寧 楊,吳曉輝,向 晶
(1.貴州省水利水電勘測設計研究院有限公司,貴陽 550002;2.貴州省建筑設計研究院有限責任公司,貴陽 550081)
貴州省六枝特區河頭上水庫位于六枝特區巖腳鎮西北面,壩址位于巖腳河中游的河頭上村,距巖腳鎮城約5km,距六枝特區中心城區約25km。水庫壩址以上流域面積99.7km2,總庫容1602萬m3,正常蓄水位1254m,興利庫容1257萬m3;死水位1228m,死庫容168萬m3。大壩為混凝土面板堆石壩,最大壩高為56m,工程等別為Ⅲ等,工程規模為中型。工程樞紐主要建筑由大壩、溢洪道、取水兼放空隧洞、提水泵站及供水管道等組成。河頭上水庫屬于“三位一體”規劃黔西南片重點中型水庫工程之一,工程任務為工業供水,供水對象為六枝特區路喜產業園區,設計保證率為95%的年供水量為2148萬m3。河頭上水庫工程初設概算總投資為46944萬元。
目前主體工程已基本建設完成,重要坡面已被噴混凝土封閉,留下灰色混凝土面,其余基本未恢復,造成水土流失。按照水利部建設生態水利要求,結合工程建設實際情況,采取有效防治措施,在大壩下游、泵站、業主營地、公路邊坡、施工生產生活區、渣料場等重點區域考慮采取景觀提升方案,對整個樞紐區進行水土保持、邊坡生態修復、生態景觀策劃,打造生態水庫、美麗河川。
運用無人機對河頭上水庫樞紐區航測,建三維模型,并根據施工單位實測數據,對河頭上水庫工程樞紐區進行水土保持與生態景觀策劃。提出以下方案:
1)對大壩下游、提水泵站、業主營地、取水口公路、泵站公路、上壩公路、新增公路、料場、砂石料加工場地等邊坡進行生態修復,快速恢復植被。
2)將右壩肩施工用地、業主營地、壩下區域、入口區域作為生態綠地,布置人行步道,點綴景觀小品,種植觀賞植物,布設生態濕地、生態浮島;將渣場、料場及砂石料加工廠場地作為高品質果引進樹種基地,如陽光玫瑰無籽葡萄、象山紅美人果凍橙子等,將場地資源充分整合利用,以風景園林及生態修復的思路進行生態規劃與治理。
根據現場邊坡土石情況和坡度,對大壩下游、提水泵站、業主營地、取水口公路、泵站公路、上壩公路、新增公路、料場、砂石料加工場地等邊坡進行生態修復,經航測模型量算面積,針對性的采取掛網噴播等技術進行生態修復,主要措施類型如下:
1)對于混凝土封閉坡面,先在坡面上鉆植生孔,以利于植物根系生長,再在坡面上安裝雙層植生板,用主次錨桿進行固定,鋪掛雙層鍍鋅鐵絲網,錨固后采用厚基質噴播,厚度>20cm。
2)對于石質邊坡,在坡面上安裝單層植生板,用主次錨桿進行固定,鋪掛單層鍍鋅鐵絲網,錨固后采用厚基質噴播,厚度>10cm。
3)對于土石混合下邊坡,在坡面上鋪掛鍍鋅鐵絲網,固定后覆土20cm,采用液壓噴播方式植被恢復。
厚基質噴播技術是以巖質邊坡、瘠薄山地等難以綠化的地塊為主要施工對象,使用富含有機質和黏粒的客土材料,在噴播瞬間與團粒劑混合發生團粒反應,形成與自然界表土具有相同團粒結構的土壤培養基。由于噴播后會發生疏水反應,所以黏結力極強的土壤培養基會牢固地吸附于坡面上,能抵抗雨蝕和風蝕,防止水土流失。
厚基質噴播生態修復技術應用范圍廣泛,在綠化較為困難的地方均能較快改善生態景觀,達到穩定效果,穩定后無需人工養護和干預,噴播后形成的土壤培養基具有理想團粒結構,既保水性又透氣,適宜植物生長,能有效抵御雨蝕和風蝕,防治水土流失,施工材料環保,具有施工周期短、養護管理工作量小等特點,并可實現物種多樣化,構成穩定的立體植被結構。水土保持與生態景觀總體策劃圖,見圖1;策劃方案彩平圖,見圖2。

圖1 水土保持與生態景觀總體策劃圖

圖2 策劃方案彩平圖
液壓噴播技術是將專用木漿纖維、保水劑、黏合劑、專用添加劑、有機肥、復合肥、混合草灌種籽或野花組合種籽等用噴播機攪拌均勻后噴射到土質坡面上,實現快速生態修復的措施。
邊坡生態修復措施示例表,見表1。

