徐詩童,李 松
(1.中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院,重慶400016;2.重慶市環(huán)境科學(xué)研究院,重慶401147)
石寶寨位于三峽庫區(qū)重慶市忠縣石寶鎮(zhèn),是有名的“長(zhǎng)江明珠”、“世界八大奇特建筑之一”,是國(guó)家4A級(jí)旅游景區(qū)、國(guó)家重點(diǎn)文物保護(hù)單位、國(guó)家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)。
三峽水庫蓄水至175m后,水位正好淹至石寶寨寨門,石寶寨四面環(huán)水形成孤島。國(guó)務(wù)院三峽工程建設(shè)委員會(huì)于2005年12月批復(fù)投資概算9 797.77萬元,專項(xiàng)用于石寶寨護(hù)坡圍堤工程,此工程現(xiàn)已建成,并被譽(yù)為“世界水上奇寨”(圖一)。整個(gè)工程規(guī)劃科學(xué),但受當(dāng)時(shí)局限未涉及石寶寨消落區(qū)的治理,嚴(yán)重影響旅游景觀及旅游業(yè)的發(fā)展。
由于夏季防洪和冬季蓄水發(fā)電的需要,三峽水庫在每年10月至次年5月的枯水期間,正常蓄水水位將升至175m;而在每年5月末或6月初開始的汛期,水位則將降至145m,在整個(gè)炎熱的夏季,三峽庫區(qū)沿線將形成一條長(zhǎng)557.8km,面積349km2,高差達(dá)30m的消落區(qū)。石寶寨消落區(qū),特別是從寨門至石寶寨旅游碼頭之間的臨江區(qū)段,正處于長(zhǎng)江彎道回水沱,且有坡度平緩的古鎮(zhèn)殘留廢墟和成片耕地逾300余畝,加之寨樓背江面有神溪河,將成為污染物、垃圾、漂浮物、淤泥的滯留沉積地,石寶寨消落區(qū)將周期性呈現(xiàn)雜亂的似“荒漠化”的景觀,特別是在炎熱夏季,滋生出各種細(xì)菌,嚴(yán)重影響三峽移民以及游客的身體健康,破壞景區(qū)生態(tài)環(huán)境,給長(zhǎng)江旅游者帶來嚴(yán)重的視覺污染,使“高峽、平湖、奇寨”的美景大打折扣,對(duì)石寶寨旅游及移民生活構(gòu)成重大危害。
圖1 石寶寨消落區(qū)現(xiàn)狀示意圖
三峽工程已于2009年全部建成,建成后整個(gè)庫區(qū)非汛期蓄水至175m水位,汛期蓄水降至145m,在忠縣形成約33.71km2的消落區(qū),石寶鎮(zhèn)石寶寨景區(qū)形成約0.3km2的消落區(qū),從而產(chǎn)生一系列的生態(tài)環(huán)境問題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)石寶寨人文自然景觀受到嚴(yán)重影響;
(2)城鎮(zhèn)居民和庫區(qū)移民生存與發(fā)展環(huán)境惡化;
(3)環(huán)境衛(wèi)生條件惡化,惡性疾病流行的可能性增加,人民健康受到嚴(yán)重危害;
(4)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生;
(5)水土流失加?。?/p>
(6)移民城鎮(zhèn)空氣質(zhì)量發(fā)生變化。
石寶寨消落區(qū)緊緊圍繞長(zhǎng)江三峽重要景區(qū)——石寶寨景區(qū),臨近人口密集的移民新鎮(zhèn)——石寶鎮(zhèn),其生態(tài)和環(huán)境問題突出,對(duì)石寶寨消落區(qū)生態(tài)環(huán)境治理迫在眉睫,具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
(1)是保護(hù)人文景觀資源,提高長(zhǎng)江三峽形象,促進(jìn)旅游發(fā)展的需要;
(2)是改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、保護(hù)水庫水質(zhì)的需要;
(3)是改善人居環(huán)境、保障人群身心健康的需要;
(4)是保持庫岸穩(wěn)定,防止水土流失,保證三峽水庫安全運(yùn)行的需要;
(5)是加快石寶鎮(zhèn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程步伐的需要;
