“生態(tài)黃家灣”生態(tài)系統(tǒng)策劃

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)

1 項目概況

貴州省黃家灣水利樞紐工程位于貴州安順市南部紫云縣境內(nèi)，壩址建在紅水河的一級支流格凸河中游河段，位于板當鎮(zhèn)黃家灣河道上，距紫云縣城距離約20km，距板當鎮(zhèn)約17km，交通便利。黃家灣水利樞紐是綜合利用的水利工程，主要任務是以城鄉(xiāng)生活和工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉為主，并結(jié)合發(fā)電。工程等別為Ⅱ等，工程規(guī)模屬大(2)型，主要由大壩樞紐工程、供水灌溉工程及發(fā)電工程組成。水庫為年調(diào)節(jié)水庫，校核洪水位1057.24m，水庫總庫容15720萬m3，水庫正常蓄水位1055m，相應庫容14380萬m3，死水位1035m，相應庫容5640萬m3，水庫興利庫容8740萬m3。水庫建成后，多年平均供水量為9321萬m3。向紫云縣城供水2176萬m3/a；向工業(yè)園區(qū)供水4204萬m3/a；灌溉供水量為2265萬m3/a；電站總裝機容量為2.4萬kW，多年平均發(fā)電量5630萬kW·h。工程靜態(tài)總投資為316157萬元，概算總投資319602萬元。

2 建設條件分析

黃家灣水利樞紐具備以下5點發(fā)展生態(tài)水利、建設水利風景區(qū)的條件：

1)水庫樞紐距離城市較近，至省會貴陽僅需1.5h車程，交通方便，區(qū)位條件優(yōu)越，適宜發(fā)展科學文化教育示范、科普基地、旅游觀光、休閑度假。

2)黃家灣水庫壩址位于格凸河穿洞國家級風景名勝區(qū)上游邊界僅4km，利用格凸河的自然優(yōu)勢和工程建設特點，建設生態(tài)黃家灣，從而提升整體生態(tài)環(huán)境和景觀效果，為今后發(fā)展提供前提條件。

3)工程所在地風景優(yōu)美，自然植被資源豐富，水質(zhì)清澈，具備風景區(qū)先天優(yōu)勢。

4)壩后河谷平緩，兩岸地形開闊，適宜集中打造景觀綠化和植被恢復，建設生態(tài)濕地。

5)氣候、土壤等條件有利于植被建設，為景觀綠化提供了有利條件。

黃家灣作為十三五期間貴州省率先開工的大型水庫，進行生態(tài)系統(tǒng)建設，可樹立貴州水利乃至國家水利的品牌形象，為省內(nèi)其它在建或擬建的水利工程起到示范帶頭作用。

因此，建設“生態(tài)黃家灣”，提升工程品牌，打造水利景觀體驗區(qū)、水土保持植被恢復試驗區(qū)、學習交流及水庫科普展示區(qū)等，可促進完善整個格凸河流域的生態(tài)景觀形象，是十分必要，值得期待的。

3 現(xiàn)狀分析

采用旋翼無人機高空航測，經(jīng)數(shù)據(jù)處理建三維模型，生成正射影像圖和地形線，運用ArcGIS軟件分析出土地情況、高程、坡度等數(shù)據(jù)，為設計提供支撐。黃家灣水庫樞紐區(qū)正射影像圖，見圖1；土地利用現(xiàn)狀圖，見圖2；水土流失強度圖，見圖3；坡度圖，見圖4。

圖1 黃家灣水庫樞紐區(qū)正射影像圖

圖2 土地利用現(xiàn)狀圖

圖3 水土流失強度圖

圖4 坡度圖

4 總體布局

按照生態(tài)文明建設精神、生態(tài)水利發(fā)展理念，建設“生態(tài)黃家灣”，對整個大壩樞紐區(qū)進行景觀綠化、邊坡生態(tài)修復，建設魚類增殖站和過魚系統(tǒng)，對魚類棲息地進行保護，加入雨污水收集處理與利用系統(tǒng)、綠色建筑系統(tǒng)等，做項目整體打造和提升策劃。黃家灣水庫樞紐區(qū)總平圖，見圖5；效果圖，見圖6；功能分區(qū)圖，見圖7；游線組織圖，見圖8。

圖5 黃家灣水庫樞紐區(qū)總平圖

圖6 效果圖

圖7 功能分區(qū)圖

圖8 游線組織圖

5 生態(tài)系統(tǒng)策劃

5.1 景觀綠化

要在格凸河流域打造一個全新的水利景觀體驗區(qū)，建立一個優(yōu)美的生態(tài)景觀體系，這一工程將進一步提升水庫主體形象，并將促進完善整個格凸河流域的景觀形象。

5.1.1 設計原則

設計原則有以下4點：

1)生態(tài)優(yōu)先：作為水庫壩體周邊區(qū)域，由于建設期間的開發(fā)與大面積的硬質(zhì)駁岸及護坡，首先重視生態(tài)環(huán)境的維護與建設，確保建設為綠色生態(tài)的景觀區(qū)域，維護區(qū)域生態(tài)安全格局。