地塊15:溢洪道上邊坡1610m2,噴混凝土封閉邊坡,采取坡面鉆植生孔+安裝雙層植生板+錨固+鋪掛雙層鍍鋅鐵絲網+厚基質噴播(厚度>20cm)地塊17:業主營地上邊坡674m2,石質邊坡,采取安裝單層植生板+錨固+鋪掛單層鍍鋅鐵絲網+厚基質噴播(厚度>10cm)地塊20:上壩公路上邊坡1076m2,石質邊坡,采取安裝單層植生板+錨固+鋪掛單層鍍鋅鐵絲網+厚基質噴播(厚度>10cm)地塊23:石料場上邊坡17558m2,石質邊坡,采取安裝單層植生板+錨固+鋪掛單層鍍鋅鐵絲網+厚基質噴播(厚度>10cm)
水庫入口區域、大壩左壩肩區域、右壩肩區域、大壩下游區域用生態治理的方法將其改造為生態綠地,同時引入園林景觀的設計理念,搭配樹形美觀的喬木、灌木、花、草,適當布置人行步道、景亭、廊架、景墻、座椅等景觀小品,鋪裝廣場,使其成為點綴在項目區的可賞、可游的景觀綠地、休閑廣場。樞紐區渣場、料場、砂石料加工場地位于水庫入口區域附近,現狀地勢平緩,空間寬敞,引進高品質水果種植技術,高效利用土地資源,帶動產業發展。河頭上水庫樞紐區生態景觀設計效果,見圖7。
結合現場地形及功能需求,在右壩肩建設觀景廣場,面積6413.5m2,建生態浮島面積850m2,場地沿著水庫水岸線布置,地形平整,考慮現狀高程與校核洪水位高程關系,可場地在洪水期正常使用。整個場地分2個平臺,設計中根據視覺高差、空間大小,構筑不同的活動空間,架設花架、景亭、升旗臺等豐富場地立面空間,鋪裝廣場,臨水側設置步道,欣賞生態浮島與庫區水面相互襯托的景觀,使得場地既具有莊重的氛圍同時又不失休閑游憩的健康生活環境。右壩肩廣場及生態浮島生態景觀設計效果,見圖1。
業主營地面積2231.4m2,場地已建設完成,在現有基礎上優化地面鋪裝、植物種植形式,在大局上不變的情形下,提高植物標準,點綴盆景,營造與建筑體量相符的植物空間。業主營地生態景觀設計效果,見圖2。
大壩下游右側場地面積5614.8m2,經由道路連接處布設道路至下端平臺,道路兩旁平緩場地上種植梅花,形成以賞梅花為主的觀賞空間;小平臺上構筑觀景小品及休憩座椅,連通游覽路線,豐富場地豎向活動空間。壩下右側場地生態景觀設計效果,見圖3。
大壩下游施工場地面積6239.5m2,從進場道路岔路口下行至大壩下游,沿途種植行道樹至場地,場地分為3個平臺,道路右側為生態濕地,道路左側靠近壩址部分,修建水庫主題廣場,布設樹陣,修建景觀小品,沿河一側種植水杉、垂柳等耐澇樹種。壩下施工場地生態景觀設計效果,見圖4。
泵站前區域面積1469.2m2,在泵站前沿河側規劃景觀綠地種植,在平臺邊緣種植櫻花,沿河岸側種植水杉,布設道路至河岸側,親水宜人。
其他零星綠地面積2675.5m2,根據場地綠地分布,提升其他現有零星綠地的種植形式以及景觀視覺感。
水庫入口區域面積8173m2,沿著進場道路兩側設置健康跑道,種植行道樹,統一進場視線指向,形成健康綠道。
渣場面積11792m2,根據渣場位置及現狀條件,將此處的土地進行優化處理,引進種植高質量陽光玫瑰無籽葡萄。以農業技術引進的果樹開展種植實驗,帶動地區產業形式。渣場果林設計效果,見圖5。
料場和砂石料加工場地面積12246m2,根據場地位置及現狀條件,將此處的土地進行優化處理,引進種植象山紅美人果凍橙子。料場和砂石料加工場地生態景觀設計效果,見圖6。
策劃方案考慮在大壩下游施工擾動區域設人工濕地。采用水平潛流人工濕地,濕地長、寬、深分別為5m、2m、1m,實際濕地面積A=10m2。共設置兩套人工濕地,并排布置。通過一系列作用,污水中的主要有機污染物都能得到降解同化,成為微生物細胞的一部分,其余的變成對環境無害的無機物質回歸到自然界中。

圖1 右壩肩廣場及生態浮島生態景觀設計效果

圖2 業主營地生態景觀設計效果

圖4 壩下施工場地生態景觀設計效果

圖5 渣場果林設計效果

圖6 料場和砂石料加工場地生態景觀設計效果

圖7 河頭上水庫樞紐區生態景觀設計效果
文章按照水利部建設生態水利要求,對河頭上水庫進行水土保持工程整體打造提升,重新優化設計,重點進行邊坡生態修復和生態景觀策劃。文章旨在為山區水利工程水土保持與生態景觀等提升方案提供設計參考,后續將進一步開展施工圖設計,在具體設計中仍會存在諸多設計問題,特別是技術問題需要在實踐中得以驗證。