蘭惠娟，劉登禹，楊欣偉，徐國城，鄭凱源

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川 雅安 625014）

1 引言

消落帶是水陸生態(tài)系統(tǒng)交錯的區(qū)域，具有水域和陸地雙重屬性，長期或者階段性的水位漲落導(dǎo)致其反復(fù)淹沒和出露[1].由于普通植物很難在季節(jié)性水淹或干旱的環(huán)境條件下生存，因此消落帶常出現(xiàn)土地或巖石裸露現(xiàn)象，極易形成“垃圾帶”或“荒漠帶”景觀[2]，既不美觀又對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大破壞，而且對邊坡的處理不當(dāng)容易形成嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，造成災(zāi)難性的后果.

瀑布溝水電站是國家“十五”重點建設(shè)項目，也是西部大開發(fā)的標(biāo)志性工程，于2009年蓄水發(fā)電；漢源縣城是瀑布溝水電站建設(shè)征地涉及的一座人口規(guī)模為3萬的遷建縣城[3].瀑布溝水電站建成以后，在漢源縣城周邊形成了60m左右的深度的消落帶[4].這一區(qū)域的生態(tài)環(huán)境非常脆弱，現(xiàn)存在水土流失嚴(yán)重、氣象災(zāi)害頻繁、地質(zhì)災(zāi)害分布廣泛和水質(zhì)污染加劇等生態(tài)問題，對周邊自然環(huán)境、人體健康造成了嚴(yán)重威脅.本文結(jié)合防護工程和植物治理措施[5]，針對漢源縣城庫區(qū)不同類型的消落帶邊坡提出具體治理方案，為實現(xiàn)庫區(qū)的生態(tài)安全和社會穩(wěn)定提供參考.

2 漢源縣城庫區(qū)消落帶現(xiàn)狀及特點

2.1 消落帶出露時間分布

瀑布溝水電站對庫區(qū)水位調(diào)控，消落帶區(qū)域出露時間隨水庫的調(diào)度運行，年際間在790-850m范圍內(nèi)呈現(xiàn)規(guī)律變化，水庫水位最大消落深度60m[4]，具體變化情況如表1[6].

表1 瀑布溝水電站庫區(qū)土地垂直分布（以豐水年為例）

2.2 消落帶治理范圍

圖1 漢源縣城庫區(qū)消落帶考察路線

流沙河與大渡河匯口至108國道流沙河大橋處的左右兩岸人口聚集，消落帶對縣城周邊景觀和人居環(huán)境影響顯著，因此須對漢源縣城消落帶進行有效治理[3].經(jīng)實地考察，現(xiàn)考慮治理范圍，左岸：沿流沙河向下游，從前進村沿武漢路至桃坪；沿流沙河向上游，從前進村沿108國道至108國道流沙河大橋處；右岸：沿流沙河向下游，從108國道流沙河大橋處沿306省道至東溝大橋處.實地考察路線如圖1.

2.3 漢源縣城消落帶特點

2.3.1 基本特征

漢源縣城消落帶存在以下基本特征：（1）種類多樣.漢源縣消落帶按地貌形態(tài)可分為以下6種類型[7]：淺丘坡型、陡丘坡型、傳統(tǒng)混凝土護坡型、峽谷陡崖型、階地型、混合型；（2）治理程度低.僅在少數(shù)地區(qū)發(fā)現(xiàn)有筑堤護岸工程、人工植被重建[8]、傳統(tǒng)混凝土護坡[9]等方式；（3）地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)[10].消落帶大多數(shù)坡度大于450且坡面陡峭，多處已出現(xiàn)滑坡、泥石流現(xiàn)象；（4）衛(wèi)生環(huán)境差.消落帶垃圾隨處可見，城市生活污水隨意排放.考察點采集的水樣檢驗結(jié)果見表2；（5）植物類型統(tǒng)一.在考察點均發(fā)現(xiàn)有大量兩棲蓼、狗尾巴草、狗牙根、空心蓮子草、牛筋草等植物生存.

表2 考察點水樣檢驗結(jié)果

2.3.2 土地利用特點

漢源縣城消落帶土地利用具有如下特點：（1）無合理規(guī)劃.僅在蘭家營一帶有政府統(tǒng)一規(guī)劃的廣場、農(nóng)業(yè)用地等，而大多數(shù)消落帶土地由周邊居民任意開墾種植玉米、土豆、桑樹、桃樹等經(jīng)濟作物；（2）利用率低[8].漢源縣的消落帶絕大多數(shù)為坡度大于50o的消落帶，只有在少數(shù)地勢較好的區(qū)域有人工開墾的土地；（3）利用性質(zhì)不恰當(dāng).部分高地勢消落帶被用于堆放建筑砂石和建筑垃圾.

