張寶云
海西州哇沿水庫工程建設管理局,青海海西 817200
哇沿水庫為青海省4個重點水源工程之一,主要任務是以灌溉和供水為主,兼顧改善河道內生態環境。水庫建成投入運行后可解決下游10.22萬畝灌溉及都蘭縣城鎮生產生活供水問題,改變了目前流域農業灌溉期河道經常缺水斷流的狀態,使河道內生態需水量得到保證,這對維持河道生態和保護下游湖泊濕地生態是非常重要的。同時按照海西州政府對都蘭哇沿水庫規劃總體布局,最終形成“一湖一環五片區”,“一湖”即哇沿水庫,總面積約208hm2;“一環”為環哇沿水庫道路,道路寬6m,總長度約12.8km;“五片區”即配套服務區、水利設施展示區、墓葬重點展示區、生態恢復展示區及地貌景觀展示區。以此為依托,開展當地旅游業,提高地區經濟發展水平。
目前導流洞(除封堵)、放水洞、改線公路、水庫管理房、配套文物保護全部完成,溢洪道除了水渠設計變更貼坡混凝土外基本全部完成,大壩混凝土防滲墻及兩岸坡帷幕灌漿全部完成,壩體砂殼及心墻填筑已達到3388.0m高程,并于2018年6月30日達到防浪墻基礎高程3400.4m。
項目區位于柴達木盆地東南隅察汗烏蘇流域,為典型的高原大陸性氣候,干旱少雨,多年平均降雨量僅為178mm,蒸發強烈,蒸發量達1213mm,空氣干燥,年均氣溫-1.9~5.1℃,夏熱冬寒,晝夜溫差大,冬春多風。
項目區以剝蝕堆積地貌為主,兩岸山體高大陡峻,多為尖脊狀山,少量低山呈渾圓狀,山脊基巖裸露。山地與河谷交匯處以洪積扇和坡積裙為主。
河床范圍內坡積碎石土、沖積粉土及沖洪積礫石。溢洪道泄槽段地質為風化巖石、粉土,出水渠段為粉土、砂礫石。導流洞出口右岸邊坡為粉土,上壩公路跨溢洪道段也為粉土。項目生活區、中間產品加工區等擾動區均位于河谷二級階地上,表層主要以粉土、粉砂黏土為主。
項目區域生態本就脆弱,水庫建設改變了項目區域的環境,打破了原有的生態平衡,對生態環境造成了一定的不良影響,然而項目區自然環境惡劣、氣候條件差,自然恢復極其緩慢。因此,應采取及時因地制宜的補救措施,采用工程措施對溢洪道開挖形成的兩岸高邊坡、上壩公路邊坡、導流洞出口右岸邊坡、文保工程破壞區、砂石料開采區、棄渣區以及施工生產生活擾動區進行全面的生態修復,使其恢復迅速植被,減少水土流失,并提升總體景觀效果。
水工建筑物開挖形成的邊坡坡面表層為粉土層,結構松散,在建設期經風蝕雨蝕局部邊坡已經出現不同程度的坍塌和滑坡。溢洪道全長714m(不包括延長段293.3m),從溢流堰至消力池段全長252.5m,兩岸邊坡坡面高度達30多米,且泄槽段全為粉土夾砂礫石表層,坡度40~50°;上壩公路長度為712m,在跨溢洪道段路基兩邊岸坡開挖形成6~8m的坡面,表層為粉土,在建設期同樣遭到風蝕雨蝕破壞;導流洞出口右岸全為粉土坡面,而且上壩公路剛好布置在導流洞頂,粉土層延伸至洞頂右側,路基全為粉土,如若粉土坡面不及時恢復植被,在長期風蝕雨蝕作用下會導致上壩公路基礎垮塌;上壩料開采區,除了2號砂殼料及塊石料場外,其他料場都在水庫淹沒區內,2號砂殼料場位于壩址下游300~800m范圍內的河床一級階地上,塊石料場距壩址上游2.7km的右岸山溝內;棄渣場位于壩址下游2km處河床右岸一級階地上,占地面積94畝,總棄渣量41萬m3,棄渣高度9m,最終與河床右岸二階階地相結合;其他植被恢復區域包括文保工程擾動區、施工生產生活區、交通道路拆除區等。
按照黨的“十八大”以來對生態環境保護的總體要求和習近平總書記考察青海時的“四個扎扎實實”重要講話精神為指導,結合哇沿地區生態環境現狀,優先考慮采取植被措施,整治裸露區域,迅速恢復原地表植被,使其與周邊自然環境協調、共生、一致,通過一段時間的自然生產,使得破壞區域植被能夠融入周邊環境,達到和諧一致。
(1)遵循自然規律,采取近自然的生態修復措施。經修復后的創面與周邊環境渾然一體,恢復環境原貌,避免留下太多的人工痕跡。
