放，棄渣分層壓實(shí)，多種形式的截排水措施，根據(jù)工程所在區(qū)域不同位置布設(shè)不同的景觀綠化或綠化防護(hù)措施等。本工程水土保持與景觀設(shè)計(jì)結(jié)合的重點(diǎn)部分為取水口、隧洞出口、渾江水源區(qū)、永久支洞口、棄渣場(chǎng)和工程管理機(jī)構(gòu)。

6.1取水口、隧洞出口和渾江水源區(qū)生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

6.1.1取水口

在隧洞進(jìn)口洞臉、隧洞進(jìn)口區(qū)利用棄渣修筑廣場(chǎng)平臺(tái)，形成了隧洞進(jìn)口場(chǎng)區(qū)。場(chǎng)區(qū)內(nèi)布置有啟閉機(jī)室、紀(jì)念碑、紀(jì)念館等建筑，平臺(tái)頂部基本由建筑物、路面和廣場(chǎng)磚等覆蓋。結(jié)合建筑物布局，在廣場(chǎng)其他裸露區(qū)域栽植花草樹(shù)木，按園林景觀要求進(jìn)行植物配置，在保持水土的前提下，滿足景觀要求。

6.1.2隧洞出口

隧洞出口洞臉、隧洞出口區(qū)、隧洞出口引河與棄渣修筑的堤防共同構(gòu)筑成隧洞出口場(chǎng)區(qū)。場(chǎng)區(qū)內(nèi)布置有道路、護(hù)欄、配電室等建筑物，平臺(tái)頂部基本由建筑物、路面和廣場(chǎng)磚等覆蓋。結(jié)合建筑物布局，在廣場(chǎng)其他裸露區(qū)域按園林景觀要求進(jìn)行植物配置。

6.1.3渾江水源區(qū)

水源工程區(qū)位于桓仁水庫(kù)壩下至鳳鳴水庫(kù)壩址之間的整個(gè)渾江干流堤岸范圍。以生態(tài)建設(shè)為主，輔以必要的工程措施對(duì)庫(kù)區(qū)進(jìn)行保護(hù)。按照不同的駁岸形式將兩岸及堤外土地分為多個(gè)綠化區(qū)段，其中右岸分為7個(gè)區(qū)段、左岸分為8個(gè)區(qū)段。根據(jù)各綠化區(qū)段的不同情況，分段設(shè)計(jì)實(shí)施。采用堤頂植物防護(hù)、坡面植物覆蓋、戧臺(tái)植物防護(hù)措施相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)植物措施的全覆蓋，以提升大伙房水源工程區(qū)的防護(hù)及生態(tài)功能。

6.2永久支洞口生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

永久支洞口雖然占地面積較小，但施工造成的破壞程度卻很大。盡管工程上采取了噴錨等措施，但各洞口的開(kāi)挖面仍難與區(qū)域景觀相協(xié)調(diào)。由于洞口的開(kāi)挖面巖石裸露，因此采取植被恢復(fù)措施的難度很大。永久支洞水土保持設(shè)計(jì)主要針對(duì)洞臉外緣，栽植攀援植物，掛網(wǎng)植草;在洞口頂部覆土，栽植與周邊相同的樹(shù)種，以起到恢復(fù)景觀的效果。

6.3棄渣場(chǎng)生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

棄渣場(chǎng)分布于洞線各支洞口附近，是工程重點(diǎn)治理的區(qū)域之一，根據(jù)各渣場(chǎng)地形和堆放形式不同而分別采取不同的防護(hù)措施。

平地型渣場(chǎng)主要采取護(hù)坡工程。其中2號(hào)支洞棄渣場(chǎng)采取漿砌塊石護(hù)坡，4號(hào)支洞棄渣場(chǎng)采取格狀框條護(hù)坡，并在框條內(nèi)撒播草籽。在棄渣堆放前，首先用推土機(jī)清理表層土，采用填土草袋做臨時(shí)防護(hù)，棄渣堆放完畢后，再將表土回填。整理后，種植刺槐，并撒播早熟禾草籽。

溝谷型渣場(chǎng)在棄渣堆置前，全部進(jìn)行了表土剝離，棄渣分層碾壓堆放，保持渣體穩(wěn)定，在溝口設(shè)漿砌石或混凝土擋土墻。棄渣場(chǎng)排水系統(tǒng)布設(shè)主要根據(jù)其地形地貌條件，或是預(yù)留原有河道作為永久排水，或是預(yù)埋涵管底部排水。渣場(chǎng)頂部則根據(jù)情況在與山體銜接處設(shè)置漿砌石排水溝，或是做渣體的坡面排水，排水溝的斷面尺寸依據(jù)P=5%的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算而得。

將剝離的表土置于渣場(chǎng)頂部后，劃分成塊進(jìn)行綠化，地塊之間設(shè)簡(jiǎn)易排水溝，植物品種主要依據(jù)渣場(chǎng)周邊現(xiàn)有樹(shù)種進(jìn)行配置，優(yōu)選鄉(xiāng)土樹(shù)種，防止引種外來(lái)植物產(chǎn)生生態(tài)入侵現(xiàn)象，并考慮植物栽植特性、生長(zhǎng)特性和安全越冬要求。

