荊江河段航道整治工程生態(tài)保護措施及效果

王勖，黃偉，陸紀騰，羅宏偉，范娟，王茜茜，曹仲厚

（1.交通運輸部長江航務(wù)管理局環(huán)境監(jiān)測中心站，湖北 武漢 430010；2.長江航道局，湖北 武漢 430010；3.長江航道規(guī)劃設(shè)計研究院，湖北 武漢 430040）

0 引言

在前期航道工程生態(tài)保護實施過程中，主要存在以下問題：一是工程設(shè)計和環(huán)評的結(jié)合不足，設(shè)計階段未納入環(huán)評的措施和要求，給后續(xù)的環(huán)保驗收帶來較大的困難。具體表現(xiàn)在過往多數(shù)工程是單一的混凝土設(shè)計，未將綠色環(huán)保理念通過工程設(shè)計來實現(xiàn)。二是工程的環(huán)保管理存在一定的問題，面對數(shù)百頁的環(huán)評報告，由于環(huán)保認知水平的不同，工程參建各方不清楚自己的職責(zé)和環(huán)保措施落實方式。三是缺乏完整的科研和評價體系，從水、岸、灘三個方面對生態(tài)航道工程進行系統(tǒng)性的論證，缺乏一個從航運、水利、生態(tài)等多方面統(tǒng)籌的評價體系對工程效果進行評定。四是施工期環(huán)境風(fēng)險應(yīng)對能力有所欠缺，部分參建單位對環(huán)境風(fēng)險該誰負責(zé)，應(yīng)當配備什么物資，環(huán)境風(fēng)險發(fā)生時該做什么存在認識上的不足。

為了解決上述問題，從生態(tài)頂層設(shè)計等方面進行探索，取得了較好的效果，荊江工程被交通運輸部列為“全國生態(tài)環(huán)保示范工程”。本文主要論述實施措施及取得的效果。

1 生態(tài)頂層設(shè)計

生態(tài)化的航道整治工程，必須從設(shè)計階段就要科學(xué)制定生態(tài)環(huán)保目標，注入生態(tài)環(huán)保理念，不斷優(yōu)化工程布局、結(jié)構(gòu)和規(guī)模，避讓、減緩對環(huán)境的影響。

工程設(shè)計過程中，荊江航道整治工程充分考慮涉及的生態(tài)敏感區(qū)及施工對環(huán)境的影響，重點關(guān)注水文情勢和生態(tài)格局的維護、植物生長和動物棲息條件。工程平面布局方面，在實現(xiàn)建設(shè)效果的同時，避開保護區(qū)、重要生態(tài)濕地等生態(tài)敏感目標。工程材料方面，選取傳統(tǒng)的天然材料和高降解、低污染的人工材料，開發(fā)和推廣利于植物生長并具有一定防滲性能的襯砌材料。岸坡設(shè)計方面，廣泛采取滿足生態(tài)修復(fù)功能的生態(tài)護岸，設(shè)置多孔構(gòu)造，為水生生物再造安全適宜的生存空間；選擇適合當?shù)厣L、耐淹、成活率高和易于管理的植物物種，營造水、岸生態(tài)新生境。水下設(shè)計方面，避免在產(chǎn)卵場河段構(gòu)筑改變河道水文形態(tài)的水工建筑，維持原產(chǎn)卵場功能，同時，設(shè)置具有人工魚礁功能的透水框架和人工魚巢磚，加快整治后的原生物群落恢復(fù)。施工工藝方面，采用符合生態(tài)環(huán)保要求的成熟施工技術(shù)和工藝。

在這一理念的指引下，荊江工程全部采用生態(tài)護岸結(jié)構(gòu)。在6處工點布設(shè)生態(tài)護坡磚（圖1），共47.3萬m2，在12處工點布設(shè)鋼絲網(wǎng)格，共修復(fù)陸域生境93.5萬m2，在1處工點布設(shè)植生型鋼絲網(wǎng)格護坡[1]，修復(fù)面積4萬m2，在1處工點布設(shè)生態(tài)袋鋼絲網(wǎng)格，修復(fù)面積1.68萬m2。工程植草總投資達980萬元。

圖1 生態(tài)護坡磚交工驗收1 a后Fig.1 One year after project acceptance of ecological slope protection brick

經(jīng)過后續(xù)監(jiān)測及試驗，結(jié)果顯示，硬質(zhì)結(jié)構(gòu)（鋼絲網(wǎng)格、護坡磚、生態(tài)袋）護岸與植被護岸相結(jié)合，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，既可以減弱表層土壤的流失又可以對岸坡下層土體進行有效守護，待植物根系長入深層土壤后，硬質(zhì)護坡結(jié)構(gòu)、土壤以及植物就形成了牢固的有機整體，三者結(jié)合可形成良好的岸坡守護作用[2]。

