庫濱生態(tài)緩沖帶建設(shè)方案
——以東張水庫為例

蘇 錦

(福建省水利水電勘測設(shè)計研究院，福建 福州 350001)

東張水庫作為福清市重要水源地、平潭及閩江口水資源配置(一閘三線)工程重要調(diào)節(jié)庫，水質(zhì)保護具有重要意義。雖然近幾年東張水庫水質(zhì)總體保持良好，大部分時段均滿足Ⅲ類標準。但由于歷史原因，水庫水位始終沒有達到正常蓄水位的目標，在水庫消落區(qū)有大量耕地，種植業(yè)面源污染負荷較大。此外，東張水庫集雨范圍內(nèi)涵蓋東張鎮(zhèn)清源社區(qū)和15個行政村、鏡洋鎮(zhèn)5個行政村，常住人口約1.92萬，生活污水等面源污染也成為影響庫區(qū)水質(zhì)的主要因素。

河湖緩沖帶介于陸地植被區(qū)域和水域之間，屬于生態(tài)過渡區(qū)域，是一個具有動態(tài)性特征的獨特而又完整的生態(tài)系統(tǒng)[1]。開展水庫生態(tài)緩沖帶建設(shè)，恢復(fù)植被系統(tǒng)和污染阻控能力，通過過濾、滲透、吸收、滯留、沉積等物理、化學(xué)作用減少進入地表和地下水的污染物，是控制庫周面源污染的有效途徑[1-2]。同時，河岸緩沖帶還具有固岸防洪、調(diào)節(jié)流域微氣候、保護生物多樣性、為河流生態(tài)系統(tǒng)提供養(yǎng)分和能量等生態(tài)水文功能[1]。

1 研究區(qū)概況

東張水庫建于1957年，位于福清市龍江中游石竹山下，壩址以上集水面積200km2，多年平均流量6.32m3/s，多年平均徑流量1.992億m3/年，年徑流深996mm，豐水期平均流量10.4 m3/s，占全年的82.1%；枯水期平均流量2.27m3/s，占全年的17.9%。東張水庫正常蓄水位54.54m(1985 國家高程基準，下同)，汛限水位54.04m，校核洪水位55.92m(P=0.05%)，死水位40.54m，總庫容2.06億m3，興利庫容1.55億m3，屬于大(二)型水庫，庫容系數(shù)80.3%，具有多年調(diào)節(jié)性能。水庫功能以供水為主，結(jié)合灌溉、防洪、發(fā)電。

2 水庫水位分析

根據(jù)東張水庫1960年4月～2012年3月實測出、入庫流量，并考慮“一閘三線”工程建成以后大樟溪引水量，調(diào)度規(guī)則采用2019年批復(fù)的東張水庫汛期防洪調(diào)度運用計劃，進行長系列逐月調(diào)節(jié)計算，求得逐月東張水庫蓄水位，分析水庫各水位區(qū)間出現(xiàn)的次數(shù)。結(jié)果表明，東張水庫7～9月高水位將抬高，最高水位能到54.0m，其中超過51.0m水位的時間占比為38.0%，超過52.0m水位的時間占比為23.7%，超過53.0m水位的時間占比為12.3%。

圖1 東張水庫各水位區(qū)間時間占比

3 庫濱生態(tài)緩沖帶現(xiàn)狀

根據(jù)庫周土地利用現(xiàn)狀，東張水庫庫濱生態(tài)緩沖帶屬于復(fù)合型，主要包括農(nóng)田型湖濱生態(tài)緩沖帶、村落型湖濱生態(tài)緩沖帶、道路型湖濱生態(tài)緩沖帶和山體型湖濱生態(tài)緩沖帶。目前，農(nóng)田型湖濱生態(tài)緩沖帶和村落型湖濱生態(tài)緩沖帶存在被侵占、污染等問題，本研究擬采取入庫支流濕地工程、庫周濕生涵養(yǎng)林帶工程等措施，開展東張水庫庫濱生態(tài)緩沖帶建設(shè)。

4 入庫支流濕地建設(shè)方案

東張水庫庫周小支流水質(zhì)污染較為嚴重，各支流的TN含量均超過1.0mg/L，有4條支流出現(xiàn)TP超標現(xiàn)象(>0.2mg/L)，其中TN和TP均在先鋒村支流達到最大值，TN為16.81mg/L，TP為1.65mg/L。

結(jié)合東張水庫水位變幅和支流水質(zhì)狀況，在各入庫支流河口處正常蓄水位以下0～4m水深范圍(高程50.5～54.5m)，通過設(shè)堰蓄水構(gòu)建河口濕地(前置庫)，或建壩引水構(gòu)建引水式濕地。入庫支流濕地工程主要分為三個片區(qū)，即：東張鎮(zhèn)片區(qū)(覆蓋香山村、先鋒村、先進村等支流)、東風(fēng)村片區(qū)(覆蓋東風(fēng)村、七星池、墩頭村等支流)、三星村-南村片區(qū)(覆蓋三星村、南村支流)，共建設(shè)7座河口濕地(前置庫)16.12hm2、3座引水濕地3.22hm2。

挺水植物選擇過程中，以福清市現(xiàn)有的蘆葦、蘆竹、慈姑等植物為骨架，搭配風(fēng)車草、旱傘草、花葉蘆竹、黃菖蒲等多種挺水植物，構(gòu)建挺水植物凈化帶。此類植物適宜水深多為0.5m左右，其中蘆葦?shù)戎参锞哂休^強的耐污抗旱能力，旱傘草、黃菖蒲等植物生長周期長，景觀效果好，冬季亦能常青，其水質(zhì)凈化周期長[4-6]。浮葉植物作為挺水植物的搭配種，植物配置為眼子菜、荇菜和黃花水龍等[7]。沉水植物以苦草和黑藻為骨架，搭配金魚藻、菹草(冬季)、伊樂藻(冬季)、狐尾藻等[8]。

