王旭旭
(上海勘測設(shè)計研究院有限公司,上海 200434)
庫濱消落帶是指水庫因防洪興利等需求而周期性蓄放水,在水庫邊界形成的漲水期與枯水期高低水位之間的水面消落區(qū)域[1]。由于獨特的地理位置,庫濱消落帶具有明顯的生態(tài)脆弱性、易污染性和易破壞性,是威脅水庫水質(zhì)安全的主要因素之一。為了更全面的了解水庫消落帶的結(jié)構(gòu)特點、污染現(xiàn)狀,對遼寧省碧流河水庫的庫濱消落帶進行了實地調(diào)研,調(diào)研內(nèi)容主要包括:消落帶的類型、消落帶區(qū)域的水質(zhì)及土壤情況以及其存在的主要生態(tài)環(huán)境及管理問題。
庫濱消落帶的不同區(qū)段往往存在著地貌特征、生態(tài)類型、土地利用形式等明顯差異,將庫濱消落帶按照其差異進行分類,將有助于因地制宜的提出各種類型庫濱消落帶的修復(fù)思路與對策,科學(xué)的制定庫濱消落帶修復(fù)方案。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研情況,將庫濱消落帶分為陡坡型、緩坡型及河口灘地型3種。
1)陡坡型
陡坡型消落帶多數(shù)表現(xiàn)為山體直接臨庫,消落帶寬度較窄,巖坡陡峻,區(qū)域較容易發(fā)生山體水土流失等情況,對水庫水質(zhì)影響較大。
2)緩坡型
緩坡型消落帶坡度通常在30°以下,多年生草本植物成片分布,喬灌植物較少分布,部分地段由于受坡面雨水的沖刷,侵蝕嚴重,植物無法定居,形成裸露的土質(zhì)坡地。
3)河口灘地型
河口型消落帶是由入庫河道與水庫交互作用形成的,其地勢和水力梯度小,區(qū)域內(nèi)人口密集,灘地多有人們占用進行耕種和放牧等活動,濕生及水生植破壞嚴重,生態(tài)功能基本喪失。
1)水質(zhì)情況
庫濱消落帶與其水環(huán)境息息相關(guān),為掌握碧流河水庫庫濱消落帶水質(zhì)情況,對區(qū)域內(nèi)水體進行水樣采集和水質(zhì)檢測,檢測指標為總氮和總磷,檢測結(jié)果見表1。
表1 碧流河水庫庫濱消落帶水質(zhì)情況
總體上看,碧流河水庫庫濱消落帶的水質(zhì)狀況較差,其中總氮含量均為劣V類標準,總磷也均低于地表水III類標準,其中3號采樣點由于位于碧流河水庫漁場排污口附近,因此污染濃度相對較大。
2)土壤情況
陡坡型消落帶區(qū)域多以砂巖為主,由于水庫風(fēng)浪較大,庫濱受風(fēng)浪作用淘蝕嚴重,局部區(qū)域巖石已經(jīng)裸露。緩坡型消落帶表層土壤主要為砂質(zhì)粉土,植被覆蓋率一般,植被種類較為單一,部分區(qū)域存在農(nóng)耕地占用情況,部分地段由于受坡面雨水的沖刷,侵蝕嚴重,植物無法定居,形成裸露的土質(zhì)坡地。河灘型消落帶土壤表層多為粉土。此區(qū)域由于水力梯度小,因此表面植物受水位波動影響較大,同時由于人類活動頻繁,區(qū)域占用現(xiàn)象明顯。
2.3.1 生態(tài)環(huán)境問題
1)岸坡侵蝕和水土流失
庫濱消落帶多為原來的農(nóng)耕用地,人類活動頻繁且植被覆蓋率較低,土體的穩(wěn)定性較差。由于區(qū)域內(nèi)水位變換頻繁,土體長時間受到浸泡、浪蝕,導(dǎo)致土壤大量流失,輕則減小水庫庫容,重則可能引發(fā)岸坡侵蝕、山體滑坡。
2)庫濱污染
庫濱消落帶是水庫水域與陸地的過渡區(qū)域,其物質(zhì)和能量的輸送、轉(zhuǎn)化十分活躍,經(jīng)常受到來自水域和陸域交叉污染[2]。由于庫區(qū)水體流動性差,一些污染物在風(fēng)浪的作用下,向庫濱消落帶區(qū)域移動,并最終滯留。此外,一些居民利用水庫低水位運行時裸露的庫濱消落帶土地進行耕種和放牧,在水庫水位上漲時,這些活動所產(chǎn)生的化肥、農(nóng)藥等殘留會直接進入水庫,對水庫水質(zhì)產(chǎn)生較大威脅。
3)生物多樣性受損