2.3.3 重建模式

漢源縣城消落帶重建模式主要有：

（1）植被重建.漢源縣城消落帶存在自然植被重建[11]，在岸邊發(fā)現(xiàn)有自然生長的狗尾巴草、狗牙根、兩棲蓼、牛鞭草等植物.（2）工程重建—筑堤護岸.筑堤護岸工程主要存在于人口密度較大、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)段.

3 治理措施

以下根據(jù)漢源縣城消落帶具體邊坡情況，對6種不同類型的消落帶邊坡提出的具體治理方案.

3.1 淺丘坡型（坡度極緩，土壤層厚）

漢源縣移民人均耕地配置標(biāo)準(zhǔn)偏低，且在漢源新縣城和流沙河一帶還有大量無土安置移民[3]，土地需求量高.當(dāng)?shù)鼐用裨谙鋷ё灾鏖_墾種植一些農(nóng)作物，但是由于沒有統(tǒng)一規(guī)劃，管理力度不夠，存在亂開墾、搶地種植的情況.建議在此地形的消落帶采取有機農(nóng)業(yè)[31]與人工護坡植被相結(jié)合的方式治理.

在835m以上的區(qū)域，成陸時間大于120d，由政府統(tǒng)一分配土地，根據(jù)作物生長周期，每個高度帶可種植作物見表3.

在821-835m區(qū)域內(nèi)，可人工播撒狗尾巴草草籽、牛筋草草籽、狗牙根草籽，再加上本土一些耐淹植物侵入，可構(gòu)成4~6種植物的濕地生態(tài)系統(tǒng)[23].另外，此區(qū)域出陸時段為4~5月，可以任由當(dāng)?shù)鼐用穹N植小白菜、生菜、空心菜、韭菜、四季豆等生長周期短、即種即收的蔬菜.

表3 種植作物分布表

在790-821m區(qū)域內(nèi)，可人工播撒草籽，也可由上部植物向下蔓延[26]，構(gòu)成4~6種植物的濕地生態(tài)系統(tǒng).另外，此區(qū)域出土?xí)r段為1月，時間小于60天，可以任由當(dāng)?shù)鼐用穹N植小白菜、生菜、空心菜等生長周期短、即種即收的蔬菜.

3.2 陡丘坡型（坡度大，附土壤層較厚）

如上圖右，可采取生態(tài)混凝土預(yù)制塊工程與植被恢復(fù)相結(jié)合的措施，每隔10m左右還可修建親水平臺，為當(dāng)?shù)鼐用窈陀稳碎_啟親水之旅創(chuàng)造條件.

在790-848m區(qū)域內(nèi)采取工程措施與植被恢復(fù)相結(jié)合的方式[28]：（1）把邊坡做簡單的平整處理.（2）在表面噴撒各類草籽（3）外層鋪設(shè)生態(tài)混凝土預(yù)制構(gòu)件，構(gòu)件砌塊之間的連接縫和構(gòu)件預(yù)留孔洞用于生長植物.

生態(tài)混凝土預(yù)制構(gòu)件不僅利用其自身的重力進行護坡，還可供植物生長，植物的垂直根系可穿過坡體表層，錨固到巖土層上；植草的根系在土中盤根錯節(jié)，使邊坡土體與草根的結(jié)合，提高土體強度；植物通過吸收坡體內(nèi)水分，降低土體的空隙水壓力，提高土體的抗剪強度，有利于邊坡的穩(wěn)定.隨著植物的生長和繁殖，根系的錨固作用和淺根的加筋作用逐漸增強，生態(tài)混凝土對減輕坡面不穩(wěn)定性和侵蝕方面的作用會越來越大[16].

根據(jù)生態(tài)位原則[12]、植物習(xí)性、成陸時間對種植的植物作以下規(guī)劃：

在790-841m范圍內(nèi)，成陸時間少于120d，目前沒有發(fā)現(xiàn)能在全淹240d存活的植物[25]，我們考慮在此高度帶混播種子數(shù)量多、種子存活時間長、適應(yīng)能力強、迅速出苗的草籽，如漢源縣水庫消落帶廣泛分布的水花生、狗尾巴草、牛筋草、狗牙根等.

在841-848m內(nèi)，全年成陸時間超過8個月，可混合播撒香根草、狗牙根、牛鞭草等耐淹植物草籽.據(jù)有關(guān)研究表明，這幾種植物能在水淹條件下生長5-6個月不死亡[15,17,18].即在此高度帶中可保證全年長青.

在848-850m內(nèi)，首先做基本清理邊坡處理，再種植如杞柳的耐淹灌木叢[32].

