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［關鍵詞］
［摘要］
在水土保持工程中，除治理水土流失外，還應突出各單項工程的生態(tài)設計和景觀設計，使工程從簡單的防護發(fā)展到防護、生態(tài)、景觀效果統(tǒng)籌設計。遼寧省大伙房水庫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，水土保持與景觀設計是工程的重要組成部分。結(jié)合工程建設的特點和需要，對取水口、隧洞出口、渾江水源區(qū)、永久支洞口、棄渣場和工程管理區(qū)等重點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，進行了園林景觀設計。
1大伙房水庫輸水工程特點
大伙房水庫輸水工程是目前世界上最長的連續(xù)隧洞輸水工程，擔負著向遼寧省中南部包括撫順、沈陽、遼陽、鞍山、營口、盤錦、大連等七城市提供工業(yè)與生活用水的任務。工程建設規(guī)模大，輸水線路長，在建設過程中不可避免地要破壞項目區(qū)原地貌，若不加以治理，將會造成比較嚴重的水土流失，影響項目區(qū)的環(huán)境和工程的正常運行。通過對工程建設及影響區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境、社會環(huán)境現(xiàn)狀的調(diào)查，結(jié)合主體工程設計，并根據(jù)工程建設的特點和需要，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，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，需要進行園林景觀設計。在水土保持工程中，應充分考慮并突出各單項工程的生態(tài)設計和景觀設計，使工程從簡單的防護發(fā)展到防護、生態(tài)、景觀效果統(tǒng)籌設計，重塑秀美河川。
2環(huán)境分析
工程取水口設在鳳鳴水庫右岸，出口位于蘇子河穆家攔河壩下游約2．0km處，共布置14條施工支洞，其中永久支洞7條、臨時支洞7條。工程共設了13處棄渣場、3處料場，修建永久道路23．29km，施工臨時占地73．60hm2。大伙房水庫輸水工程屬線性工程，沿線支洞和棄渣場較多，施工擾動和破壞面積較大，項目區(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，擾動后植被恢復較困難，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挖的石渣，棄渣的綜合利用、棄渣場的生態(tài)恢復成為水土保持工作的難點。此外，取水口及隧洞出口平臺均為棄渣填筑而成，栽植植物較難成活;堤坡多為混凝土面板護坡，少量植草磚護坡，植物布置需要考慮垂直綠化或貼坡防護;渾江水源區(qū)戧臺以河卵石為主，植物難以生長。項目涉及的桓仁縣和新賓縣屬東北長白植物區(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、風樺、色木槭、蒙古櫟、岳樺、白牛槭、紫椴等。
3設計目標
根據(jù)遼東山區(qū)地貌植被環(huán)境特點，確定設計目標為改善項目區(qū)生態(tài)環(huán)境，建設與主體及周邊環(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、棄渣綜合利用等與景觀建設協(xié)調(diào)融合，有利于生產(chǎn)建設項目后期開發(fā)利用和運行管理。
4設計原則
(1)按照適用、經(jīng)濟、美觀的原則，喬、灌、草、花有機結(jié)合，措施布局上以保證水保效果為前提，植物栽植的設計和實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)工程建設按照統(tǒng)一規(guī)劃布局，與大伙房輸水工程綜合運用長遠發(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。植物生境研究應與取水水位調(diào)度運用相協(xié)調(diào)。
(3)根據(jù)各防治區(qū)現(xiàn)狀，進行分別設計、分別綠化。場區(qū)園林景觀規(guī)劃及坡面防護方案的研究和設計等應進行方案優(yōu)化比選。
(4)生態(tài)護岸設計與建設，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)針對植物立地條件差(工程棄渣、大塊河卵石、無土壤)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立地條件，提高植物栽植成活率。
5設計理念
按照“尊重自然、恢復自然”的理念，采取適當措施，盡快恢復邊坡自然狀態(tài)，使防護工程的植被與周圍環(huán)境融為一體。結(jié)合當?shù)氐纳鷳B(tài)植物結(jié)構(gòu)，逐步實現(xiàn)人工強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，突出景觀建設，將水土保持與景觀設計相結(jié)合的理念貫穿于主體工程設計和施工始末;在取水口區(qū)和桓仁水庫壩下至鳳鳴水庫壩址以上的整個水源區(qū)堤岸范圍進行生態(tài)防護工程建設，達到保護水質(zhì)、涵養(yǎng)水源、美化綠化周邊環(huán)境、減緩護坡混凝土面板表面風化的目的，建設一個綠色、封閉、安全的水源地，創(chuàng)造性地應用植物與石材欄桿相結(jié)合的隔離方式取代鐵絲網(wǎng)以保護水源安全。水保工程建設應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
水土保持與景觀設計相結(jié)合的措施體系主要包括:表土剝離與防護，漿砌石或混凝土擋墻及護坡，棄渣綜合利用或集中堆放，棄渣分層壓實，多種形式的截排水措施，根據(jù)工程所在區(qū)域不同位置布設不同的景觀綠化或綠化防護措施等。本工程水土保持與景觀設計結(jié)合的重點部分為取水口、隧洞出口、渾江水源區(qū)、永久支洞口、棄渣場和工程管理機構(gòu)。
