高寒高海拔地區(qū)水電站植被修復技術探討

劉 健，應 豐，王 靜，紀碧華

(1.中國電建集團 華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州 311122；2.衢州市水利局，浙江 衢州 324000)

西藏地區(qū)地廣人稀，具有豐富的水能資源[1]。目前，西藏雅魯藏布江水電開發(fā)建設正在穩(wěn)步推進[2]。但隨著不斷開發(fā)，西藏地區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題也越來越突出。西藏屬于高寒高海拔地區(qū)，自然條件惡劣，普遍存在著高寒、氣壓低、缺氧、紫外線強烈、生態(tài)環(huán)境脆弱等不利的條件，綠色植物生長及養(yǎng)護極為困難[3]，生態(tài)修復是個難題。本研究結(jié)合西藏雅魯藏布江中游某在建水電站各施工擾動區(qū)的特點，提出了相應的生態(tài)修復措施和植物配置方式，旨在為其他類似水電站施工擾動區(qū)的生態(tài)修復提供參考。

1 項目及項目區(qū)概況

1.1 項目概況

雅魯藏布江中游干流河段上某在建的水電站，裝機容量660 MW，等級為二等，規(guī)模為大(二)型工程。電站采用“左岸溢流壩段+右岸壩后式廠房”的樞紐布置方案，主要由擋水建筑物、泄洪沖沙及消能建筑物、引水建筑物、發(fā)電建筑物等組成。

1.2 項目區(qū)概況

工程所處的青藏高原區(qū)，氣溫低、空氣稀薄、大氣干燥、太陽輻射異常強烈。項目區(qū)年均氣溫9.3 ℃，極端最高、最低氣溫分別為32.5和-16.6 ℃；年均降水量527.4 mm，5—10月為雨季，期間降水量占全年降水量的70%以上；年均蒸發(fā)量2 084.1 mm，年日照時數(shù)2 770 h，無霜期為125～153 d；多年平均風速1.6 m/s，歷年最大風速13.8 m/s，歷年最大凍土深度19.0 cm。

項目區(qū)土壤主要為山地灌叢草原土、風砂土、粗骨土等。主要植被類型為高山峽谷混交林，海拔較高處為溫性干草原。

2 工程施工擾動特點

工程施工擾動區(qū)主要包括樞紐工程區(qū)、場內(nèi)交通工程區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、棄渣場及表土堆存場區(qū)、遷移人口安置區(qū)、水庫淹沒區(qū)等。各施工擾動區(qū)挖填形成了大面積的創(chuàng)傷面和棄渣，特別是邊坡開挖，在降雨和重力作用下極易造成水土流失。根據(jù)工程區(qū)地形、地貌、植被、土壤、降雨特點與水文情勢等自然因素，結(jié)合施工活動范圍、擾動地表形式及上下游環(huán)境，分析工程建設造成的水土流失危害主要有以下幾方面：

(1)工程建設導致植被損毀，加劇當?shù)厮亮魇?。工程土石方挖填施工導致當?shù)刂脖粨p毀，加劇水土流失。在植被破壞、工程擾動等因素影響下，水力侵蝕等大大加劇，造成的生態(tài)系統(tǒng)破壞在短時間內(nèi)難以恢復，項目區(qū)植被重建相對困難。

(2)可能影響工程安全。工程建設形成多處開挖邊坡，開挖量大，且坡度較陡。樞紐工程、永久交通設施、臨時道路建設等形成的開挖邊坡，如不及時采取防治措施，局部可能存在松動巖塊及危石失穩(wěn)滑塌現(xiàn)象。同時，棄渣場堆渣改變了原有地面坡度和地形條件，渣體占壓損壞了地表植被，形成松散堆渣體坡面，在無防護措施情況下，造成了水土流失危害。

(3)損壞土地資源和水土保持設施。工程建設擾動地表面積381.18 hm2，施工活動中損壞了寶貴的青藏高原植被，形成大面積裸露地表，改變了土壤結(jié)構，使其降低或喪失了水土保持功能，土地生產(chǎn)力大大下降。

(4)影響生態(tài)環(huán)境，增加當?shù)厮亮魇е卫黼y度。工程施工過程中，開挖、占用、碾壓等施工活動大大影響周邊的生態(tài)環(huán)境。同時工程施工損壞的水土保持設施面積較大，使項目區(qū)土壤可蝕性指數(shù)升高，表土抗蝕能力減弱，原有的水土保持功能下降或喪失，土壤侵蝕模數(shù)遠遠超過容許范圍，加劇水土流失，從而加大了水土流失治理的難度。松散堆渣可能造成的水土流失，會增加工程附近雅魯藏布江局部河段泥沙含量，造成河床淤積。

3 植被修復措施

3.1 樞紐工程區(qū)

