瀑布沟水库汉源县城消落区综合治理思路研究

2013-08-15徐静刘刚李枝

四川水力发电 2013年5期

徐静，刘刚，李枝

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都 610072)

0 引言

消落区是流域内水陆生态系统的自然交错带，是相邻陆生和水生生态系统物质、能量和信息交流的纽带，是流域生态系统组成的敏感部分。水库蓄水后形成消落区的生态环境非常脆弱，易产生水土流失、土壤盐碱化和水质污染等生态环境问题，对库岸稳定、人群健康、人居环境也有一定影响。水库消落区的开发利用和综合治理一直是水电开发工作中面临的难题，上世纪90年代至今，国内外专家高度关注三峡水库消落区问题，从各个方面开展了相关的研究工作，提出了三峡水库消落区的开发利用和治理方案。

瀑布沟水电站是国家“十五”重点建设项目，2009年蓄水发电;汉源县城是瀑布沟水电站建设征地涉及的一座人口规模为3万的迁建县城。根据瀑布沟水库有关汛枯期的水位调度情况，每年6月初～6月底，水库由死水位790m蓄水至汛期限制水位841m，至9月底均维持在汛期限制水位841m;10月初～10月底，水库由汛期限制水位841m蓄水至正常蓄水位850m，至11月底均维持在正常蓄水位850m;12月初～次年5月为水库供水期，水位由正常蓄水位850m降至死水位790m。水库最大消落深度60m，消落区出现河床淤泥沉积、河岸垃圾漂浮等问题，严重影响汉源县城库岸稳定、生态环境和景观风貌。汉源县城消落区主要分布在流沙河与大渡河汇口至108国道流沙河大桥处，总面积约371.19hm2，其中790m ～835m 区域 321.76hm2，835m ～841m 区域 22.76hm2，841m ～850m 区域 26.67hm2。从总体上看，随着高程的增加，消落区面积有减少的趋势，高程790m～835m面积占86.7%，835m～841m面积占6.1%，841m～850m面积占7.2%。

为改善区域生态环境，改善周边景观和人居环境，加强库岸稳定，促进移民脱贫致富和地方经济发展，需要对消落深度大、周边人口居住密度大的区域进行治理，因此，须对汉源县城消落区进行有效治理。鉴于瀑布沟水库消落深度达60m，较三峡水库深30m，国内尚无可供借鉴的有效治理方法，本文结合瀑布沟水库消落区的现状和分布特征，研究提出采取新建水位调节坝，结合防护工程和植物治理措施分区域对消落区进行有效治理的思路，为实现库区的生态安全和社会稳定提供参考。

1 消落区治理的必要性

1.1 保持水库库岸稳定，确保人民生命财产安全

随着水库水位在790m－850m之间交替变换，水位涨落幅度较大，消落带露出成陆期正值降雨频繁的夏秋之际，极易引发环湖库岸滑坡和塌岸。目前，汉源县城消落区流沙河左岸已发生多处塌岸区，随着水库的消落，可能还将引起新的库岸稳定问题。为了保持库岸稳定，确保汉源新县城、富泉集镇、市容集镇以及其它居民的生命财产安全，做到“以人为本，万无一失”，对汉源县城消落区进行综合治理是非常必要的。

1.2 改善周边景观和人居环境，促进库区社会稳定和旅游业发展

瀑布沟水库有6个月水位在851m到790m的之间消落，使得流沙河段原河道近60m的消落河段基本完全裸露，淤泥、垃圾沉积，严重影响汉源县城的景观风貌和旅游发展，移民的人居环境也受到极大影响。对汉源县城消落区进行综合治理，可以给库区移民提供一个稳定的、安全的、和谐的、水质优良的生活环境，使移民能安居乐业，积极融入到以旅游为龙头的第三产业中来发展，促进增收致富，把更多的精心转到自身发展上来，逐步减少库区信访量。因此，为改善周边景观和人居环境，促进库区社会稳定和旅游业发展，对汉源县城消落区进行综合治理也是非常必要的。