通過本工程系統(tǒng)研究及實踐，長江航道局制定形成了荊江河段水位變動區(qū)的植被恢復(fù)方案，即植被選種、護坡結(jié)構(gòu)選型、植被種植時間及方式、植被養(yǎng)護等，為今后開展生態(tài)護坡設(shè)計、施工提供了科學(xué)依據(jù)[3]。

水下工程方面，在2個工點采用了人工魚巢磚的方式進行修復(fù)（圖2），修復(fù)面積500 m2。布設(shè)透水框架32處，71.7萬m2。通過上述設(shè)計，荊江工程較好融合了人與自然和諧相處的理念。

圖2 人工魚巢磚Fig.2 Artificial fish nest brick

2 生態(tài)環(huán)保管理

工程開工前，荊江工程制定了《施工期環(huán)境保護實施方案》、《環(huán)保資料報送明細表》、《施工、監(jiān)理單位環(huán)保月報、年報樣式》等一系列環(huán)保管理標準化模板，明確了環(huán)保工作內(nèi)容、規(guī)范了環(huán)保資料格式，具體指導(dǎo)了施工、監(jiān)理單位施工期環(huán)保工作的開展。并在工程開工前，開展相關(guān)的培訓(xùn)，提高相關(guān)人員認識。在施工過程中，荊江工程制定了4項制度：報送制度、檢查制度、評比制度和處罰制度。報送制度要求各項目部在每月10日和每年12月10日之前，向監(jiān)理部報送相關(guān)材料，監(jiān)理部在收集審核后，向建設(shè)單位報送環(huán)保月報和年報，便于建設(shè)單位及時掌握相關(guān)工程環(huán)保措施落實情況，及時發(fā)現(xiàn)相關(guān)的問題。檢查制度是指建設(shè)單位定期或不定期的對監(jiān)理單位及施工單位進行抽查檢查。建設(shè)單位還聯(lián)合華南督查中心等地方環(huán)保部門開展相關(guān)檢查。評比制度結(jié)合本工程每季度的勞動競賽進行實施，將環(huán)保考核納入到工程的日?？己酥?，通過考評施工、監(jiān)理單位的環(huán)保制度、資料及具體措施落實情況，進行表彰和獎勵。處罰制度針對檢查及資料審核過程中發(fā)現(xiàn)的問題，下達督辦通知單；對環(huán)保工作執(zhí)行不力的單位進行通報批評；對環(huán)保工作失職造成影響的單位進行經(jīng)濟處罰。

通過有效執(zhí)行4項制度，促進各參建單位按照環(huán)評的要求認真履行環(huán)保職責(zé)，確保了施工期環(huán)保措施的落實及環(huán)保記錄的規(guī)范及完整。2016年底，環(huán)境保護部對本項目予以驗收合格。

3 生態(tài)修復(fù)措施

在航道施工過程中，不可避免地會對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，需要通過相關(guān)生態(tài)修復(fù)措施來減緩、補償相關(guān)影響。

在生態(tài)修復(fù)方面，荊江工程主要針對保護區(qū)采取如下措施：一是在湖北石首麋鹿國家級自然保護區(qū)采取修復(fù)圍欄、布設(shè)監(jiān)控、加強宣傳、開挖水源地的方式來消除人類活動對麋鹿的影響。二是在湖北天鵝洲白鱀豚國家級自然保護區(qū)、采取增殖放流，保護區(qū)宣傳教育，施工期驅(qū)趕、攔截、救護、巡視，江豚救治，水生態(tài)監(jiān)測及科研工作來降低工程對江豚的影響[4]。

通過上述措施，保護區(qū)中麋鹿于施工當年初步適應(yīng)了變化的自然環(huán)境，并順利產(chǎn)下幼仔，成活率為100%。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，在工程施工期，2013—2015年麋鹿每年凈增61~78頭，種群年增長率均維持在8%以上。對天鵝洲白鱀豚保護區(qū)，江豚數(shù)量已由施工期60多頭增加到2018年80多頭，從側(cè)面反映工程施工、營運未對麋鹿、江豚造成明顯影響。根據(jù)增殖放流監(jiān)測數(shù)據(jù)，生態(tài)保護和補償措施有效緩解了魚類資源下降的趨勢；荊江河段2014年放流親本的產(chǎn)卵規(guī)模占總規(guī)模的7.38%，2015年放流親本的產(chǎn)卵規(guī)模占總規(guī)模的10.27%，增殖放流成效較為顯著[5]。