6.4工程管理區(qū)景觀設(shè)計(jì)

工程管理機(jī)構(gòu)分別設(shè)在桓仁縣和沈陽(yáng)市，在建設(shè)初期，桓仁分公司即按永久管理機(jī)構(gòu)建設(shè)，避免重復(fù)和浪費(fèi)。沈陽(yáng)總公司和桓仁分公司占地區(qū)域內(nèi)主要包括管理樓、停車場(chǎng)、道路、籃球場(chǎng)和綠地等，管理區(qū)綠化率40%，整個(gè)園區(qū)均按園林景觀要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要由草坪、花木、喬灌等相間組成。植物主要選擇油松、垂柳、垂枝榆、李、杏、山楂、連翹、紫葉小檗、水蠟、一串紅、錦帶花、草地早熟禾草坪等。

7　實(shí)施效果分析

大伙房水庫(kù)輸水工程涉及到遼寧省七城市上千萬(wàn)人的飲用水安全問(wèn)題，省政府對(duì)該工程的運(yùn)行管理特別重視，制定了《大伙房水庫(kù)輸水工程管理保護(hù)條例》，將水源保護(hù)提升到法律層次。為此，在技施設(shè)計(jì)階段對(duì)工程水土保持及水源保護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。

措施以生物措施為主，輔以必要的工程措施對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行保護(hù)，主要作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)棄渣綜合利用及景觀建設(shè)。取水口、隧洞出口、渾江水源區(qū)沿岸堤防等均為棄渣填筑，景觀設(shè)計(jì)結(jié)合建筑物布局綜合考慮。在建筑物以外的裸露區(qū)域進(jìn)行園林景觀綠化，使取水口、隧洞出口、渾江水源區(qū)沿岸等重點(diǎn)部位形成與周圍山體相協(xié)調(diào)的景觀，改善了生態(tài)環(huán)境，也為員工提供了良好的工作環(huán)境，并有利于項(xiàng)目后期運(yùn)行管理，增加了新的景觀亮點(diǎn)。

(2)保護(hù)水質(zhì)。渾江水源區(qū)防護(hù)工程是對(duì)渾江干流桓仁水庫(kù)壩下至鳳鳴電站壩址區(qū)間的堤岸邊坡及堤頂臨江側(cè)路肩采取植物和工程措施，達(dá)到防護(hù)目的。堤岸路肩隔離帶建成后，在兩岸建成植物和欄桿隔離帶，可有效防止人為原因造成的水質(zhì)污染。植物隔離帶還可吸收有害氣體、吸附揚(yáng)塵、阻隔氮磷等元素進(jìn)入河道。如五葉地錦具有較強(qiáng)的吸收氯、氟、硫的能力，有助于改善水源區(qū)環(huán)境、減輕污染物危害。

(3)涵養(yǎng)水源，保持水土。在堤岸內(nèi)及堤岸沿江側(cè)路肩上栽植植物可有效防止雨水沖刷地表，控制水土流失，減少河道泥沙淤積。如坡面連鎖磚內(nèi)植草及坡面植樹(shù)植草，可防止由于水流沖刷造成的水土流失，進(jìn)而防止堤岸邊坡失穩(wěn)、河道泥沙量增大;戧臺(tái)綠化后，植物有固土和涵養(yǎng)水源的作用，可有效保護(hù)戧臺(tái)穩(wěn)定，減少土壤流失。

(4)生態(tài)效益。原堤岸邊坡大多為硬質(zhì)預(yù)制混凝土板邊坡，雖然工程上是穩(wěn)定的，但生態(tài)效益很差，影響自然生物群落的演替。植物防護(hù)措施建成后，2～3年逐步達(dá)到設(shè)計(jì)效果，由于減少了混凝土邊坡熱輻射的面積，因此對(duì)堤岸及周邊的降溫增濕效果顯著，同時(shí)增加了水源地植物光合作用的面積，有利于吸收、固定二氧化碳，達(dá)到減弱“熱島效應(yīng)”的效果。

(5)美化綠化周邊環(huán)境。原來(lái)的混凝土板邊坡景觀效果很差，采取植物防護(hù)措施使河道與堤岸自然結(jié)合，形成沿河景觀帶，增強(qiáng)了水源地及周邊的景觀及美學(xué)效果。

(6)減緩混凝土表面風(fēng)化。植物覆蓋后對(duì)減緩混凝土表面溫差裂縫、減緩表面風(fēng)化、增加表面強(qiáng)度等均有較好的作用。坡面綠化還可提高堤防混凝土板使用壽命。

(7)棄渣場(chǎng)景觀化。棄渣場(chǎng)防護(hù)工程不僅遏制了水土流失和揚(yáng)塵污染，而且通過(guò)利用棄渣進(jìn)行生態(tài)景觀建設(shè)，使棄渣場(chǎng)與周邊山體景觀相協(xié)調(diào)，恢復(fù)了秀美山川。

(責(zé)任編輯王琦)

S157

B

1000-0941(2016)03-0022-03

王武(1983—)，男，遼寧昌圖縣人，工程師，學(xué)士，主要從事水土保持、生態(tài)建設(shè)工作。

2015-06-08