(6)是堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,提倡社會(huì)和諧,全面建設(shè)小康社會(huì)的需要;
(7)是建設(shè)“動(dòng)力三峽、生態(tài)三峽、文化三峽、和諧三峽”的需要;
從三峽水庫消落區(qū)淹沒時(shí)間來看,155m~170 m水位淹沒時(shí)間和出露時(shí)間基本均衡,各占半年時(shí)間。145m~155m水位淹沒時(shí)間較長(zhǎng),達(dá)8個(gè)月之久,根據(jù)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的濕身植物,能夠長(zhǎng)期存在于深水和陸地的植物稀少,治理難度很大,治理所需投資較大,治理工作相對(duì)較大,而168m~175m之間淹沒時(shí)間較短,長(zhǎng)期處于陸域狀態(tài),暴露時(shí)間長(zhǎng),對(duì)環(huán)境影響較大,治理工作相對(duì)較小,故將168m~175m高程之間的消落區(qū)作為治理的重點(diǎn)范圍。
根據(jù)石寶寨景區(qū)消落區(qū)的地理位置和危害情況,選擇本消落區(qū)治理范圍為秦家溝(石寶鎮(zhèn)大橋~長(zhǎng)江段)東西兩側(cè),石寶寨環(huán)島及長(zhǎng)江北岸(石寶鎮(zhèn)碼頭至盧家河段)。經(jīng)初步估算,消落區(qū)工程全長(zhǎng)約1.2km,治理面積約0.3km2。
(1)確保工程實(shí)施后,基本消除因三峽水庫的變幅運(yùn)行產(chǎn)生的消落區(qū)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題;
(2)治理措施技術(shù)上成熟可靠,經(jīng)濟(jì)上合理適用;
(3)盡可能少占庫容,努力做到占補(bǔ)平衡,減少對(duì)三峽水庫效益發(fā)揮的影響;
(4)突出特色,合理確定工程規(guī)模。采用生態(tài)措施和工程措施相結(jié)合,突出生態(tài)環(huán)境效益;
(5)生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)與石寶鎮(zhèn)城鎮(zhèn)規(guī)劃結(jié)合,突出石寶寨景區(qū)特色,打造消落區(qū)治理后獨(dú)特的生態(tài)景觀;
(6)堅(jiān)持所有資源優(yōu)化節(jié)約使用的原則,堅(jiān)持科學(xué)性和可操作性,優(yōu)化工程設(shè)計(jì)方案,盡量做到工程投資低,綜合效益顯著。
由于目前生態(tài)治理措施基本上還處于試驗(yàn)研究階段,單純依靠生態(tài)方法無法在短期內(nèi)從根本上解決消落區(qū)的現(xiàn)狀問題,因此采取工程措施和生態(tài)措施相結(jié)合方式是治理石寶寨消落區(qū)問題的最現(xiàn)實(shí)的選擇。
針對(duì)消落區(qū)干濕交替的運(yùn)行特點(diǎn),可采取兩種基本的工程處理方案,一種是回填墊高使其常年保持干地條件;另一種是建壩抬高水位消漲問題,但也都存在較大的弊端,墊高和抬高水位方案的弊端是完全占用了三峽防洪庫容,而開挖方案的弊端則是消減了可利用土地。因此單一處理方案往往直接造成了三峽庫容和可利用土地的矛盾對(duì)立,而難以體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、移民效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。石寶寨消落區(qū)從形態(tài)上可分為3個(gè)部分,即秦家溝(石寶鎮(zhèn)大橋~長(zhǎng)江段)東西兩側(cè),石寶寨環(huán)島及長(zhǎng)江北岸(石寶鎮(zhèn)碼頭至盧家河段),對(duì)于石寶寨環(huán)島,雖然160m水位以下為寬緩灘地,但由于是保護(hù)景區(qū),開挖或回填均會(huì)對(duì)石寶寨產(chǎn)生不利影響,故處理方案為不進(jìn)行挖填的情況下進(jìn)行工程治理;秦家溝靠石寶鎮(zhèn)大橋兩側(cè)坡體較陡,在基本不開挖的情況下,局部清坡護(hù)面即可;秦家溝接近長(zhǎng)江一段及石寶鎮(zhèn)碼頭至盧家河長(zhǎng)江沿岸,呈寬緩的灘地形態(tài),采取半挖半填的綜合處理方案,首先避免了單一挖填方式的不足,在創(chuàng)造可利用土地同時(shí)也增加了部分庫容,協(xié)調(diào)了二者的矛盾;其次,適應(yīng)消落區(qū)地形特點(diǎn),避免了過大的挖填施工,技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)合理;而且治理方案在一定程度上體現(xiàn)了消落區(qū)庫容“占補(bǔ)平衡”的原則,從而減少了占用三峽防洪庫容的不利影響。
