基于城市設計的消落帶治理研究——以三峽庫區重慶云陽為例

張秀 李鵬 楊海蓉

（重慶市環境監測中心 重慶 401147）

三峽水庫建成后對發電、防洪等方面起到了巨大的作用，在另一方面又影響著其庫區的生態環境，包括消落帶。水庫消落帶是指水庫因季節性水位漲落而使周邊淹沒土地周期性地出露于水面的一個特殊的區域。三峽大壩建成蓄水后，其夏漲秋落的調度方式使得每年5-10月份在海拔145 m~175 m范圍內形成291.1 km2的消落帶，其中云陽境內涉及面積約36.4 km2。目前，消落帶的治理還是一個世界性的難題，尤其針對城市中消落帶的治理方法還有待研究。

1 城市中消落帶的特點

城市中消落帶特點主要有以下幾個方面：（1）城市人口活動遠大于農村，人口密度大，消落帶的污染嚴重影響了周邊居民的生活質量；（2）城市中的消落帶因其沿江的地理位置，直接影響城市的水運港口交通，阻礙城市經濟的發展；（3）城市中的消落帶雜亂無章的景觀直接破壞城市形象，降低城市空間品質。城市中間的消落帶，給人一種生態紊亂、不安全性的城市景象，這樣的景象使得消落帶成為城市發展的軟肋。

云陽消落帶位于澎溪河和長江交匯處，消落帶環繞縣城，從長江北岸云陽黃嶺橋至雙井寨、澎溪河北岸雙井寨至黃石鎮的河岸岸線范圍，岸線全長22 km。在對城市開放空間進行工程治理、生態修復的基礎上，擬將沿江庫岸帶建成集文化、景觀、休閑、健身為一體的大型城市公園。消落帶作為水域與陸地環境的過渡地帶，受水位周期性漲落的影響，成為物質循環、能量轉移的活躍地帶。

2 影響云陽消落帶生態修復的關鍵因子分析

2.1 消落幅度大。在每年汛期(6~9月)，水庫水位降至最低的145 m，汛期后(10月)開始蓄水，一直在10月底至11月上旬蓄水到最高水位175 m，并保持到12月，然后水位又開始逐步回落，次年的1-4月降到156 m，至5月底降到145 m，這樣一年內在三峽庫區就形成垂直落差達30 m的水庫消落帶。

2.2 反自然枯洪規律。由于人為的調節，使得三峽庫區水位的變化與自然情況下的水位變化成相反狀態，由原來的冬枯夏洪到現在的冬洪夏枯，庫區消落帶的生態環境與建庫前形成了極大的反差。2.3兩個重要高程消落帶坡岸易受涌浪侵蝕。三峽庫區在夏季防洪水位(145 m~152 m)和冬季蓄水水位(170 m~177 m)兩個重要高程段水位長期處于相對穩定狀態，因而涌浪對岸坡形成高頻率的沖刷，加上植物生長基質受水體浸泡，長期處于飽和狀態，導致強度和抗沖刷性能明顯降低，因此這兩高程段消落帶邊坡遭受的侵蝕破壞最為嚴重。

2.4 生態類型復雜多樣。消落帶是隨水庫季節性水位漲落而周期性地出露于水面，是水生生態系統和陸生生態系統交替控制的過渡地帶，是一類特殊的濕地生態系統，有著極為復雜的生態環境和物種關系。由于高程、坡度、濕度、土壤侵蝕程度、生物物種等因素的差異，形成了復雜多樣的生態類型。

3 項目區消落帶生態類型劃分

根據現場考察與GIS分析的基礎上，以生態環境基本一致性及科學性與可行性為原則，綜合考慮水位高程（145 m~175 m）、坡度（緩坡＜25°、陡坡≥25°）、小尺度地貌特征（巖質、土質等）、人為干擾（城區、非城區、碼頭）、坡面穩定性等因素劃分不同的生態類型[1-2]。

具體的類型可分為：（1）巖質穩定型：邊坡類型為巖質且穩定的削落帶，不會發生滑坡、崩塌，幾無土壤和植被；（2）巖質不穩定型：邊坡類型為巖質但不穩定的削落帶，在涌浪、強降雨侵蝕等作用下，易引發滑坡、崩塌，缺乏植被自然恢復的基本條件；（3）經常性淹水型：水位高程在145 m~155 m，10~5月淹水約240天，。此削落帶緩坡居多，植物生長條件差，僅有少數草本植物能正常生長；（4）半淹半露陡坡型：水位高程在155 m~170 m，11～4月淹水約180天5-10月出露約180天，岸坡坡度≥25°，出露期在降水濺蝕與涌浪侵蝕作用下，易水土流失，岸坡不穩定，要通過適當的工程措施才能恢復植被；（5）半淹半露緩坡型：水位高程在145 m~155 m，10-5月淹水約240天，岸坡坡度＜25°，易形成緩流、滯流帶，具有較強的泥沙沉積能力，受淹時間較短，土壤基質較厚，水土流失相對弱；（6）經常性出露陡坡型：水位高程在170 m~175 m，1-10月出露約270天，岸坡坡度≥25°，易水土流失，岸坡不穩定；（7）經常性出露緩坡型：水位高程在170 m~175 m，1-10月出露約270天，岸坡坡度＜25°，有較厚較松土壤基質沉積層，耐淹的喬木和灌木、草本植物能夠生長，能夠形成多層次植被景觀，增強固土能力。