4 生態(tài)環(huán)?？蒲?/h2>

生態(tài)航道的建設(shè)和發(fā)展，需要長期的生態(tài)科研作為方向引領(lǐng)和技術(shù)支撐。這就要求航道整治工程的建設(shè)管理部門統(tǒng)籌安排各種資源開展生態(tài)科研工作。荊江工程中，廣泛咨詢并邀請國內(nèi)知名環(huán)?？蒲袡C構(gòu)、高等院校，以生態(tài)航道的概念、方法、技術(shù)和管理體系研究為統(tǒng)領(lǐng)，重點開展了水生、陸生動植物的生境修復(fù)、再造技術(shù)研究，生態(tài)環(huán)保施工工藝、結(jié)構(gòu)及技術(shù)研究，工程對生態(tài)環(huán)境的影響評價研究共8個專題的研究工作。通過研究，取得如下成果：

1）采用層次分析法，對通航水深保證率、船舶事故發(fā)生總數(shù)、飲用水安全保證率、生態(tài)需水滿足度、魚類等指標進行了分析，航道整治前（2011年），整治中（2014年），整治后（2015年）航道健康綜合指數(shù)為3.4（中等）、3.8（中等）、4.17（良好），結(jié)果顯示航道工程在提高河流航運功能的同時沒有損害河流的其他功能[6]。

2）護灘通過引入客土，遷入生命力強的先鋒植被（三葉草、蘆葦、狗牙根），在先鋒植被繁育至足夠豐度之前進行臨時性的輔助固土，即可達到利用植被進行固灘的效果[7]。

3）受透水框架減緩水體流速的影響，透水框架對底棲動物及魚類生態(tài)效果顯著。同對照區(qū)域相比，透水框架工程區(qū)底棲動物群落生物多樣性相對較高，群落結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且透水框架工程對魚類具有誘集效果[8-9]。

4）魚巢磚工程區(qū)較之非工程區(qū)江段浮游生物的密度和生物量更加豐富，魚類密度比非工程水域密度大，魚巢磚具備在荊江河段形成魚類產(chǎn)卵、棲息生境所需的生態(tài)條件[4]。

5）施工前后，浮游植物種類組成在所占比例上變化不大，浮游植物的生物量有所減少，浮游動物和底棲生物量有所增加。

6）浮游植物受填槽工程影響較為顯著，浮游動物、底棲動物受守護加固工程影響較為顯著[7]。

以上成果為后續(xù)航道整治工程綜合評價和生態(tài)保護措施提供可以參考的依據(jù)。

5 環(huán)境風(fēng)險防范

為應(yīng)對運輸船舶碰撞、傾覆帶來溢油和施工船只對江豚等珍稀水生動物傷害風(fēng)險事故，荊江工程主要采取以下措施：一是制定環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案，明確應(yīng)對環(huán)境風(fēng)險的責(zé)任人，制定應(yīng)對環(huán)境風(fēng)險的措施。二是配備應(yīng)急物資，在水廠取水口附近配備防污屏（圖3）、吸油機、吸收氈等，在保護區(qū)配備救護擔(dān)架等。三是定期開展相關(guān)演練，檢查方案、人員、設(shè)備方面的不足之處，并對應(yīng)急方案進行修改完善。

圖3 取水口防護Fig.3 Water intake protection

通過相關(guān)防范措施，至荊江工程驗收時，工程未發(fā)生環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急事件。

6 結(jié)語

1）在設(shè)計階段，通過將生態(tài)環(huán)保理念注入到工程設(shè)計中，對工程平面布置、環(huán)保材料、施工工藝等多方面進行考量，在水、灘、岸的工程設(shè)計中采取整體環(huán)保設(shè)計理念，可以在源頭上減少工程實施對環(huán)境的影響。

2）通過施工期環(huán)保實施方案等環(huán)保資料及模板的下發(fā)、培訓(xùn)，可明確參建各方的職責(zé)和實施方式。通過施工期報送、檢查、評比、處罰制度的執(zhí)行，有效地促進各參建單位落實環(huán)保措施。

3）本工程針對江豚、麋鹿、魚類種質(zhì)資源保護區(qū)不同特點，采取改善生存條件、增殖放流等生態(tài)修復(fù)措施，并起到良好的修復(fù)效果。

4）生態(tài)科研方面，可以通過層次分析法分析河流生態(tài)系統(tǒng)性，從而對生態(tài)航道的評價進行初步探索。通過其他的科研成果，可以對后續(xù)的生態(tài)航道建設(shè)提供相應(yīng)的技術(shù)支撐。

5）在“事前有方案，過程中有演練，事后有總結(jié)”這一原則指引下，可以將環(huán)境風(fēng)險應(yīng)對責(zé)任到人，有效控制航道工程的環(huán)境風(fēng)險。