浅析水电站建设过程中的生态景观建设论文_杨东,方倩,王双娥,于毅

浅析水电站建设过程中的生态景观建设论文_杨东,方倩,王双娥,于毅

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 浙江杭州 310014

摘要:水力发电是可再生清洁能源,在我国的能源结构中的比例呈现逐年上升的趋势。虽然水电站建设为区域经济带来了新的经济增长,但同时也破坏了建设区及周边的生态环境,并影响到整个流域的生态环境。针对水电工程对生态环境的破坏问题,本文从水电站生态景观建设的必要性、存在的问题、建设理念以及建设措施等方面进行论述,并以龙开口水电站生态景观建设为实例,使建成后的水电站不仅是我国清洁能源的重要组成部分,同时也成为了地方第三产业发展新的载体。

关键词:生态;绿色;景观;建设;电站;龙开口

一、水电站建设带来的生态景观影响

1.1自然植被的破坏

水电站一般建设在大江大河上,且基本处在西部大山之中,自然环境优美。然而,电站工程的建设和施工场地平整必然会带来植被的破坏,对现有的自然环境带来负面影响,特别是枢纽区、上坝公路沿线、库区道路、取料场等区域由于开挖面较大,植被破坏尤为严重。

1.2土壤侵蚀严重

工程涉及区域水土流失以轻度和中度为主,库区因地形陡峻,部分地段岩石裸露,工程建设对地质环境的剧烈扰动,易造成滑坡、垮塌等地质灾害,特别是弃渣场、上坝公路部分地段造成严重的水土流失,对生态环境也造成了不利影响。

二、水电站生态景观建设的必要性

水电站生态景观建设,必须以“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念统领全局,是建设和谐社会的具体实践。水电站生态景观建设有利于发展社会生产力,加快区域经济结构调整、产业布局优化和资源利用效率的提高;有利于提高人民群众的生活质量,改善人居环境,并为子孙后代提供良好的发展基础和永续利用的生态环境资源;同时也是“两山”理论的重要体现。

三、目前水电站生态景观建设存在的问题

3.1认识不到位

生态景观建设不仅是防治水土流失、环境保护的需要,同时也是保护绿水青山、美丽乡村建设的重要抓手。但在实际的水电站建设中,业主单位认为生态景观与发电没有太大的直接关系,往往被忽视,仅仅停留在完成水保、环保检查的层面。水电站建设不仅是解决我国快速发展时期的能源需求,对于推动地方经济发展、产业结构调整也是同等重要的。如浙江新安江电站建成后所形成的千岛湖现已成为“5A”级景区,对地方的旅游发展起到了重要的作用。

3.2缺乏统一规划设计

水电站建设是一项复杂而系统的工程,建设周期一般要持续5~10年,有的大型项目会持续更久,在整个建设区域里均涉及到生态景观建设内容,这就必须要有一个整体规划来指导、统筹跨年度、多区域的实施,确保建成后的生态景观协调统一;但是目前很少开展这方面的工作。

3.3资金投入不足

水电站建设开挖区土方工程多、开挖面较大,原有土层结构发生较大变化,生态景观建设必须需要辅助一定的工程措施才能达到预期的效果,这就需要一定资金的支撑。因此能否落实相应的生态景观建设资金,是实施生态景观建设工作的关键。目前,水电站建设项目投资中,没有专列的景观建设资金,这就需要在项目前期可研阶段将生态景观内容及投资纳入其中。

四、水电站生态景观建设的理念

水电站生态景观建设坚持五大发展理念,以人与自然和谐为主线;坚持以人为本,以提高当地人民群众生活质量为根本出发点;在电站生态景观建设实践中贯彻生态设计新思路,通过生态景观的有效保护和资源的合理配置,维护电站区域生态景观系统的健康,积极开展生态景观的建设恢复工作,逐步达到水利风景区的建设要求,支撑电站所在区域社会经济的可持续发展,实现人与自然的和谐发展。按照全面建设小康社会的要求,坚持统一规划、分期建设的思路,全力建设好电站区域的生态景观建设,促进山区致富,再造秀美山川,实现经济、社会、环境的全面、协调、可持续发展。为此提出了“在建设中保护,在保护中建设”的基本建设理念。