生態(tài)措施主要采取沿消落區(qū)周邊進(jìn)行植被恢復(fù)和綠化措施來建立生態(tài)屏障區(qū)和緩沖區(qū)域,有效緩解和削除生態(tài)環(huán)境影響。
根據(jù)治理方案的總體思路,石寶寨消落區(qū)的治理方案為工程治理措施與生態(tài)治理措施相結(jié)合的方案。
2.4.1 工程治理措施
工程治理措施包括消落區(qū)回填開挖工程和消落區(qū)庫岸整治工程:
(1)回填開挖工程,考慮到建庫后回填區(qū)域內(nèi)的排水問題和浸沒影響等,消落帶回填區(qū)高程取為177m水位,同時(shí),與消落區(qū)回填工程相對(duì)應(yīng),消落帶開挖區(qū)的開挖深度取為144m水位,以保證三峽水庫汛期低水位仍有1m的淹沒水深,防止消落區(qū)的產(chǎn)生;
(2)庫岸整治工程的目的主要是減少消落區(qū)面積,防止庫岸再造等不利因素的影響,整治工程主要以放坡為主要處理措施。對(duì)于回填區(qū),采取1:2.5進(jìn)行放坡,每階放坡高度不超過15m,當(dāng)坡高超過15m時(shí),采取設(shè)2m寬?cǎi)R道分階放坡進(jìn)行處理。對(duì)于開挖區(qū),主要采取1:1~1:1.5放坡開挖,由于庫岸穩(wěn)定角一般在40°左右,故清坡開挖后采取掛網(wǎng)錨噴進(jìn)行邊坡處理。
2.4.2 生態(tài)治理措施
為更好的解決石寶寨消落區(qū)生態(tài)環(huán)境問題,在采取必要工程治理措施的同時(shí),需結(jié)合必要的生態(tài)工程建設(shè),以保證和提高消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境治理,而對(duì)于“長(zhǎng)江明珠”的石寶寨來說,生態(tài)治理顯得更加重要。生態(tài)建設(shè)工程規(guī)劃原則為:
(1)生態(tài)性:根據(jù)消落區(qū)水位運(yùn)行方式,選擇本土適宜性物種,并進(jìn)行合理配置;
(2)自然性:注意與周邊自然景觀的協(xié)調(diào);
(3)可行性:生態(tài)建設(shè)規(guī)劃及措施可行、技術(shù)保障和經(jīng)濟(jì)合理。
石寶寨消落區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)項(xiàng)目由岸坡植被恢復(fù)工程和岸線綠化工程組成,岸坡植被恢復(fù)工程設(shè)置于庫岸整治工程的168m高程以上的坡面防護(hù)段,在坡面的混凝土菱形框格內(nèi)種植植被,以恢復(fù)坡面生態(tài)系統(tǒng),種植前在框格內(nèi)安置植草磚及三維植被網(wǎng)以固定植被,防止水土流失。植被物種選擇時(shí)主要考慮三峽水庫蓄水的影響,可選擇相對(duì)適宜多年生護(hù)坡植物,如狗牙根和穗扁牛鞭草等。由于植被種植區(qū)域?qū)偃龒{水庫消落區(qū)域,水位變動(dòng)范圍大,淹沒時(shí)間長(zhǎng)達(dá)半年,種植的植物能否存活還有待觀察。因此,在工程運(yùn)行期要加強(qiáng)岸坡植被的管理和維護(hù)工作。初步估算,岸坡植被恢復(fù)工程總面積約為2.81萬m2。
為防止陸域的各種污染物直接進(jìn)入消落區(qū)水體,在水體周邊通過綠化措施形成生態(tài)環(huán)境緩沖區(qū),以保護(hù)消落區(qū)的水體環(huán)境質(zhì)量,在消落區(qū)整治工程的水域周邊消落區(qū)回填工程和庫岸整治工程區(qū)域均需進(jìn)行岸線綠化工程布置,消落區(qū)回填工程水域相對(duì)較寬闊,且水體流速慢,流動(dòng)性差,因此在消落區(qū)回填工程和庫岸整治工程的岸坡坡頂設(shè)置30m寬生態(tài)綠化帶,形成帶狀綠化區(qū)域。綠化物種主要選擇耐淹性好、生長(zhǎng)快、抗病蟲害、形狀優(yōu)美的本土種,如水杉、池杉和柳樹類,樹桿直徑約6~7cm。初步估算岸線綠化工程總長(zhǎng)度約為850m,總面積約為3.1萬m2。
