基于城市设计的消落带治理研究——以三峡库区重庆云阳为例

张秀 李鹏 杨海蓉

（重庆市环境监测中心 重庆 401147）

三峡水库建成后对发电、防洪等方面起到了巨大的作用，在另一方面又影响着其库区的生态环境，包括消落带。水库消落带是指水库因季节性水位涨落而使周边淹没土地周期性地出露于水面的一个特殊的区域。三峡大坝建成蓄水后，其夏涨秋落的调度方式使得每年5-10月份在海拔145 m~175 m范围内形成291.1 km2的消落带，其中云阳境内涉及面积约36.4 km2。目前，消落带的治理还是一个世界性的难题，尤其针对城市中消落带的治理方法还有待研究。

1 城市中消落带的特点

城市中消落带特点主要有以下几个方面：（1）城市人口活动远大于农村，人口密度大，消落带的污染严重影响了周边居民的生活质量；（2）城市中的消落带因其沿江的地理位置，直接影响城市的水运港口交通，阻碍城市经济的发展；（3）城市中的消落带杂乱无章的景观直接破坏城市形象，降低城市空间品质。城市中间的消落带，给人一种生态紊乱、不安全性的城市景象，这样的景象使得消落带成为城市发展的软肋。

云阳消落带位于澎溪河和长江交汇处，消落带环绕县城，从长江北岸云阳黄岭桥至双井寨、澎溪河北岸双井寨至黄石镇的河岸岸线范围，岸线全长22 km。在对城市开放空间进行工程治理、生态修复的基础上，拟将沿江库岸带建成集文化、景观、休闲、健身为一体的大型城市公园。消落带作为水域与陆地环境的过渡地带，受水位周期性涨落的影响，成为物质循环、能量转移的活跃地带。

2 影响云阳消落带生态修复的关键因子分析

2.1 消落幅度大。在每年汛期(6~9月)，水库水位降至最低的145 m，汛期后(10月)开始蓄水，一直在10月底至11月上旬蓄水到最高水位175 m，并保持到12月，然后水位又开始逐步回落，次年的1-4月降到156 m，至5月底降到145 m，这样一年内在三峡库区就形成垂直落差达30 m的水库消落带。

2.2 反自然枯洪规律。由于人为的调节，使得三峡库区水位的变化与自然情况下的水位变化成相反状态，由原来的冬枯夏洪到现在的冬洪夏枯，库区消落带的生态环境与建库前形成了极大的反差。2.3两个重要高程消落带坡岸易受涌浪侵蚀。三峡库区在夏季防洪水位(145 m~152 m)和冬季蓄水水位(170 m~177 m)两个重要高程段水位长期处于相对稳定状态，因而涌浪对岸坡形成高频率的冲刷，加上植物生长基质受水体浸泡，长期处于饱和状态，导致强度和抗冲刷性能明显降低，因此这两高程段消落带边坡遭受的侵蚀破坏最为严重。

2.4 生态类型复杂多样。消落带是随水库季节性水位涨落而周期性地出露于水面，是水生生态系统和陆生生态系统交替控制的过渡地带，是一类特殊的湿地生态系统，有着极为复杂的生态环境和物种关系。由于高程、坡度、湿度、土壤侵蚀程度、生物物种等因素的差异，形成了复杂多样的生态类型。

3 项目区消落带生态类型划分

根据现场考察与GIS分析的基础上，以生态环境基本一致性及科学性与可行性为原则，综合考虑水位高程（145 m~175 m）、坡度（缓坡＜25°、陡坡≥25°）、小尺度地貌特征（岩质、土质等）、人为干扰（城区、非城区、码头）、坡面稳定性等因素划分不同的生态类型[1-2]。

具体的类型可分为：（1）岩质稳定型：边坡类型为岩质且稳定的削落带，不会发生滑坡、崩塌，几无土壤和植被；（2）岩质不稳定型：边坡类型为岩质但不稳定的削落带，在涌浪、强降雨侵蚀等作用下，易引发滑坡、崩塌，缺乏植被自然恢复的基本条件；（3）经常性淹水型：水位高程在145 m~155 m，10~5月淹水约240天，。此削落带缓坡居多，植物生长条件差，仅有少数草本植物能正常生长；（4）半淹半露陡坡型：水位高程在155 m~170 m，11～4月淹水约180天5-10月出露约180天，岸坡坡度≥25°，出露期在降水溅蚀与涌浪侵蚀作用下，易水土流失，岸坡不稳定，要通过适当的工程措施才能恢复植被；（5）半淹半露缓坡型：水位高程在145 m~155 m，10-5月淹水约240天，岸坡坡度＜25°，易形成缓流、滞流带，具有较强的泥沙沉积能力，受淹时间较短，土壤基质较厚，水土流失相对弱；（6）经常性出露陡坡型：水位高程在170 m~175 m，1-10月出露约270天，岸坡坡度≥25°，易水土流失，岸坡不稳定；（7）经常性出露缓坡型：水位高程在170 m~175 m，1-10月出露约270天，岸坡坡度＜25°，有较厚较松土壤基质沉积层，耐淹的乔木和灌木、草本植物能够生长，能够形成多层次植被景观，增强固土能力。

