三峡库区重庆市忠县石宝寨消落区生态环境综合整治工程思路

徐诗童，李 松

（1.中煤科工集团重庆设计研究院，重庆400016；2.重庆市环境科学研究院，重庆401147）

石宝寨位于三峡库区重庆市忠县石宝镇，是有名的“长江明珠”、“世界八大奇特建筑之一”，是国家4A级旅游景区、国家重点文物保护单位、国家重点风景名胜区。

三峡水库蓄水至175m后，水位正好淹至石宝寨寨门，石宝寨四面环水形成孤岛。国务院三峡工程建设委员会于2005年12月批复投资概算9 797.77万元，专项用于石宝寨护坡围堤工程，此工程现已建成，并被誉为“世界水上奇寨”（图一）。整个工程规划科学，但受当时局限未涉及石宝寨消落区的治理，严重影响旅游景观及旅游业的发展。

由于夏季防洪和冬季蓄水发电的需要，三峡水库在每年10月至次年5月的枯水期间，正常蓄水水位将升至175m；而在每年5月末或6月初开始的汛期，水位则将降至145m，在整个炎热的夏季，三峡库区沿线将形成一条长557.8km，面积349km2，高差达30m的消落区。石宝寨消落区，特别是从寨门至石宝寨旅游码头之间的临江区段，正处于长江弯道回水沱，且有坡度平缓的古镇残留废墟和成片耕地逾300余亩，加之寨楼背江面有神溪河，将成为污染物、垃圾、漂浮物、淤泥的滞留沉积地，石宝寨消落区将周期性呈现杂乱的似“荒漠化”的景观，特别是在炎热夏季，滋生出各种细菌，严重影响三峡移民以及游客的身体健康，破坏景区生态环境，给长江旅游者带来严重的视觉污染，使“高峡、平湖、奇寨”的美景大打折扣，对石宝寨旅游及移民生活构成重大危害。

图1 石宝寨消落区现状示意图

1 石宝寨消落区生态环境问题及工程建设的必要性

1.1 石宝寨消落区的生态环境问题

三峡工程已于2009年全部建成，建成后整个库区非汛期蓄水至175m水位，汛期蓄水降至145m，在忠县形成约33.71km2的消落区，石宝镇石宝寨景区形成约0.3km2的消落区，从而产生一系列的生态环境问题，主要表现在以下几个方面：

（1）石宝寨人文自然景观受到严重影响；

（2）城镇居民和库区移民生存与发展环境恶化；

（3）环境卫生条件恶化，恶性疾病流行的可能性增加，人民健康受到严重危害；

（4）诱发地质灾害发生；

（5）水土流失加剧；

（6）移民城镇空气质量发生变化。

1.2 石宝寨消落区生态环境工程治理的必要性

石宝寨消落区紧紧围绕长江三峡重要景区——石宝寨景区，临近人口密集的移民新镇——石宝镇，其生态和环境问题突出，对石宝寨消落区生态环境治理迫在眉睫，具体体现在如下几个方面：

（1）是保护人文景观资源，提高长江三峡形象，促进旅游发展的需要；

（2）是改善区域生态环境、保护水库水质的需要；

（3）是改善人居环境、保障人群身心健康的需要；

（4）是保持库岸稳定，防止水土流失，保证三峡水库安全运行的需要；

（5）是加快石宝镇城镇化进程步伐的需要；

（6）是坚持科学发展观，提倡社会和谐，全面建设小康社会的需要；

（7）是建设“动力三峡、生态三峡、文化三峡、和谐三峡”的需要；

2 石宝寨消落区的治理规模及治理方案

2.1 石宝寨消落区的治理规模

从三峡水库消落区淹没时间来看，155m～170 m水位淹没时间和出露时间基本均衡，各占半年时间。145m～155m水位淹没时间较长，达8个月之久，根据现已发现的湿身植物，能够长期存在于深水和陆地的植物稀少，治理难度很大，治理所需投资较大，治理工作相对较大，而168m～175m之间淹没时间较短，长期处于陆域状态，暴露时间长，对环境影响较大，治理工作相对较小，故将168m～175m高程之间的消落区作为治理的重点范围。

根据石宝寨景区消落区的地理位置和危害情况，选择本消落区治理范围为秦家沟（石宝镇大桥～长江段）东西两侧，石宝寨环岛及长江北岸（石宝镇码头至卢家河段）。经初步估算，消落区工程全长约1.2km，治理面积约0.3km2。