5 庫周濕生涵養(yǎng)林帶建設(shè)方案

濕生涵養(yǎng)林緩沖帶建設(shè)工程通過在原消落帶內(nèi)濕生喬木的補種，形成一個種類豐富、結(jié)構(gòu)合理、系統(tǒng)穩(wěn)定的濱水綠帶，形成陸生—濕生—水生的生境，使植物群落和生態(tài)景觀得以連續(xù)過渡，促進庫濱帶生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)完整，健全庫濱帶的生態(tài)功能[9]。

結(jié)合東張水庫庫周土地利用現(xiàn)狀和水位變幅情況，東張水庫庫周濕生涵養(yǎng)林帶工程主要布置在水庫水源地一級保護區(qū)內(nèi)，高程多在51.0～54.5m之間，局部少部分地塊布置在54.5～56.5m，避開所有的永久基本農(nóng)田。采用禿斑補植和林相改造，以極其耐濕的喬木(池杉、落羽杉等)為建群種，構(gòu)建優(yōu)勢種群，形成完善的環(huán)庫區(qū)的濕地濱岸帶生態(tài)系統(tǒng)。同時，基于現(xiàn)狀溝渠系統(tǒng)構(gòu)建生態(tài)引水灌溉渠道，引河道天然徑流灌溉涵養(yǎng)林區(qū)，消減面源污染入庫量。

根據(jù)建設(shè)地塊實際情況，濕生涵養(yǎng)林建設(shè)工程設(shè)計了3種造林類型，具體如下：

造林類型1：地被植物區(qū)與喬草復(fù)合植被區(qū)，池杉+落羽杉，株距4m×4m，每畝42株，高程分布為51.0～53.0m，配合本土草本植物撒播草籽，草籽撒播面積約占分區(qū)面積的30%。

造林類型2：喬灌草復(fù)合植物區(qū)，池杉+落羽杉+垂柳+長梗柳，行間混交，比例6∶1∶1.5∶1.5，株距3m×4m，每畝56株，高程分布為53.0～54.5m，并配以適應(yīng)性廣、抗逆性強的木芙蓉、細葉水團花、杜鵑等灌木及本土草本植物，草籽撒播面積約占分區(qū)面積的30%。

造林類型3：耐水濕闊葉林區(qū)，小葉榕+秋楓+烏桕+合歡，行間混交，比例3∶3∶2∶2，株距4m×4m，每畝42株，高程分布為54.5～56.5m，并配以適應(yīng)性廣、抗逆性強的紅花檵木、木芙蓉等灌木及本土草本植物，草籽撒播面積約占分區(qū)面積的50%。

圖2 東張水庫入庫支流濕地工程總體布局圖

圖3 東張水庫庫周濕生涵養(yǎng)林帶工程總體布局圖

6 工程實施建議

工程建設(shè)區(qū)宜設(shè)立標識牌，包括項目簡介和管護內(nèi)容。落實日常管理人員，定期巡查項目區(qū)，保障各項設(shè)施的正常運行。

入庫支流濕地需根據(jù)植物的不同生長期調(diào)節(jié)水位，實施生態(tài)水位調(diào)控，確保水生植物的繁育生長；對植物地上部分進行生物量管理，宜在秋冬季衰亡前按一定比例進行收割，收割后的植物應(yīng)進行集中處理，不得任意遺棄在水庫及附近區(qū)域。

庫周濕生涵養(yǎng)林帶造林后需撫育1年，共兩次，5～6月、8～9月各1次，塊狀撫育，規(guī)格1.0×1.0m，包括鋤草、割灌、修枝、補植、松土、培土、修剪樹盤、病蟲害防治等。其中5～6月全面割灌、鋤草、補植、修枝，結(jié)合松土、培土、挖穴等措施修剪樹盤。8～9月全面割灌、鋤草、松土，采用人工或機械法，清除妨礙樹木生長的枝條、灌木、藤條和雜草。根據(jù)不同樹種特點，按照培育目標的要求，及時修剪樹形。及時清除病死株，并做好消毒工作，避免大規(guī)模擴散。遇到臺風(fēng)、暴雨等惡劣天氣應(yīng)追加撫育1次，包括苗木扶正、清理樹盤等。

7 結(jié)論

東張水庫作為福清市重要飲用水水源地，其水位隨著季節(jié)更替而周期性波動，庫周消落區(qū)往往呈現(xiàn)旱澇交替的狀態(tài)，在未進行人工干預(yù)前，消落區(qū)由于水位限制，通常為荒地或泥沙灘，土層穩(wěn)定性較差，多年生植物很難在此生長。通過建設(shè)生態(tài)濕地及濕生涵養(yǎng)林帶，在本地植物品種擇優(yōu)篩選的基礎(chǔ)上適當(dāng)引入凈水效果突出的水生植物和耐水濕能力極強的濕生植物，恢復(fù)該區(qū)域的綠色屏障，建立起有較強抗沖擊能力的植被系統(tǒng)，解決消落區(qū)的水土流失問題，改善庫區(qū)生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造一個有利于兩棲動物和水鳥類動物生長發(fā)育的環(huán)境，可使東張水庫兩棲、爬行動物和水鳥等的生境得到恢復(fù)，生物多樣性得到保護。同時，通過河口濕地、引水濕地等工程的建設(shè)，建立凈化物理-植物生態(tài)系統(tǒng)，將長效凈化支流來水及農(nóng)田退水，以保障清水入庫。