6．1取水口、隧洞出口和渾江水源區(qū)生態(tài)景觀設計
6．1．1取水口
在隧洞進口洞臉、隧洞進口區(qū)利用棄渣修筑廣場平臺，形成了隧洞進口場區(qū)。場區(qū)內(nèi)布置有啟閉機室、紀念碑、紀念館等建筑，平臺頂部基本由建筑物、路面和廣場磚等覆蓋。結(jié)合建筑物布局，在廣場其他裸露區(qū)域栽植花草樹木，按園林景觀要求進行植物配置，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)筑成隧洞出口場區(qū)。場區(qū)內(nèi)布置有道路、護欄、配電室等建筑物，平臺頂部基本由建筑物、路面和廣場磚等覆蓋。結(jié)合建筑物布局，在廣場其他裸露區(qū)域按園林景觀要求進行植物配置。
6．1．3渾江水源區(qū)
水源工程區(qū)位于桓仁水庫壩下至鳳鳴水庫壩址之間的整個渾江干流堤岸范圍。以生態(tài)建設為主，輔以必要的工程措施對庫區(qū)進行保護。按照不同的駁岸形式將兩岸及堤外土地分為多個綠化區(qū)段，其中右岸分為7個區(qū)段、左岸分為8個區(qū)段。根據(jù)各綠化區(qū)段的不同情況，分段設計實施。采用堤頂植物防護、坡面植物覆蓋、戧臺植物防護措施相結(jié)合的方法，實現(xiàn)植物措施的全覆蓋，以提升大伙房水源工程區(qū)的防護及生態(tài)功能。
6．2永久支洞口生態(tài)景觀設計
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，但各洞口的開挖面仍難與區(qū)域景觀相協(xié)調(diào)。由于洞口的開挖面巖石裸露，因此采取植被恢復措施的難度很大。永久支洞水土保持設計主要針對洞臉外緣，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種，以起到恢復景觀的效果。
6．3棄渣場生態(tài)景觀設計
棄渣場分布于洞線各支洞口附近，是工程重點治理的區(qū)域之一，根據(jù)各渣場地形和堆放形式不同而分別采取不同的防護措施。平地型渣場主要采取護坡工程。其中2號支洞棄渣場采取漿砌塊石護坡，4號支洞棄渣場采取格狀框條護坡，并在框條內(nèi)撒播草籽。在棄渣堆放前，首先用推土機清理表層土，采用填土草袋做臨時防護，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。溝谷型渣場在棄渣堆置前，全部進行了表土剝離，棄渣分層碾壓堆放，保持渣體穩(wěn)定，在溝口設漿砌石或混凝土擋土墻。棄渣場排水系統(tǒng)布設主要根據(jù)其地形地貌條件，或是預留原有河道作為永久排水，或是預埋涵管底部排水。渣場頂部則根據(jù)情況在與山體銜接處設置漿砌石排水溝，或是做渣體的坡面排水，排水溝的斷面尺寸依據(jù)P=5%的設計洪水標準計算而得。將剝離的表土置于渣場頂部后，劃分成塊進行綠化，地塊之間設簡易排水溝，植物品種主要依據(jù)渣場周邊現(xiàn)有樹種進行配置，優(yōu)選鄉(xiāng)土樹種，防止引種外來植物產(chǎn)生生態(tài)入侵現(xiàn)象，并考慮植物栽植特性、生長特性和安全越冬要求。
6．4工程管理區(qū)景觀設計
工程管理機構(gòu)分別設在桓仁縣和沈陽市，在建設初期，桓仁分公司即按永久管理機構(gòu)建設，避免重復和浪費。沈陽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、道路、籃球場和綠地等，管理區(qū)綠化率40%，整個園區(qū)均按園林景觀要求進行設計，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實施效果分析
大伙房水庫輸水工程涉及到遼寧省七城市上千萬人的飲用水安全問題，省政府對該工程的運行管理特別重視，制定了《大伙房水庫輸水工程管理保護條例》，將水源保護提升到法律層次。為此，在技施設計階段對工程水土保持及水源保護進行了詳細設計。措施以生物措施為主，輔以必要的工程措施對項目區(qū)進行保護，主要作用體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)棄渣綜合利用及景觀建設。取水口、隧洞出口、渾江水源區(qū)沿岸堤防等均為棄渣填筑，景觀設計結(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，并有利于項目后期運行管理，增加了新的景觀亮點。
(2)保護水質(zhì)。渾江水源區(qū)防護工程是對渾江干流桓仁水庫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，達到防護目的。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、吸附揚塵、阻隔氮磷等元素進入河道。如五葉地錦具有較強的吸收氯、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)植草及坡面植樹植草，可防止由于水流沖刷造成的水土流失，進而防止堤岸邊坡失穩(wěn)、河道泥沙量增大;戧臺綠化后，植物有固土和涵養(yǎng)水源的作用，可有效保護戧臺穩(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。植物防護措施建成后，2～3年逐步達到設計效果，由于減少了混凝土邊坡熱輻射的面積，因此對堤岸及周邊的降溫增濕效果顯著，同時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，達到減弱“熱島效應”的效果。
(5)美化綠化周邊環(huán)境。原來的混凝土板邊坡景觀效果很差，采取植物防護措施使河道與堤岸自然結(jié)合，形成沿河景觀帶，增強了水源地及周邊的景觀及美學效果。
(6)減緩混凝土表面風化。植物覆蓋后對減緩混凝土表面溫差裂縫、減緩表面風化、增加表面強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)棄渣場景觀化。棄渣場防護工程不僅遏制了水土流失和揚塵污染，而且通過利用棄渣進行生態(tài)景觀建設，使棄渣場與周邊山體景觀相協(xié)調(diào)，恢復了秀美山川。
作者：王武 單位：遼寧省水利水電勘測設計研究院