出山店水庫工程水土保持與生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

洪 建，崔海英，孟繁斌，張冬梅，羅 騰，王永勝

(水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，北京 100120)

1 水利工程水土保持與生態(tài)景觀設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和要求

長期以來，水利工程的水土保持工作以防治水土流失為主，水土保持措施單一化、簡單化，與原生態(tài)環(huán)境不協(xié)調(diào)。2000年以后，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，綜合國力不斷提升，國家對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求也越來越高，水土保持設(shè)計(jì)理念也從基本水土流失治理向滿足水土保持生態(tài)景觀方向做出調(diào)整。在水土保持工程中，除治理水土流失外，還應(yīng)突出各單項(xiàng)工程的生態(tài)設(shè)計(jì)和景觀設(shè)計(jì)，使工程從簡單的防護(hù)發(fā)展到防護(hù)、生態(tài)、景觀效果統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，以滿足人們對美好生活和綠色發(fā)展的要求。

2 環(huán)境分析

河南省出山店水庫位于河南省信陽市平橋區(qū)和浉河區(qū)境內(nèi)，是淮河干流上游唯一的大型防洪控制工程，是1座以防洪為主，結(jié)合供水、灌溉，兼顧發(fā)電等綜合利用的大(Ⅰ)型水庫。

項(xiàng)目區(qū)多年平均降水量1139mm，多年平均水面蒸發(fā)量約980mm，庫區(qū)地貌形態(tài)主要為低山丘陵地貌，庫區(qū)西部和南部為低山、丘陵，高程在150m以上；北部、東部為丘陵和崗地，高程約100.0～110.0m；項(xiàng)目區(qū)主要位于黃棕壤、黃褐土分布區(qū)，含鐵錳膠體，有機(jī)質(zhì)含量低。

項(xiàng)目區(qū)植被類型為暖溫帶(亞熱帶)落葉闊葉林，野生木本植物包括喬本的合歡、山楊、大葉柳、漆樹等，灌木的山楂、酸棗、荊條、檀木等，藤本的葛花、爬山花、獼猴桃、金銀花等；野生草本植物中有紅莖馬唐、芭茅、馬齒菟、白茅根、爬墻虎等，人工植被包括油松+黑松-荊條+草甸群落、刺槐+麻櫟+栓皮櫟-荊條+胡枝子-羊胡子草及雜草群落、栓皮櫟+麻櫟-黃柏草+地柏枝群落、沙蘭楊+刺槐群落、泡桐+農(nóng)作物-沙蘭楊+農(nóng)作物群落、農(nóng)作物群落、果林群落。植被覆蓋率33.8%。

3 景觀設(shè)計(jì)理念

樞紐工程由主壩(包括土壩段和混凝土壩段)、副壩、南北灌溉洞、電站廠房等組成。針對出山店水庫壩址長、壩后面積大的特點(diǎn)，利用壩后棄渣渣體，就勢整治，在壩后實(shí)現(xiàn)棄土場地形地貌再塑、植被再塑、景觀再塑。在施工過程中，出山店水庫以生態(tài)文明建設(shè)思想為指導(dǎo)，全過程貫徹了“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的新發(fā)展理念，編制了出山店水庫壩址區(qū)生態(tài)修復(fù)工程總體規(guī)劃。對主體工程、臨時交通道路、臨時堆料場、移民安置區(qū)用地等進(jìn)行施工圖優(yōu)化設(shè)計(jì)，取消了石料場。對水庫壩址區(qū)水土保持措施進(jìn)行優(yōu)化，將位于壩址區(qū)域內(nèi)的永久辦公生活區(qū)、交通道路、施工生產(chǎn)生活區(qū)、臨時堆料區(qū)、棄渣場區(qū)等合并布設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的水土保持措施，及時履行變更手續(xù)。增加植被恢復(fù)措施的面積并提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，力求在保持基本水土保持功能基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)“把工程建設(shè)管理、水土保持與修復(fù)壩址區(qū)生態(tài)相結(jié)合，建設(shè)生態(tài)美麗的出山店水庫工程”的總體要求。