1.3 缓解“人多地少”的矛盾，促进移民脱贫致富

汉源县移民有土安置的移民人均耕地配置标准偏低，且在汉源新县城和流沙河一带还有大量无土安置移民，后期基本没有可供开发的土地资源，从长远发展看，移民缺乏后期发展的动力和条件。同时，瀑布沟水库消落深度大，水库的综合开发利用难度大，无论是水面养殖还是旅游开发均受到限制，对于如何能有效的利用这广袤的水面，以缓解因资源不足带来的移民生产生活水平降低现象成为关键问题。新建水位调节坝后可在汉源县城周边新增约0.3万亩的可利用水面，可分片区进行水面养殖和水上旅游开发，对周边移民的生产资源不足起到了很好的补充作用。因此，为了缓解“人多地少”的基础性矛盾，给移民提供后期发展的条件，促进移民脱贫致富，为移民提供更多的生产资源、就业机会和脱贫致富门路是非常必要的。

1.4 改善区域生态环境，减少水土流失、水土污染

消落区作为水域与陆地环境系统的过渡地带，受库区水位周期性涨落的影响，将成为生态系统中物质、能量的输移和转化的活跃地带，生态环境非常脆弱，易产生水土流失、土壤盐碱化和水质污染等生态环境问题，将影响瀑布沟水电站的正常运行和整个水库的可持续发展。为改善流沙河河口一带的区域生态环境，减少水土流失、土壤盐碱化和水质污染等生态环境问题，维护整个库区生态平衡，实现人与自然和谐，保证瀑布沟水电站的正常运行，促进整个汉源湖的可持续发展，对汉源县城消落区进行综合治理是非常必要的。

1.5 消除疫情隐患，保护库区群众身体健康

为减少污染源，避免给疾病传染源的扩散、病媒生物孳生以及疫源地扩大等带来适宜环境，消除疫情隐患，防止流行性疾病的发生，保护库区群众身体健康，对汉源县城消落区进行综合治理是非常必要的。

2 消落区治理思路

2.1 研究背景

针对消落区的治理问题，国内主要研究是集中在上世纪90年代至今对三峡水库消落区综合治理的各类研究上。三峡水库蓄水后，消落区的生态环境问题日益突出，消落深度30m，消落范围大，因而三峡水库消落区的治理成为国内外研究的难点和重点，重庆市开县、奉节、巫山等县相继开展了消落区的治理研究。

2001～2005年，开县委托长江水利委员会长江勘测设计研究院完成了开县消落区生态环境综合整治研究工作，提出了新建水位调节坝解决消落深度问题后采用生态提防与植物措施结合的方案;目前，开县澎溪河水位调节坝已经建成，两岸护坡和植物措施基本完成，消落区的综合治理方案起到了实效，开县的景观和人居环境得到了很好的改善。［1］［2］［3］2007 年，奉节县提出了消落区生态环境整治工程，采取工程措施和生态措施相结合的方案进行治理，工程治理措施主要由朱衣河渠道工程、干溪沟渠道工程、消落区开挖工程、消落区回填工程、库岸整治工程、沉沙池及排洪工程组成;生态建设措施由岸坡植被恢复和岸线绿化工程组成。目前，为更好的改善县城环境，奉节县拟开展水位调节坝的研究工作。另外，国内针对消落区的治理还研究了生物复原、旅游开发等消落区的利用方面的研究。

2.2 治理范围

根据汉源县城消落区的现状及分布情况，治理范围分为高程790m～835m和850m～835m两个范围，其中高程790m～835m范围面积为321.76hm2，占整个汉源县城消落区面积的86.7%，850m ～835m 范围面积为49.43hm2，占整个汉源县城消落区面积的13.3%。分流沙河左右两岸拟定综合治理范围，流沙河右岸从流沙河大桥到流沙河汇入大渡河的位置止，高程从790 m到汉源新县城滨河路下，不超过870m，长约8.5km;流沙河左岸从流沙河大桥到高家地山嘴处止，高程从790m到改建S306，不超过870m，长约 11.5km。