4 削落带生态修复治理方案

4.1 治理思路

三峡库区消落带生态修复与治理主要有生态措施和工程措施，应按消落带不同生态类型分别进行生态修复。项目区消落带的总体生态修复思路是：对于水位高程170 m以下的淹水时间超过180天以上消落带以自然修复为主，人工修复为辅，特别是对坡度大、土壤立地条件差、水土流失问题突出的消落区，可运用坡改梯、挡土护堤等稳固土壤的工程措施，建水土保持能力强的灌草植被：对于水位高程170 m以上的淹水时间超过180天以下消落带以自然修复与工程措施相结合，根据不同功能区的定位和要求，采用必要的工程措施保证安全性的前提下，重点营建具有强大生态功能湿地森林植被，同时塑造优美的消落区景观。

4.2 治理的主要技术方案

4.2.1 植生型生态砖

植生型生态砖是一种自锁定消浪植生型生态护坡构件，适合波浪侵蚀严重的消落带岸坡防护，强化边坡防护面的稳定性，在水陆交界面形成一个连续的波浪缓冲带，最大限度地降低波浪冲刷力，保护消落带表层土壤，具有稳定性高、适应性强、消浪作用好以及环境友好的特点。

4.2.2 坡改梯技术

坡改梯技术是通过地型调整、地块平整等工程措施，把较平滑坡面改造成梯田状来达到护坡作用。坡改梯技术可以在一定程度上减小涌浪冲蚀的作用力，防止水土流失，有良好的保土、保肥作用，能有效的改善土壤的质量。

4.2.3 网格梁护坡

网格梁护坡技术是消落带铺设混凝土板，防止洪水冲刷堤坡，提高沙土堤防的抗冲能力，根据堤坡及美观要求组成不同形状的网格梁，在网格中可种植狗牙根、香根草等高效草本植物。格构可布置成方型、菱型、人字型、弧型。加固技术特别适用于坡度较陡、坡体岩土均匀且较坚硬的公路、铁路边坡。该结构体系中的承重墙体具有良好的抗震性能、优越的节能特性、较高的强度以及自重轻等优点。

4.2.4 土工网复合植被护坡

土工网复合植被护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过植物的生长对边坡进行加固的技术[3]。该技术综合土工网和植被护坡的优点，可有效地解决岩质边坡、高陡边坡防护问题。不仅显著提高了边坡的整体和局部稳定性，而且还有利于边坡植被的生长，同时工程造价也较低。

4.2.5 岩土锚固技术

岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆，将结构物与地层紧紧地联锁在一起，依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固，从而增强被加固岩土体的强度，改善岩土体的应力状态，以保持结构物和岩土体的稳定性。

5 适宜于消落带生态修复的植物的选取

5.1 植被选取原则

选择适宜在消落带生长的物种是植被恢复和重建的基础。根据项目区消落带水位节律、生境特点及其功能，生态修复植物种类选择时应遵循如下原则：(1)以选择水陆两栖生长的本地物种为主，生长节律与库区未来水分节律尽量一致；(2)具有好的耐淹性能，退水后能够很快的恢复生长能力；(3)具有发达的根系，固土效果好；(4)减污截污的能力强，能有效地拦截流向水体的有害化学物质和氮、磷等其他物质。

5.2 修复植物选择

根据项目区消落带的立地条件和该区域的地带性森林植被的主要种类，遵循适地适树、以乡土树种为主、外来树种为辅、兼顾生态功能与景观效果的树种选择原则，筛选出以下适合于项目区消落带生态修复主要物种。

表1 不同高程消落带适宜修复的植物类型

6 结语

根据以上得出结论：针对不同消落带类型的采取相应的修复措施生态修复措施。（1）岩质稳定型：维持原状。（2）岩质不稳定型：采取岩土锚固技术维持坡面温度。（3）经常性淹水型：采取坡改梯、挡土墙技术，种植狗牙根、香根草、牛鞭草等植物。（4）半淹半露陡坡型：采取必要的工程石笼护岸护坡措施，保证坡岸的稳定性和安全性，种植一些植物如中山杉、南川柳、秋华柳等。（5）半淹半露缓坡型：自然修复为主，人工修复为辅，可以种植一些植物中山杉、南川柳、狗牙根等。（6）经常性出露陡坡型：采取必要的人工措施网格梁护坡，种植相应的植物中山杉、池杉等。（7）经常性出露缓坡型：为景观营造的重点区域，耐水生的乔木为主，因地制宜，营造水上森林等多层次的植被景观。

[1]唐敏,杨春华,雷波.基于GIS的三峡水库不同坡度消落带分布特征[J].三峡环境与生态,2013（3）:8-10.

[2]雷波，杨春华，杨三明,等.基于GIS的长江三峡水库消落带生态类型划分及其特征[J].生态学杂志,2012,31(8):2082-2090.

[3]王连新.新型护坡方法—土工网复合植被护坡[J].水利水电快报,1998（15）：30-31.