4 設(shè)計(jì)目標(biāo)與原則

出山店水庫水土流失防治采用治理與防護(hù)相結(jié)合、工程措施與植物措施相結(jié)合、防治水土流失與改善生態(tài)環(huán)境相結(jié)合的原則。以工程措施為先導(dǎo)，充分發(fā)揮植物措施的后效性和生態(tài)效應(yīng)，植物配置做到宜林則林、宜灌則灌、宜草則草、宜花則花，按照多樹種、多層次、多功能的要求，鄉(xiāng)土植物和喬木樹種合理配置，常綠樹種與落葉樹種科學(xué)搭配，將水土保持與生態(tài)修復(fù)、景觀提升相結(jié)合，做到“點(diǎn)、線、面”交錯布局，形成合理、有效的綜合防治體系。

從運(yùn)行情況來看，工程范圍內(nèi)的水土保持設(shè)施系統(tǒng)完備，運(yùn)行正常，植被恢復(fù)較好，周邊生態(tài)環(huán)境與人居環(huán)境得到較大的改善，水土保持防護(hù)效果與效益顯著，做到了“植物修復(fù)、生態(tài)水系構(gòu)建和環(huán)境美化為一體”，實(shí)現(xiàn)了“生態(tài)出山店”“美麗出山店”的目標(biāo)。

5 景觀設(shè)計(jì)總體布局

出山店水庫主壩長3691m，北副壩長208m，南副壩長342m。壩址區(qū)生態(tài)修復(fù)工程結(jié)合場地特色和周邊環(huán)境，使樞紐工程區(qū)域形成“一帶兩區(qū)”的整體布置，其中“一帶”是指主壩壩后區(qū)域，“兩區(qū)”是指南壩頭區(qū)域和北壩頭區(qū)域。

主壩壩后區(qū)域?qū)嵤┑纳鷳B(tài)修復(fù)工程主要有：對該區(qū)域進(jìn)行土地整治后，根據(jù)游憩需要布設(shè)硬化路面和小型廣場，鋪設(shè)生態(tài)透水磚；按園林樹種和草種要求栽植各類喬灌草、攀援植物、地被植物和水生植物。壩后區(qū)進(jìn)行植物措施配置時，東側(cè)壩腳路行道樹選用香樟；西側(cè)壩后路行道樹選用水杉；區(qū)內(nèi)以水杉、榆葉梅為骨干樹種，采用規(guī)?；N植，形成片林效果；設(shè)置楓葉園、梅園、桃花園等以不同植物為主題的種植園區(qū)；道路兩側(cè)片狀營造較大面積的花卉和地被植物區(qū)，利用杜鵑、波斯菊、麥冬、二月蘭等，與喬木、灌木栽植區(qū)形成錯落有致、富有層次感的視覺效果；排灌溝道水面較大的區(qū)域栽植菖蒲、千屈菜、水蔥、睡蓮等，美化美觀環(huán)境的同時可起到凈化水體的作用。

南壩頭區(qū)位于南岸副壩壩后，對該區(qū)域進(jìn)行土地整治后根據(jù)游憩需要布設(shè)硬化路面和小型廣場，鋪設(shè)生態(tài)植草磚、透水磚；根據(jù)景觀要求栽植各類喬木、灌木、攀援植物、花卉和地被植物并配澆灌設(shè)施設(shè)備1套。植物措施配置以闊葉林和地被栽植為主，區(qū)內(nèi)以五角楓、白玉蘭為骨干樹種，搭配龍柏、垂柳；灌木栽植臘梅、紫葉李；地被植物栽植麥冬、二月蘭。