生態(tài)建設(shè)工程剖面布置如圖二所示。
圖2 生態(tài)建設(shè)工程剖面布置示意圖
消落區(qū)的治理將不可避免地?cái)D占部分三峽水庫庫容,為盡量減少對(duì)三峽水庫庫容的占用,石寶鎮(zhèn)石寶寨消落區(qū)生態(tài)環(huán)境整治工程在滿足工程治理效果和目的的基礎(chǔ)上通過優(yōu)化工程布置、完善方案設(shè)計(jì)等,盡量體現(xiàn)了對(duì)三峽水庫庫容“占補(bǔ)平衡”的原則。相對(duì)于三峽水庫防洪庫容221.5億m3,本工程總庫容凈占用量為60.79萬m3,相應(yīng)的占用比例為0.0000274%。
因此,本工程對(duì)于三峽水庫庫容無論是占用總量還是占用比例均是較小的,工程布置對(duì)三峽水庫庫容的影響很小。
(1)三峽工程建庫蓄水后,受水庫回水的影響,石寶鎮(zhèn)石寶寨將形成約0.3km2的水庫消落區(qū),其生態(tài)環(huán)境問題將日益顯現(xiàn)和突出,基于保護(hù)“長(zhǎng)江明珠”石寶寨旅游景區(qū)生態(tài)環(huán)境、改善三峽水庫水質(zhì)、提高城鎮(zhèn)人居環(huán)境水平、保護(hù)庫岸穩(wěn)定、防治水土流失和建設(shè)“動(dòng)力三峽、生態(tài)三峽、文化三峽、和諧三峽”的需要,必須采取有效措施對(duì)石寶鎮(zhèn)石寶寨消落區(qū)進(jìn)行治理。
(2)由于目前生態(tài)治理措施基本上還處于試驗(yàn)研究階段,單純依靠生態(tài)方法無法在短期內(nèi)從根本上解決消落區(qū)的現(xiàn)狀問題,因此采取工程措施和生態(tài)措施相結(jié)合方式是治理石寶寨消落區(qū)問題的最現(xiàn)實(shí)的選擇。
(3)初步估算,本治理方案占用三峽防洪庫容為60.79萬m3,占用三峽總防洪庫容0.0000274%,工程布置對(duì)三峽水庫庫容的影響很小。
目前三峽水庫已蓄水至175m,因此,石寶鎮(zhèn)石寶寨消落區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治項(xiàng)目的實(shí)施迫在眉睫,建議抓緊前期工作,早日開工建設(shè);治理工程主要由土石方施工項(xiàng)目組成,因此,合理的機(jī)械設(shè)備選擇和優(yōu)化的采運(yùn)組織方式等是保證工程順利實(shí)施的關(guān)鍵因素,因此建議實(shí)施前務(wù)必選擇具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)、較強(qiáng)的施工裝備和高管理水平的施工單位。
[1] 徐詩童,陳亞玲.三峽庫區(qū)重慶市忠縣石寶鎮(zhèn)石寶寨消落區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治工程項(xiàng)目建議書[R].重慶:中煤國(guó)際工程集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院,2009.
[2] 鄭 軒,郭 濤,等.三峽庫區(qū)奉節(jié)縣朱衣河胡家壩消落區(qū)生態(tài)環(huán)境整治工程可行性研究報(bào)告[R].武漢:長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,2007.
[3] 三峽水庫忠縣消落區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)項(xiàng)目建議書[R].重慶:忠縣水利局,2004.
[4] 三峽水庫重慶消落區(qū)生態(tài)環(huán)境問題及對(duì)策研究[R].重慶:重慶市生態(tài)環(huán)境建設(shè)和保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室,2006.
[5] 廖世純,韋橋現(xiàn),等.廣西水庫消落帶植物群落調(diào)查[J].鄭州:中國(guó)水土保持,2008(8):42-43.