850m以上全年成陸，首先清理掉表面的大塊巖石，坡面稍作平整、壓緊[30]，然后人工種植當(dāng)?shù)靥厣?jīng)濟喬木，如花椒、梨樹、櫻桃等[31].

按此方法規(guī)劃，在消落帶可形成一個喬、灌、草簡單自穩(wěn)定人工生態(tài)系統(tǒng)[27].隨著時間的推移，還會有本地的各類植物侵入，進一步提高生物多樣性，此人工生態(tài)系統(tǒng)將很快過渡成為一個穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)[23]，達到防風(fēng)固土、阻污截污、保護下層消落帶的作用[24].

3.3 階地型

此類型消落帶由于水位在不同高度變動形成階梯狀，每階的階坎處易滑坡，土壤易被水沖刷[29].治理此種形態(tài)的消落帶首先把每階的階坎用石頭砌起，然后參照緩丘坡型在不同高度種植適宜經(jīng)濟作物發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，在此不做贅述.

3.4 傳統(tǒng)混凝土護坡型

采用植被混凝土護坡綠化技術(shù)與生態(tài)混凝土技術(shù)相結(jié)合.

植被混凝土是一種新型植物生長基材，由砂壤土、水泥、腐殖質(zhì)、混凝土綠化添加劑、混合植綠種子等組成，在噴射到坡面后，具有一定的強度（0.45MPa左右），能抵御強暴雨（120mm/h以內(nèi)）和流水的沖刷，防止基材因暴曬而產(chǎn)生龜裂.植被混凝土本身也是植物生長的良好基材[14].配比如下[12]：

現(xiàn)澆生態(tài)混凝土由骨料、水泥、水以及微量或無細集料而制成的一種多孔輕質(zhì)混凝土.通過加入一定量的添加劑，提高水泥漿體的粘聚力和水泥漿體與骨料的粘附力，確?？紫对谏鷳B(tài)混凝土整體結(jié)構(gòu)中的有效形成、強固和均勻排布.其具有理想的透水系數(shù)和相當(dāng)?shù)膹姸萚19]，滿足過濾及植物生長的需求，同時滿足堤壩加固修復(fù)要求[34]；同時由于其生態(tài)混凝土材料自身的多孔性和良好的透氣透水性[20]，在形成坡壩整體卓越的反濾效果、消除靜水壓力[13].

表1 植被混凝土配方

現(xiàn)澆生態(tài)混凝土配比[13]：

水灰比 水 水泥 砂 骨料（碎石） 外加劑0.43 101.09lL 250kg 250kg 1450kg 5L

在上部已做混凝土護坡的范圍內(nèi)采用干噴法植被混凝土技術(shù).直接用土壓機、混凝土噴射機噴7-10cm基層，再將混有一定配比的香根草、兩棲蓼、蘆葦?shù)饶脱椭参锊葑训拿鎸訃?cm，噴植完成后覆蓋無紡布，用噴灌強制養(yǎng)護，養(yǎng)護3個月左右[33].

在下部沒有混凝土的部分，由于沒有進行護坡處理，采用現(xiàn)澆生態(tài)混凝土技術(shù).首先在表層做基本整平；再用普通水工建筑物混凝土澆筑2m2的基本框格梁；然后在框格梁內(nèi)部填充10cm厚的現(xiàn)場配置、攪拌的生態(tài)混凝土；最后在表層附上混有草籽（如水花生、狗尾巴草、牛筋草、狗牙根等）的5cm客土.[13]

3.5 峽谷陡崖型（陡坡，表面有薄層土壤或裸露巖石）

可采用生態(tài)混凝土技術(shù)治理，具體施工如傳統(tǒng)混凝土護坡型下部使用的生態(tài)混凝土技術(shù)施工，在此不做贅述.

3.6 混合型

在消落帶還存在大量各種形態(tài)邊坡的組合情況，如上圖為階型和峽谷陡崖型的組合[34]，對此種情況采取混合治理辦法，相應(yīng)地形采取其對應(yīng)措施.

4 小結(jié)

綜上，漢源縣城庫區(qū)消落帶存在地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、水體污染嚴(yán)重、垃圾遍地、土地利用不合理、護坡工程匱乏等問題,因此對水庫消落帶進行綜合生態(tài)治理十分必要.本文針對漢源縣城周邊的緩丘坡型、陡丘坡型、階型、峽谷陡崖型、混合型6種不同邊坡情況，因地制宜，提出了相應(yīng)的治理方案.但采用什么植物種類進行耐淹和抗旱實驗，怎樣進行群落搭配栽種，怎樣用相應(yīng)的工程措施來進行邊坡保護和植被恢復(fù)，都是需要我們長期進行探索和實踐的問題.

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