(2)因地制宜、科學合理地采用符合實際的技術措施進行生態修復。盡可能地避免采用投資高昂的坡面防護工程措施,優先采用人工促進自然恢復的方式實施坡面防護。
(3)原地產植物種類有限,故采用多品種組合進行生態修復。從植物品種的生態適應性、抗逆性、持續穩定性、生物多樣性等特征出發,篩選一些適宜且生命力頑強的物種。
(4)經濟合理、管護簡單。在考慮創面植被恢復的同時,側重考慮植被恢復速度和養護成本,力圖實現在技術實施過程中勤養護,存活后逐漸少維護,后期不維護,實現植被的自然生長和演替。
2.2.1 邊坡研究
溢洪道開挖形成的兩岸坡,坡面高度達30多米,且泄槽段全為粉土夾砂礫石表層,坡度40~50°,從堰體0k+125.2m到消力池末端0k+377.7m全長為252.5m,側墻背后進行回填仍會留下超過20m的坡面。一方面該粉土夾砂礫石坡面穩定性需要進一步研究分析,滑坡勢必對溢洪道懸臂側墻形成潛在過大側向土壓力;另一方面需要及時進行生態修復以恢復植被,植物根系能增加坡面的穩定性。為此,哇沿水庫工程建設管理局邀請青海大學相關專家對溢洪道坡面、上壩公路粉土邊坡及導流洞出口右岸粉土坡面經過現場實地勘查,詳細了解了坡面地質結構,現在正在做邊坡穩定性分析。
同時青海省水利水電勘測設計研究院對邊坡周邊自然環境、小氣候條件、植被種類、植物分布、土壤條件、施工條件、現場交通等做了比較詳細的了解和記錄,并認真研究和分析后,綜合各類因素,確定邊坡植被恢復的關鍵是在坡面恢復一定厚度的種植土層,并采取措施確保種植土層穩定、不易流失,給植物生長發育提供基本的土壤環境,促使坡面形成穩定的植被群落。2.2.2 修復方案
(1)邊坡。方案的總體思路是最大限度地依據自然地貌,采取工程和生物措施進行生態修復工作,減少削坡工程量,縮短施工周期,為植被贏得更長的生長時間,節約工程投資。
為此,在青海大學分析結果邊坡穩定的情況下,方案擬采用無土混合纖維植被復綠技術進行植被恢復,且此技術已很成熟,在青海氣候惡劣、環境條件差的情況下有很多成功的案例。具體步驟為:對坡面進行簡單的平整、清理后,先在坡面鋪設加筋土工網墊并錨固,然后噴射3cm營養基層,再噴射2cm無土混合纖維(內含植物種子,選擇耐寒、抗風、耐貧瘠的灌木、草本植物種子),覆蓋無紡布,初期人工養護,逐漸過渡到零養護,使坡面形成穩定的植被群落。
(2)料場區。料場區主要是2號砂殼料場和塊石料場,開采完畢后主要進行清理平整、表土回填、播種草籽,種植物種應結合地理位置和氣候條件,選擇具有抗風沙、抗旱、抗寒、抗貧瘠、抗病蟲害等的優良特性,且要萌芽能力強,根系發達,能夠有效固結土壤,防止水土流失。
(3)棄渣區。棄渣區的生態修復按照“先堵后棄”的原則,嚴格按照水土保持棄渣場設計方案進行治理,考慮到原設計栽植的檉柳因棄渣高度大土壤保水性不夠而成活率不高,將其更換為枸杞樹,枸杞抗旱性優、成活率高。
(4)文保工程破壞區、交通道路拆除區及施工生產生活擾動區。此類區域內生態修復主要以土地復墾作業為主,土地平整、表土剝離、土壤施肥、播撒草籽,在永久管理區栽植灌木,植被配置要適應當地的自然條件和立地條件,符合水土保持、防風固沙的要求,適合先鋒植物和適生樹種的生理生態習性。要求管理簡單易行,投資少,見效快,遵循植被生長的自然演替規律,保證植被的穩定和可持續發展。
水庫建成并投入運行后,會形成局部小氣候,打破原先的水汽平衡,降雨量和空氣濕度會明顯增加,提高干旱貧瘠的土壤保水性,原有脆弱的生態環境會得到逐漸改善,周邊植被生長會越加茂盛。因此,在后續水庫周邊生態建設過程中,運行管理單位可以多方多渠道爭取項目資金,繼續對庫區周邊進行種植綠化,一方面減少周邊水土流失和水庫淤積,可持續地形成局部生態環境的良性循環;一方面增加整體景觀效果,吸引游客,促進當地旅游業的發展,對于地區發展具有良好的經濟和社會效益。
哇沿水庫工程位于都蘭縣察汗烏蘇河中游河段上,它是一個綜合利用水庫。隨著水庫的建成和投入運行后,改善了原有的脆弱的生態環境,對于當地發展有非常重要的幫助。