由于庫濱消落帶長期受到水庫水位周期性變化的影響,使原本穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生改變,絕大多數(shù)生物難以適應(yīng)這種變化,導(dǎo)致庫濱消落帶物種數(shù)量銳減,生物多樣性受損。
2.3.2 管理問題
1)確權(quán)與劃界工作不完善
水庫確權(quán)劃界主要是為了確保水庫水質(zhì)安全以及便于管理水庫設(shè)施,其主要內(nèi)容包括確定水庫的管理和保護范圍。碧流河水庫的管理范圍為庫區(qū)上游絕對高程70.0 m等高線以內(nèi);水庫主壩背水壩腳以下1 000 m,右壩端1 500 m,左壩端600 m;溢洪道左右岸200 m;付壩背水壩腳下500 m;付壩左右壩端300 m[3]。碧流河水庫保護范圍為庫區(qū)上游內(nèi)絕對高程70.0 m等高線至分水嶺脊線之間的迎水坡以及水庫回水線末端以上2 000 m河段[3]。然而碧流河水庫按現(xiàn)有的管理區(qū)及保護區(qū)的移民、征地工作并未完全到位,區(qū)域內(nèi)仍有農(nóng)耕、放牧活動等現(xiàn)象發(fā)生。
2)庫區(qū)管理與協(xié)調(diào)難度大
庫區(qū)日常管理及資源、環(huán)境保護等問題,往往牽涉到水利、環(huán)保、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、建設(shè)等多個政府機構(gòu)。但由于各部門對于水庫的定位有所偏差,因而難免造成在管理過程中出現(xiàn)目標沖突等情況。此外由于碧流河水庫屬于跨行政區(qū)域的大型水庫,導(dǎo)致在水庫在進行庫區(qū)管理,環(huán)境保護,確權(quán)劃界等工作時協(xié)調(diào)難度較大[4]。
3)違法違規(guī)行為屢禁不絕
盡管碧流河水庫已制訂了相關(guān)規(guī)章制度,并按照其進行日常巡查等工作。但是,由于碧流河水庫管理及保護范圍較大,現(xiàn)階段并未實行封閉式管理。此外,庫區(qū)的歷史遺留問題及庫區(qū)征地、移民等工作并不完善,導(dǎo)致庫區(qū)內(nèi)非法采砂、放牧、耕種等破壞生態(tài)環(huán)境、污染水質(zhì)的違法違規(guī)行為屢禁不止。
由于庫濱消落帶地理位置的特殊性,其生態(tài)結(jié)構(gòu)的完整往往與水庫水質(zhì)息息相關(guān),因此針對庫濱消落帶進行必要的規(guī)劃和治理,將有助于維護水庫水質(zhì)安全。通過對碧流河水庫的實地調(diào)研發(fā)現(xiàn),由消落帶引發(fā)的問題主要有生態(tài)環(huán)境問題和管理問題兩大類。
根據(jù)調(diào)研,庫濱消落帶存在的生態(tài)環(huán)境問題主要有:①岸坡侵蝕和水土流失;②庫濱污染;③生物多樣性受損。因此,要解決庫濱消落帶引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題,首先應(yīng)關(guān)注庫濱消落帶的植被恢復(fù)及岸坡穩(wěn)定性。
1)庫濱消落帶的植被恢復(fù)
針對庫濱消落帶不穩(wěn)定且易受干擾等特點,應(yīng)遵循區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律,統(tǒng)籌兼顧的進行庫濱消落帶的植被恢復(fù)。篩選適宜的植物物種是消落帶植被恢復(fù)的前提,其中喬、灌木可以通過發(fā)達的根系穩(wěn)固河岸,防止水流對消落帶的沖刷和侵蝕。草本植物可通過增加地表粗糙度來減緩地表徑流的速度,以此提高緩沖帶對污染物的沉積能力[5]。此外,應(yīng)優(yōu)先選種本地物種,以實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)最低層次的構(gòu)建。
2)岸坡穩(wěn)定性