2)景觀塑造：充分結(jié)合生態(tài)功能和資源優(yōu)勢，塑造親水景觀系統(tǒng)，創(chuàng)造多樣的接觸自然，體驗生態(tài)的機會和形式，同時禁止一切影響生態(tài)恢復，棲地保護和建設的景觀設施和構(gòu)筑物，并避免過度設計。在重要區(qū)域突出特色景觀(如春季開花植物，秋季色葉植物、夏季綠蔭蒼翠、觀賞草)，從而提升整體景觀效果。

3)合理利用：充分利用自然資源優(yōu)勢，合理利用地形，避免過多的地形改造；發(fā)掘本土植物，避免生物侵害。

4)保持生物多樣性：滿足天然的生態(tài)穩(wěn)定，突出季相特點。

5.1.2 景觀功能

按景觀功能主要分5個大區(qū)：

1)營地展示區(qū)：是水庫管理設施管理處，供工作人員工作、休息及水庫科普展示區(qū)。

2)休閑廣場區(qū)：可最大范圍的欣賞湖畔風光，是視野寬廣景色宜人的最佳區(qū)域。

3)河道景觀區(qū)：可觀賞河道兩岸景觀，親水區(qū)域。

4)活力公園區(qū)：主要種植特色觀賞植物，形成多姿多彩的特色植物空間景色。

5)果林區(qū)：通過種植片狀果林，形成開花季節(jié)花林的景觀感，果實收獲季節(jié)可采摘。

景觀綠化設在永久征地范圍內(nèi)，將業(yè)主營地、魚類增殖站、觀景平臺、入口廣場作為重點區(qū)域，種植多種景觀造型的喬木、灌木、花卉，建植草坪，局部搭配鋪裝、園路，設生態(tài)停車場，零星點綴廊架、景墻、坐凳、山石等小品，豐富整個區(qū)域。業(yè)主營地景觀方案，見圖9；魚類增殖站景觀方案，見圖10；觀景平臺景觀方案，見圖11；入口廣場景觀方案，見圖12。

5.2 邊坡生態(tài)修復

對項目區(qū)立地條件進行初步勘查，對項目區(qū)地形地貌、氣候條件、流域概況、項目區(qū)土壤速效N、P、K等養(yǎng)分比例、土壤酸堿度PH、鹽分濃度EC、有機質(zhì)、植被病害等進行檢測，并結(jié)合當?shù)孛缒竟坦闆r，水利、林業(yè)局歷年項目區(qū)植被栽植情況，篩選出可供選擇的苗木種類[1]。

圖9 業(yè)主營地景觀方案

圖10 魚類增殖站景觀方案

圖11 觀景平臺景觀方案

圖12 入口廣場景觀方案

在大壩兩壩肩、溢洪道、發(fā)電廠房、隧洞出口、業(yè)主營地、魚類增殖站上邊坡采用鋪掛加筋麥克墊噴播植草護坡，清理邊坡后，利用主次錨桿錨固網(wǎng)材，采用厚基質(zhì)技術(shù)綠化坡面。在壩后河道兩岸、溢洪道和發(fā)電廠房下邊坡至大壩間空閑地、公路部分邊坡作植被建設，采用掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)厚基質(zhì)噴播技術(shù)植草護坡。將大壩下游干砌石面坡變更為生態(tài)護坡。

在岸邊修建格賓網(wǎng)箱進行護岸，格賓網(wǎng)箱中裝填石料填筑。從箱頂起坡，清理平整岸坡，在坡面上利用短錨桿錨固加筋麥克墊護坡，采用厚基質(zhì)噴播綠化坡面和格賓網(wǎng)箱外露面，建設生態(tài)護岸。

5.3 魚類增殖站和過魚系統(tǒng)

工程截流前建設魚類增殖放流站，位于大壩下游600m處左岸，形成運行管理和技術(shù)能力，進行野生親本捕撈、運輸、馴養(yǎng)，規(guī)模為10萬尾/a，放流對象為光唇裂腹魚、白甲魚、云南光唇魚、泉水魚等。占地約1.36hm2，主要建、構(gòu)建筑物主要包括綜合樓、門衛(wèi)房、蓄水池、催產(chǎn)孵化車間、親魚培育池、魚種培育池、引水管道、活餌培育池、防疫隔離池、生態(tài)魚池、污水處理系統(tǒng)和配套設施。

過魚系統(tǒng)主要由集魚系統(tǒng)、運魚系統(tǒng)、放魚平臺組成。包含魚類上行與下行兩部分。上行集魚設施布置于壩址下游廠房尾水渠下游附近，選擇較為固定的集魚平臺。經(jīng)魚類誘集，通過集魚廊道趕魚至集魚箱，提升轉(zhuǎn)運到運魚車，運送至庫區(qū)放魚平臺放流。下行集魚設施布置于選擇水庫庫尾河段，考慮與上行放魚碼頭共用；放魚位置考慮與魚類增殖站放魚碼頭共用。采用卵苗采集器收集庫尾河段的魚類卵苗放入運魚箱，通過運魚車運至下游放流點放流[2]。