2.2 石宝寨消落区的治理原则

（1）确保工程实施后，基本消除因三峡水库的变幅运行产生的消落区严重的生态环境问题；

（2）治理措施技术上成熟可靠，经济上合理适用；

（3）尽可能少占库容，努力做到占补平衡，减少对三峡水库效益发挥的影响；

（4）突出特色，合理确定工程规模。采用生态措施和工程措施相结合，突出生态环境效益；

（5）生态环境保护建设与石宝镇城镇规划结合，突出石宝寨景区特色，打造消落区治理后独特的生态景观；

（6）坚持所有资源优化节约使用的原则，坚持科学性和可操作性，优化工程设计方案，尽量做到工程投资低，综合效益显著。

2.3 石宝寨消落区治理方案的整体思路

由于目前生态治理措施基本上还处于试验研究阶段，单纯依靠生态方法无法在短期内从根本上解决消落区的现状问题，因此采取工程措施和生态措施相结合方式是治理石宝寨消落区问题的最现实的选择。

针对消落区干湿交替的运行特点，可采取两种基本的工程处理方案，一种是回填垫高使其常年保持干地条件；另一种是建坝抬高水位消涨问题，但也都存在较大的弊端，垫高和抬高水位方案的弊端是完全占用了三峡防洪库容，而开挖方案的弊端则是消减了可利用土地。因此单一处理方案往往直接造成了三峡库容和可利用土地的矛盾对立，而难以体现经济效益、移民效益和环境效益的协调统一。石宝寨消落区从形态上可分为3个部分，即秦家沟（石宝镇大桥～长江段）东西两侧，石宝寨环岛及长江北岸（石宝镇码头至卢家河段），对于石宝寨环岛，虽然160m水位以下为宽缓滩地，但由于是保护景区，开挖或回填均会对石宝寨产生不利影响，故处理方案为不进行挖填的情况下进行工程治理；秦家沟靠石宝镇大桥两侧坡体较陡，在基本不开挖的情况下，局部清坡护面即可；秦家沟接近长江一段及石宝镇码头至卢家河长江沿岸，呈宽缓的滩地形态，采取半挖半填的综合处理方案，首先避免了单一挖填方式的不足，在创造可利用土地同时也增加了部分库容，协调了二者的矛盾；其次，适应消落区地形特点，避免了过大的挖填施工，技术可行，经济合理；而且治理方案在一定程度上体现了消落区库容“占补平衡”的原则，从而减少了占用三峡防洪库容的不利影响。

生态措施主要采取沿消落区周边进行植被恢复和绿化措施来建立生态屏障区和缓冲区域，有效缓解和削除生态环境影响。

2.4 石宝寨消落区的治理方案

根据治理方案的总体思路，石宝寨消落区的治理方案为工程治理措施与生态治理措施相结合的方案。

2.4.1 工程治理措施

工程治理措施包括消落区回填开挖工程和消落区库岸整治工程：

（1）回填开挖工程，考虑到建库后回填区域内的排水问题和浸没影响等，消落带回填区高程取为177m水位，同时，与消落区回填工程相对应，消落带开挖区的开挖深度取为144m水位，以保证三峡水库汛期低水位仍有1m的淹没水深，防止消落区的产生；

（2）库岸整治工程的目的主要是减少消落区面积，防止库岸再造等不利因素的影响，整治工程主要以放坡为主要处理措施。对于回填区，采取1：2.5进行放坡，每阶放坡高度不超过15m，当坡高超过15m时，采取设2m宽马道分阶放坡进行处理。对于开挖区，主要采取1：1～1：1.5放坡开挖，由于库岸稳定角一般在40°左右，故清坡开挖后采取挂网锚喷进行边坡处理。

2.4.2 生态治理措施

为更好的解决石宝寨消落区生态环境问题，在采取必要工程治理措施的同时，需结合必要的生态工程建设，以保证和提高消落区的生态环境治理，而对于“长江明珠”的石宝寨来说，生态治理显得更加重要。生态建设工程规划原则为：