北壩頭區(qū)位于北岸副壩壩后，對該區(qū)域進(jìn)行土地整治；開挖蓄滲池；按景觀綠化要求栽植喬木、灌木、攀援植物和地被植物；配套澆灌設(shè)施設(shè)備1套。植物措施配置以果實(shí)、蜜源類喬木和地被栽植為主。喬木包括香樟、大葉女貞、枇杷、柿樹，灌木為桂花、西府海棠，攀援植物為薔薇，地被植物有白三葉、麥冬。

各項(xiàng)措施實(shí)施后，壩后形成一條3km長的生態(tài)廊道。蜿蜒的水系是主線，兩條道路為邊界，四通八達(dá)的小徑如同經(jīng)絡(luò)，串聯(lián)起金沙湖、聚仙湖、映山湖三處特色湖泊，多彩的林地點(diǎn)綴著四時的花草，形成藍(lán)綠交融的壩后景觀。為周邊村民和游人提供了休閑娛樂的場所。出山店水庫被評為第十七批河南省水利風(fēng)景區(qū)。

6 措施體系特點(diǎn)

(1)生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展

出山店水庫始終將綠色發(fā)展理念融入到工程設(shè)計(jì)中，編制完成了《河南省出山店水庫壩址區(qū)生態(tài)修復(fù)工程總體規(guī)劃》，該規(guī)劃結(jié)合打造淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶龍頭示范工程要求，提出實(shí)施壩址區(qū)生態(tài)修復(fù)工程，防治措施體系配置體現(xiàn)生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展。在工程措施中，凡是可以生態(tài)護(hù)坡的地方都進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡，路面硬化采用透水磚、植草磚，修建蓄水池增加雨水入滲率，發(fā)揮其速效性和控制性作用；在壩后工程管理范圍、永久對外連接道路兩側(cè)等重點(diǎn)地段，加強(qiáng)植物措施建設(shè)，利用棄渣場再塑壩后地貌，改善和修復(fù)水土流失防治責(zé)任范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境，做到應(yīng)綠盡綠，不見裸土；在施工過程中，配合臨時措施起到防治水土流失的作用。施工結(jié)束后，根據(jù)施工場地地形環(huán)境、植被狀況等，做到宜林則林、宜灌則灌、宜草則草、宜花則花，按照多樹種、多層次、多功能的要求，鄉(xiāng)土植物和喬木樹種合理配置，常綠樹種與落葉樹種科學(xué)搭配，把淮河干流壩后生態(tài)廊道建設(shè)成“一年四季景不同”的森林景觀帶，形成人與自然和諧相處的大花園。

(2)保護(hù)優(yōu)先、預(yù)防為主

工程建設(shè)按照“表土保護(hù)、先護(hù)后擾、先攔后棄”的原則，施工前對具備表土剝離條件的區(qū)域?qū)嵤┍硗羷冸x防護(hù)，對施工場地采取有效的隔離、攔擋、苫蓋等防護(hù)措施，有效保護(hù)了表土資源和原地貌植被；開挖的土方堆存前，采取編織袋裝土攔擋，防止水土流失。工程建設(shè)開挖的土方盡量回填，不能回填的余方一部分運(yùn)至南、北副壩棄渣場內(nèi)，剩余部分全部運(yùn)至主壩壩后，利用棄渣渣體就勢整治，堆塑景觀微地形，營造壩后生態(tài)廊道，達(dá)到再塑地形、再塑植被、再塑景觀的效果。棄土回填后與周邊地貌相契合，形成了有水、有林、有花、有草的郊野大公園。

工程建設(shè)過程中堅(jiān)持做到“少破壞、多保護(hù)，少擾動、多防護(hù)”。根據(jù)初步設(shè)計(jì)批復(fù)，棄渣場、臨時堆料場、取土場布置在庫區(qū)永久征地范圍內(nèi)。場內(nèi)交通道路、施工工廠、臨時堆料場、石料場等臨時用地總計(jì)52.83hm2。在施工圖階段，為減少工程占地、保護(hù)水土資源，通過優(yōu)化工程永久占地范圍內(nèi)的使用結(jié)構(gòu)，將場內(nèi)交通道路、施工工廠、臨時堆料場等臨時用地布置在永久征地范圍內(nèi)，石料改為市場采購，52.83hm2的臨時用地全部免征，減少施工擾動范圍，主體工程建設(shè)提高了土石方開挖利用率，減少土石方挖填量53.93萬m3，從根源上降低了水土流失和工程建設(shè)對周邊生態(tài)環(huán)境的破壞，體現(xiàn)了綠色低碳發(fā)展的理念。