5.4 魚類棲息地保護

從水生生態(tài)環(huán)境保護角度出發(fā)，保護目標為實現(xiàn)魚類種群交流、維持一定種群數(shù)量。保護措施主要包括魚類棲息地保護、修建過魚設施、增殖放流、科學研究等。具體的措施為設魚類棲息地保護標志、營造岸邊帶、建連通性工程。

在庫尾5a一遇回水高程與正常蓄水位之間，河道兩側(cè)種植灌木中華蚊母樹與慈竹叢，其間種植鳶尾、蘆葦。在庫尾回水區(qū)域正常蓄水位以下2m河道兩側(cè)種植喜濕耐澇、生命力旺盛且美觀帶有觀賞性的水生植物水蔥、石菖蒲、蘆葦。

對上下游兩處攔河壩進行改造，連通壩上下游使河流地貌和各有兩處攔河壩棲息地特征恢復到具有較高完整性和功能的水平?？紤]在攔河壩下游設置一定坡度的簡易過堰魚道，過堰魚道上游可搭建在滾水壩壩頂，下游順坡固定在壩下。

5.5 雨污水收集處理與利用

黃家灣水利樞紐兩個站區(qū)的綠化及地坪澆灑水量較大，僅靠生活污水收集處理后利用水量不足，兩個站區(qū)有較多的建筑，具備將屋面雨水收集處理利用的基本條件，擬對站區(qū)的雨水進行收集處理，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。業(yè)主營地人數(shù)多、產(chǎn)生的生活污水量較多，生活污水經(jīng)收集處理后回用作綠化、地坪澆灑等，水量富裕，不再考慮對雨水進行收集利用，配合室外場地、園林景觀的建設，修建滲水溝、透水地面等，便于雨水下滲。魚類增殖站人數(shù)少、地勢低，產(chǎn)生的生活污水量較少，站區(qū)面積較大，綠化、場平澆灑的水量較多，生活污水量不能滿足綠化、場平澆灑需要，除利用生活污水處理后回用作綠化澆灑和地坪澆灑外，對雨水也進行收集利用。生活污水經(jīng)收集后，采用“微動力一體化生活污水處理設備”進行處理，出水回用作站區(qū)的綠化、場平澆灑等，消耗不完的后接濕地生態(tài)塘[3]。

5.6 綠色建筑系統(tǒng)

黃家灣工程建筑物考慮節(jié)能設計，墻體使用加氣混凝土砌塊，減少制造粘土磚的環(huán)境污染和水土流失，砂漿采用保溫砂漿，滿足生態(tài)節(jié)能需求，采用“綠色”節(jié)能燈，“綠色照明”，玻璃窗采用塑鋼窗框和斷橋鋁合金窗框，玻璃型號采用5+6A+5中空白色玻璃，使用環(huán)保綠色材料進行室內(nèi)裝修，保護生態(tài)環(huán)境。

策劃擬采用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)給建筑物供暖和制冷，夏季空調(diào)總冷負荷為320kW，冬季空調(diào)總熱負荷為360kW，以滿足辦公樓、宿舍樓、實驗樓全年空調(diào)需要。

5.7 自動水質(zhì)水溫監(jiān)測

在黃家灣水庫庫區(qū)設置水質(zhì)自動監(jiān)測站，其功能主要是監(jiān)控黃家灣水庫的供水水質(zhì)，保障用水戶的用水安全。在壩前取水口、庫尾板貓泵站取水口共設2個監(jiān)測站，主站設在調(diào)度中心與2個監(jiān)測站之間利用主干網(wǎng)進行傳輸。

在黃家灣水庫壩前(垂向水溫)和壩下發(fā)電尾水下游共布設2個水溫觀測斷面。采用光纖溫度監(jiān)測儀器進行實時監(jiān)測。結(jié)合大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)設置水庫分層水溫監(jiān)測。光柵光纖溫度計底部位于水平趾板上。

5.8 生態(tài)流量自動監(jiān)測與管控

為確保黃家灣生態(tài)流量下泄措施的有效運行，對工程在不同階段的下泄流量進行實時監(jiān)控，同時可為生態(tài)流量對下游水環(huán)境、水生生態(tài)及河道景觀的影響與效果研究提供基礎資料。利用黃家灣壩址下游水位站對生態(tài)環(huán)境用水下放量進行實時監(jiān)控(已納入水情監(jiān)測系統(tǒng))。擬采用流速-面積法進行測流，測量內(nèi)容包括流速、水位、水溫等內(nèi)容，能夠在設備箱顯示屏計算顯示實時流量和水溫。

6 結(jié) 語

建設“生態(tài)黃家灣”，符合生態(tài)水利發(fā)展理念，文章融合水土保持、風景園林、環(huán)保、市政、建筑、電子信息等專業(yè)，對整個項目提升打造，建立一個綜合性的生態(tài)系統(tǒng)，這種方式值得進一步研究和探索，并在下一步具體工作中進一步挖掘。