（1）生态性：根据消落区水位运行方式，选择本土适宜性物种，并进行合理配置；

（2）自然性：注意与周边自然景观的协调；

（3）可行性：生态建设规划及措施可行、技术保障和经济合理。

石宝寨消落区生态环境建设项目由岸坡植被恢复工程和岸线绿化工程组成，岸坡植被恢复工程设置于库岸整治工程的168m高程以上的坡面防护段，在坡面的混凝土菱形框格内种植植被，以恢复坡面生态系统，种植前在框格内安置植草砖及三维植被网以固定植被，防止水土流失。植被物种选择时主要考虑三峡水库蓄水的影响，可选择相对适宜多年生护坡植物，如狗牙根和穗扁牛鞭草等。由于植被种植区域属三峡水库消落区域，水位变动范围大，淹没时间长达半年，种植的植物能否存活还有待观察。因此，在工程运行期要加强岸坡植被的管理和维护工作。初步估算，岸坡植被恢复工程总面积约为2.81万m2。

为防止陆域的各种污染物直接进入消落区水体，在水体周边通过绿化措施形成生态环境缓冲区，以保护消落区的水体环境质量，在消落区整治工程的水域周边消落区回填工程和库岸整治工程区域均需进行岸线绿化工程布置，消落区回填工程水域相对较宽阔，且水体流速慢，流动性差，因此在消落区回填工程和库岸整治工程的岸坡坡顶设置30m宽生态绿化带，形成带状绿化区域。绿化物种主要选择耐淹性好、生长快、抗病虫害、形状优美的本土种，如水杉、池杉和柳树类，树杆直径约6～7cm。初步估算岸线绿化工程总长度约为850m，总面积约为3.1万m2。

生态建设工程剖面布置如图二所示。

图2 生态建设工程剖面布置示意图

3 治理方案对三峡库区的占补情况分析

消落区的治理将不可避免地挤占部分三峡水库库容，为尽量减少对三峡水库库容的占用，石宝镇石宝寨消落区生态环境整治工程在满足工程治理效果和目的的基础上通过优化工程布置、完善方案设计等，尽量体现了对三峡水库库容“占补平衡”的原则。相对于三峡水库防洪库容221.5亿m3，本工程总库容净占用量为60.79万m3，相应的占用比例为0.0000274%。

因此，本工程对于三峡水库库容无论是占用总量还是占用比例均是较小的，工程布置对三峡水库库容的影响很小。

4 结论及建议

4.1 结论

（1）三峡工程建库蓄水后，受水库回水的影响，石宝镇石宝寨将形成约0.3km2的水库消落区，其生态环境问题将日益显现和突出，基于保护“长江明珠”石宝寨旅游景区生态环境、改善三峡水库水质、提高城镇人居环境水平、保护库岸稳定、防治水土流失和建设“动力三峡、生态三峡、文化三峡、和谐三峡”的需要，必须采取有效措施对石宝镇石宝寨消落区进行治理。

（2）由于目前生态治理措施基本上还处于试验研究阶段，单纯依靠生态方法无法在短期内从根本上解决消落区的现状问题，因此采取工程措施和生态措施相结合方式是治理石宝寨消落区问题的最现实的选择。

（3）初步估算，本治理方案占用三峡防洪库容为60.79万m3，占用三峡总防洪库容0.0000274%，工程布置对三峡水库库容的影响很小。

4.2 建议

目前三峡水库已蓄水至175m，因此，石宝镇石宝寨消落区生态环境综合整治项目的实施迫在眉睫，建议抓紧前期工作，早日开工建设；治理工程主要由土石方施工项目组成，因此，合理的机械设备选择和优化的采运组织方式等是保证工程顺利实施的关键因素，因此建议实施前务必选择具有丰富施工经验、较强的施工装备和高管理水平的施工单位。

［1］ 徐诗童，陈亚玲.三峡库区重庆市忠县石宝镇石宝寨消落区生态环境综合整治工程项目建议书［R］.重庆：中煤国际工程集团重庆设计研究院，2009.

［2］ 郑 轩，郭 涛，等.三峡库区奉节县朱衣河胡家坝消落区生态环境整治工程可行性研究报告［R］.武汉：长江水利委员会长江勘测规划设计研究院，2007.

［3］ 三峡水库忠县消落区生态环境建设项目建议书［R］.重庆：忠县水利局，2004.

［4］ 三峡水库重庆消落区生态环境问题及对策研究［R］.重庆：重庆市生态环境建设和保护领导小组办公室，2006.

［5］ 廖世纯，韦桥现，等.广西水库消落带植物群落调查［J］.郑州：中国水土保持，2008（8）：42－43.