(3)科技引領(lǐng)、技術(shù)創(chuàng)新

積極采用水土保持新工藝、新技術(shù)，加強(qiáng)了水庫與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性，提升了景觀總體效果，實(shí)現(xiàn)綠化、美化、亮化，以綠色技術(shù)創(chuàng)新推進(jìn)綠色發(fā)展。在實(shí)施過程中，積極采用用于硬質(zhì)邊坡的喬木種植筐及喬木生態(tài)護(hù)坡、種植框、帶有種植凹槽的預(yù)制連鎖塊、具有坡面防護(hù)功能的預(yù)制連鎖塊等水土保持新技術(shù)。其中用于硬質(zhì)邊坡的喬木種植筐及喬木生態(tài)護(hù)坡和種植框，均是用于硬質(zhì)邊坡上的生態(tài)護(hù)坡工程，既保證了工程的安全，又兼顧了環(huán)境的美化，且成本相對較低、植被景觀效果好。帶有種植凹槽的預(yù)制連鎖塊和具有坡面防護(hù)功能的預(yù)制連鎖塊，均為工程護(hù)坡且兼顧植物措施，既有效的保證了工程的安全、防治水土流失，又兼顧環(huán)境的綠化、美化。

在科技應(yīng)用方面，以“天地一體化”技術(shù)為核心，通過“衛(wèi)星遙感普查+無人機(jī)核查+人工現(xiàn)場調(diào)查”相結(jié)合的多維度技術(shù)手段，充分利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，建設(shè)云平臺監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)自動采集和分析數(shù)據(jù)，為工程施工建設(shè)、工程管理、施工監(jiān)測、后期運(yùn)行維護(hù)管理提供了堅(jiān)實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支持。在工程建設(shè)過程中，建管局和監(jiān)理、監(jiān)測等單位通過云平臺監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，有效控制工程施工對周邊的影響，提升了水土保持監(jiān)管水平和效率。

7 實(shí)施效果

出山店水庫是淮河干流上游唯一的大型防洪控制工程，也是淮河治理的關(guān)鍵性工程。根據(jù)<國家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)《淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃》的通知>(發(fā)改地區(qū)〔2018〕1588號)，建設(shè)單位將構(gòu)建淮河干流綠色發(fā)展帶、協(xié)同推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)與出山店水庫水土保持工程建設(shè)相融合，推進(jìn)生態(tài)保護(hù)修復(fù)、建設(shè)江淮生態(tài)大走廊，打造淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶龍頭示范工程。目前，水庫大壩壩前碧波萬頃，壩后生態(tài)廊道緊緊依偎著大壩，流水潺潺的淮河蜿蜒向東，錯落有致的移民安置小區(qū)和田園分布在淮河兩岸。出山店水庫已成為千里長淮美麗生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶形成最亮眼的綠色生態(tài)龍頭工程。

現(xiàn)在出山店水庫已經(jīng)建成，并于2022年6月通過竣工驗(yàn)收。南壩頭生態(tài)文化園、北壩頭科普園、主壩后園林景觀休憩園已成為展示淮河水文化和出山店工程建設(shè)文化、老百姓休閑娛樂、水土保持生態(tài)示范工程的絕佳觀景勝地。為河南省前坪水庫工程和信陽市四水同治及城市供水工程水土保持設(shè)計(jì)與建設(shè)提供了成功的經(jīng)驗(yàn)，也為周邊其他工程建設(shè)的高質(zhì)量環(huán)境恢復(fù)提供借鑒。