2.3 面临问题

从瀑布沟水库汉源县城消落区的空间分布看，高程790m～835m之间的消落区范围面积为321.76hm2，占整个汉源县城消落区面积的86.7%。从目前全国范围内消落区植物的研究现状看，至今未能发现能在水下15m～60m正常生长的植物，部分专家正在研究试验能在水下30m生长的植物，但尚未推广使用。因此，高程835m～850m之间范围治理难度相对较小，国内已经有相关研究成果，基本可以通过生物措施进行治理;而高程790m～835m之间范围不能通过生物措施进行有效治理，治理难度较大，成为瀑布沟水库汉源县城消落区综合治理的面临的关键问题。

对于高程790m～835m之间的消落深度较深范围的治理问题，相关研究人员提出新建水位调节坝提高消落区的蓄水位以及铺设鹅卵石和人造沙滩等景观打造的治理思路。通过研究分析，铺设鹅卵石和人造沙滩等措施不具备可操作性，无法解决消落区存在的河床淤泥沉积、河岸垃圾漂浮等一系列问题。而新建水位调节坝提高治理范围内蓄水位高度的方案有成功的先例，三峡库区的重庆市开县澎溪河流域生态环境综合整治工程是采用水位调节坝与生态提防与植物措施结合的方案，达到了较好的效果。

2.4 消落区治理思路

根据汉源县城消落区的现状和分布情况，结合汉源新县城及周边集镇的总体规划和景观建设需要，提出采取新建水位调节坝，结合防护工程和植物治理措施分区域对消落区进行有效治理的思路，以营造湿地生态系统及景观的分区治理思路。

2.4.1 新建水位调节坝

汉源新县城的消落区治理的总体规划方案为在大渡河支流流沙河与大渡河交汇口处修建水位调节坝，可采用拦河大坝为抛填+碾压堆石坝的坝体形式，最大坝高63.00m，大坝建基面高程约790m，坝顶高程853m，大坝坝体需进行防渗。水库运行水位为841.00m，运行水位以下水库库容1.83亿m3。当瀑布沟大库水位低于或等于841.00m时，按841.00m运行;当瀑布沟大库水位高于841.00m时，与大库水位同步运行。

根据分析，瀑布沟大库在流沙河水位调节坝工程建设实施后，电站将损失电量0.675亿kWh，每年电量损失约为0.26亿元;但未影响防洪库容，对瀑布沟水电站防洪无影响。另外，当库水位为841m时，因汛期6～9月库水位控制在841m运行，大部分泥沙淤积在841m高程以下，其泥沙淤积回水较瀑布沟水库可研设计阶段相比，回水水位抬高较小;按泥沙淤积20年计算，汛期抬高约0.02～0.16m，非汛期抬高约 0.01 ～0.02m。因此，新建流沙河水位调节坝后对库尾回水抬高影响较小。

2.4.2 对库岸进行生态治理工程

汉源县城消落区治理工程分为流沙河右岸和流沙河左岸治理区域，流沙河右岸结合汉源滨湖景观设计方案分区制定治理措施。

对于流沙河右岸(县城)、水位调节坝前区域，高程841m以下为水面，841m～852m范围采用垫高造地、生物边坡治理，852m～870m范围采取植物治理措施，种植经济林木或特色植物，如银杏、三角梅等。

流沙河右岸(县城)、水位调节坝后区域，高程835m以下范围暂考虑为生态湿地或部分垫高造地，835m～850m库岸采用生态型护坡或种植耐淹植物进行治理，850m～870m范围，种植经济林木或特色植物等。

流沙河左岸区域，在水位调节坝前841m以上均采用植物治理措施，在水位调节坝后区域790m～835m范围均暂考虑为生态湿地，在835 m～870m范围的治理主要采取植物治理措施。

3 结论和建议

3.1 结论

综上所述，为改善区域生态环境，改善周边景观和人居环境，加强库岸稳定，促进移民脱贫致富和地方经济发展，对消落深度大，影响人口密集的汉源县城消落区进行治理是非常必要的。鉴于高程790m～835m范围因淹没深度达15m～60 m，无法采用植物措施进行治理，鉴于此，应采用新建水位调节坝结合防护工程、植物治理措施，与县城未来发展规划相结合，分片区对整个消落区进行综合治理是相对有效的思路。