4 削落帶生態修復治理方案

4.1 治理思路

三峽庫區消落帶生態修復與治理主要有生態措施和工程措施，應按消落帶不同生態類型分別進行生態修復。項目區消落帶的總體生態修復思路是：對于水位高程170 m以下的淹水時間超過180天以上消落帶以自然修復為主，人工修復為輔，特別是對坡度大、土壤立地條件差、水土流失問題突出的消落區，可運用坡改梯、擋土護堤等穩固土壤的工程措施，建水土保持能力強的灌草植被：對于水位高程170 m以上的淹水時間超過180天以下消落帶以自然修復與工程措施相結合，根據不同功能區的定位和要求，采用必要的工程措施保證安全性的前提下，重點營建具有強大生態功能濕地森林植被，同時塑造優美的消落區景觀。

4.2 治理的主要技術方案

4.2.1 植生型生態磚

植生型生態磚是一種自鎖定消浪植生型生態護坡構件，適合波浪侵蝕嚴重的消落帶岸坡防護，強化邊坡防護面的穩定性，在水陸交界面形成一個連續的波浪緩沖帶，最大限度地降低波浪沖刷力，保護消落帶表層土壤，具有穩定性高、適應性強、消浪作用好以及環境友好的特點。

4.2.2 坡改梯技術

坡改梯技術是通過地型調整、地塊平整等工程措施，把較平滑坡面改造成梯田狀來達到護坡作用。坡改梯技術可以在一定程度上減小涌浪沖蝕的作用力，防止水土流失，有良好的保土、保肥作用，能有效的改善土壤的質量。

4.2.3 網格梁護坡

網格梁護坡技術是消落帶鋪設混凝土板，防止洪水沖刷堤坡，提高沙土堤防的抗沖能力，根據堤坡及美觀要求組成不同形狀的網格梁，在網格中可種植狗牙根、香根草等高效草本植物。格構可布置成方型、菱型、人字型、弧型。加固技術特別適用于坡度較陡、坡體巖土均勻且較堅硬的公路、鐵路邊坡。該結構體系中的承重墻體具有良好的抗震性能、優越的節能特性、較高的強度以及自重輕等優點。

4.2.4 土工網復合植被護坡

土工網復合植被護坡是指利用活性植物并結合土工合成材料等工程材料，在坡面構建一個具有自身生長能力的防護系統，通過植物的生長對邊坡進行加固的技術[3]。該技術綜合土工網和植被護坡的優點，可有效地解決巖質邊坡、高陡邊坡防護問題。不僅顯著提高了邊坡的整體和局部穩定性，而且還有利于邊坡植被的生長，同時工程造價也較低。

4.2.5 巖土錨固技術

巖土錨固是通過埋設在地層中的錨桿，將結構物與地層緊緊地聯鎖在一起，依賴錨桿與周圍地層的抗剪強度傳遞結構物的拉力或使地層自身得到加固，從而增強被加固巖土體的強度，改善巖土體的應力狀態，以保持結構物和巖土體的穩定性。

5 適宜于消落帶生態修復的植物的選取

5.1 植被選取原則

選擇適宜在消落帶生長的物種是植被恢復和重建的基礎。根據項目區消落帶水位節律、生境特點及其功能，生態修復植物種類選擇時應遵循如下原則：(1)以選擇水陸兩棲生長的本地物種為主，生長節律與庫區未來水分節律盡量一致；(2)具有好的耐淹性能，退水后能夠很快的恢復生長能力；(3)具有發達的根系，固土效果好；(4)減污截污的能力強，能有效地攔截流向水體的有害化學物質和氮、磷等其他物質。

5.2 修復植物選擇

根據項目區消落帶的立地條件和該區域的地帶性森林植被的主要種類，遵循適地適樹、以鄉土樹種為主、外來樹種為輔、兼顧生態功能與景觀效果的樹種選擇原則，篩選出以下適合于項目區消落帶生態修復主要物種。

表1 不同高程消落帶適宜修復的植物類型

6 結語

根據以上得出結論：針對不同消落帶類型的采取相應的修復措施生態修復措施。（1）巖質穩定型：維持原狀。（2）巖質不穩定型：采取巖土錨固技術維持坡面溫度。（3）經常性淹水型：采取坡改梯、擋土墻技術，種植狗牙根、香根草、牛鞭草等植物。（4）半淹半露陡坡型：采取必要的工程石籠護岸護坡措施，保證坡岸的穩定性和安全性，種植一些植物如中山杉、南川柳、秋華柳等。（5）半淹半露緩坡型：自然修復為主，人工修復為輔，可以種植一些植物中山杉、南川柳、狗牙根等。（6）經常性出露陡坡型：采取必要的人工措施網格梁護坡，種植相應的植物中山杉、池杉等。（7）經常性出露緩坡型：為景觀營造的重點區域，耐水生的喬木為主，因地制宜，營造水上森林等多層次的植被景觀。

[1]唐敏,楊春華,雷波.基于GIS的三峽水庫不同坡度消落帶分布特征[J].三峽環境與生態,2013（3）:8-10.

[2]雷波，楊春華，楊三明,等.基于GIS的長江三峽水庫消落帶生態類型劃分及其特征[J].生態學雜志,2012,31(8):2082-2090.

[3]王連新.新型護坡方法—土工網復合植被護坡[J].水利水電快報,1998（15）：30-31.