3.1.1 周邊空地園林式景觀綠化

對樞紐工程區(qū)施工結(jié)束后的周邊空地、開挖平臺等區(qū)域，先進行覆土(厚40～60 cm)，土源為脫泥料(砂石加工系統(tǒng)初碎車間篩分出來的土)，再采用喬灌木+林下鋪植草皮+局部區(qū)域撒播花灌草籽的立體綠化方式，點、線、面相結(jié)合進行綠化。

喬灌花草種選用適宜工程區(qū)生長、具有觀賞性的品種。喬木選擇側(cè)柏、昌都柳，在局部景觀造型區(qū)域點綴式栽植雪松、云杉等；草皮選擇百慕達草皮；花灌草種選擇西藏亞菊、砂生槐、秋英、紫花苜蓿等。植物措施增加了樞紐工程區(qū)的美觀性，改善了生態(tài)環(huán)境。

3.1.2 壩肩等邊坡部分綠化

右岸壩肩邊坡主體考慮了框格梁護坡，對框格梁內(nèi)進行覆土(厚60～80 cm)，土源為脫泥料，再撒播花灌草籽綠化。

左岸壩肩邊坡主體考慮了掛網(wǎng)噴混凝土，在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，在馬道內(nèi)側(cè)及坡腳設置種植槽，槽內(nèi)覆土90 cm，栽植喬木、撒播花灌草籽綠化。

喬木選擇側(cè)柏、昌都柳；花灌草種選用西藏亞菊、砂生槐、秋英、紫花苜蓿等適宜工程區(qū)生長、具有觀賞性的品種。

3.2 場內(nèi)交通工程區(qū)

在路肩空地區(qū)域修建花臺，覆土30～40 cm，土源為脫泥料，栽植喬木、撒播花灌草籽綠化，并在路肩上邊坡坡腳栽植攀緣植物綠化坡面，在路基下邊坡覆土、撒播花灌草籽綠化。

喬木選擇側(cè)柏、昌都柳；花灌草種選用西藏亞菊、砂生槐、秋英、紫花苜蓿等適宜工程區(qū)生長、具有觀賞性的品種；攀緣植物選用三葉地錦。

3.3 施工生產(chǎn)生活區(qū)

在施工生產(chǎn)生活區(qū)周邊空地修建花臺，覆土30～40 cm，土源為脫泥料，栽植喬木、撒播花灌草籽綠化；對場地下邊坡進行覆土，撒播花灌草籽綠化。

喬木選擇側(cè)柏、昌都柳；花灌草種選用西藏亞菊、砂生槐、秋英、紫花苜蓿等適宜工程區(qū)生長、具有觀賞性的品種。

3.4 棄渣場及表土堆存場區(qū)

工程設置了1#棄渣場、左岸中轉(zhuǎn)料場、右岸棄渣場兼中轉(zhuǎn)料場和表土堆存場。

1#棄渣場堆渣完畢后，對棄渣場頂部平臺采用穴植喬木+林下撒播花灌草籽的方式進行綠化，對坡面采用撒播花灌草籽綠化。左岸中轉(zhuǎn)料場為回采渣場，中轉(zhuǎn)料場全部有用料回采完畢后，采用撒播花灌草籽的方式進行綠化。右岸棄渣場兼中轉(zhuǎn)料場的3 355～3 376 m高程范圍采用工程護坡，3 376 m平臺采用栽植喬木+撒播花灌草籽的方式綠化，邊坡采用撒播花灌草籽綠化。表土堆存場取土完畢后，跡地恢復同左岸中轉(zhuǎn)料場。

喬木選擇側(cè)柏、昌都柳；花灌草種選用西藏亞菊、砂生槐、秋英、紫花苜蓿等適宜工程區(qū)生長、具有觀賞性的品種。

3.5 遷移人口安置區(qū)

遷移人口安置區(qū)植物措施主要指四旁綠化，復建設施植物措施主要指居民點供水管道及渠道施工作業(yè)帶、電力電信桿塔跡地的綠化等。

安置區(qū)四旁綠化采用銀白楊與側(cè)柏混交的方式進行綠化，在局部景觀造型區(qū)域點綴式栽植雪松等。

復建設施跡地恢復前先行整地覆土，之后撒播灌草籽綠化。灌草種選用砂生槐、固沙草、嵩草、紫花苜蓿等當?shù)剡m生植物。

主要植物種生物學特性見表1。

表1 主要植物種生物學特性

4 措施效果分析

通過實施各項植物措施，工程防治責任范圍內(nèi)可綠化面積基本全部綠化，林草植被恢復率達100%，林草覆蓋率26.92%，具體見表2。

表2 措施效果分析

5 結(jié) 語

雅魯藏布江中游干流河段某在建水電站在綠化工程施工中通過實施上述措施，現(xiàn)場植被成活率較高。項目區(qū)表土量有限，利用脫泥料作為覆土土源，變廢為寶，降低了表土購買的成本，保護了當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，取得了較好的經(jīng)濟效果。該工程植物措施的實施經(jīng)驗可為其他高寒高海拔地區(qū)水電站植被修復提供借鑒，也可為西藏地區(qū)植被修復技術的深入研究提供支撐。