植被恢復(fù)雖然對消落帶的岸坡水土保持方面有巨大功效,但是對于一些大、中型水庫,僅有植被恢復(fù)并不能較好的穩(wěn)固岸坡。而生態(tài)措施與工程相結(jié)合的模式則可以很好的解決這一問題。然而庫濱消落帶作為水庫水域與陸地間的過渡性系統(tǒng),承擔著地表水同地下水之間交流媒介的作用,因此在制定消落帶的工程護坡方案時,除了應(yīng)保證護坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,還應(yīng)考慮護坡材料的透水性。此外,針對水源水庫的護坡材料,由于其水質(zhì)敏感性,所選材料的無毒與環(huán)保也是需要關(guān)注的。表2中為幾種適宜應(yīng)用在庫濱消落帶使用的的護坡形式,使用時應(yīng)根據(jù)具體需求進行選擇。
表2 適宜在庫濱消落帶使用的護坡形式
調(diào)研結(jié)果顯示,庫濱消落帶的管理問題主要有:①確權(quán)與劃界工作不完善;②庫區(qū)管理與協(xié)調(diào)難度大;③違法違規(guī)行為屢禁不絕。由于庫濱消落帶的情況比較復(fù)雜,只有通過科學(xué)管理,切實保護,才能合理利用現(xiàn)有資源,促進區(qū)域內(nèi)資源保護與利用的良性循環(huán),具體措施有:
1)完善確權(quán)劃界工作,對庫濱消落帶整體規(guī)劃
確權(quán)劃界是保障庫區(qū)依法管理的基礎(chǔ),通過完善庫區(qū)的確權(quán)劃界,可以方便對庫濱消落帶進行整體規(guī)劃,實現(xiàn)消落帶可持續(xù)的生態(tài)保護及開發(fā)利用。
2)明確管理制度,建立管理聯(lián)動機制
水庫管理機構(gòu)應(yīng)根據(jù)庫區(qū)實際情況,建立操作性強的庫區(qū)管理制度。并且由地方政府聯(lián)合水利、環(huán)保、建設(shè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等部門,共同建立管理聯(lián)動機制,實現(xiàn)對庫濱消落帶進行統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的管理。
3)加強監(jiān)督預(yù)警,及時打擊違法行為
為了加強庫濱消落帶的管理,應(yīng)對庫區(qū)實行封閉管理,并且在庫區(qū)及其周邊設(shè)置警示標語,加強對庫區(qū)中各類對消落帶區(qū)域造成影響的生活生產(chǎn)活動的監(jiān)管;同時應(yīng)依法加強對非法占用消落帶區(qū)域土地進行項目建設(shè)、非法挖沙采礦、傾倒垃圾等行為的處罰力度。
庫濱消落帶作為水庫的生態(tài)脆弱區(qū)。對其生態(tài)環(huán)境、管理等問題及其防治對策進行全面深入系統(tǒng)的研究是必要的。基于對庫濱消落帶類型和污染的現(xiàn)場調(diào)研,剖析了庫濱消落帶面臨的主要生態(tài)環(huán)境及管理問題,針對這些問題分別提出了治理對策,旨在為實現(xiàn)庫區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供參考和借鑒。
[1]鄭海金,楊潔,謝頌華.我國水庫消落帶研究概況[J].中國水土保持,2010,6(339):26-29.
[2]張永祥.水庫消落帶的生態(tài)修復(fù)與重建[D].南寧:廣西大學(xué),2007.
[3]大連市水利局.關(guān)于對已建成的水利工程劃定管理范圍和安全保護范圍意見的通知[EB/OL].[2015,08,28].http://www.swj.dl.gov.cn/html/7931.html
[4]陳鍇.浙江省大中型水庫消落區(qū)現(xiàn)狀分析及防治研究[D].杭州:浙江大學(xué),2015.
[5]王旭旭.水庫型水源地污染綜合治理技術(shù)研究[D].大連:大連理工大學(xué),2016.