1、理念立意:“建设中保护、保护中建设”,是解决电站建设和生态景观的关系的基本理念。这一理念首先是建立在对生态环境作为人类生存的基本条件这一出发点上,没有生态环境,所有的建设都将最终失去意义;其次,在这一理念中生态环境始终是处于主导地位,所有的建设都需围绕生态环境的保护与修复来进行;第三,对生态环境的含义强调它的原始属性,所谓保护就是维持生态环境的自然面貌。

2、理念释义:“建设中保护,保护中建设”这一理念的基本含义是,电站建设必须注重生态环境保护,不能以牺牲环境的代价来换取工程的建设;所谓保护,并不是一味强调在所有的区域都一律恪守自然的原始状态。保护和建设是相辅相成,互相得益的关系。保护是前提,建设是手段,保护是归宿,建设是提升,两者不可偏废和短缺。

3、理念拓展:“建设中保护,保护中建设”是涵盖面十分广泛的理念,这一理念不但是针对如何处理电站建设和生态环境的关系,而且与电站所在区域的社会经济建设、乡村旅游发展也息息相关。

五、生态景观建设措施

长期以来,人们为了生存和发展,无节制地向大自然索取,掠夺式经营,导致植被破坏,水土流失加剧,生态环境恶化,许多昔日山清水秀的家园变成了不毛之地。而电站建设区由于公路、大坝枢纽、建筑、取料场、弃渣场的建设,区域内的生态环境也遭到较大的损坏,这就必须要采取人工治理或生态自我修复的方法,控制水土流失、改善生态环境,减轻自然灾害,就成了协调人与自然关系的重要手段。

5.1生态自我修复

充分发挥大自然的力量,依靠生态自我修复能力改善生态环境。大自然的力量是巨大的、无穷的,只有利用好、发挥好大自然的力量,才有可能用比较短的时间实现大范围生态环境的改善。

5.2人工治理措施

5.2.1客土吹附工艺

客土吹附工艺是一种以液力为基础的喷播建植工艺。是以优质泥炭土、当地腐植土为主,配入粘结剂、土壤改良剂、保水剂、草(木)纤维等,经过搅拌后制成既固土又通气和具有蓄水能力的客土,以专用机械吹附于岩石坡面上。待客土紧贴坡面且具有一定强度后再将经催芽处理的草、灌木种子、长效缓释肥与木纤维、粘合剂和适量泥炭土、水等经过搅拌均匀后用机械喷播稻客土层之上,进而达到生态层建立目的的一种工艺。该种工艺适合于65度坡度以下、高度在55m以下边坡。

5.2.2喷射混植土

喷射混植土是一种干作业法喷射建植工艺。它是将泥炭土、当地腐殖土、纤维、辅助添加剂,包括植物种子等干燥后混合,形成具备植物生长营养条件的混合植生土,然后利用压缩空气作为动力,通过专用机械喷射到边坡表面上。

该种工艺适应性较广,可以在陡坡甚至是直立边坡上进行植被生长基础层的建立,但存在施工速度较慢、机械设备较庞大、相应配套设备多、运行成本高等缺点。在45度以上部分且坡度在80度以下边坡面可适当采用。

5.2.3厚层基材吹附施工方法

将促进植物生长,陡坡岩面所需要的大量有机物,持续性较强,且具有肥料性质的活性土(人工土)与进口草籽,乡土草木类种子及防水土流失的安定剂等掺和后,在岩石绝壁或陡坡上面设置PVC树脂网或钢筋网。在这坡面上贴补一定厚度的活性土。

5.2.4陡面藤本植被景观

对于垂直边坡坡面处,可采用比较传统的“下爬上挂”理论,在陡立面喷射混合植生土后,沿山体原有结构面缝隙、坡顶、陡立面坡脚、局部台阶状地形处等将精选的藤本植物如常春藤、葛藤、爬山虎等以及悬挂植物,如迎春、黄馨等一并移植到陡立面上,并在前期进行精心养护,通过1~2年的自然生长后即可达到绿色覆盖整个坡面的目的。

该种方法是在传统工艺上加以改进,必须有适宜的地形条件,另外见效较慢也是其缺点。一般80度以上陡立面或普通岩面可采用本工艺进行处理,根据现场具体情况,有些是以此为主,有的则是辅助工艺。

5.2.5种子绿生袋

将种植土及种子(草种、花种、灌木种子)装入特制的PVC网袋,以设计角度垒砌固定并浇水养护。该方法简便、经济,但不宜于大面积复绿,可用于局部特殊位置特别是局部地形凹陷需要填补处。同时绿生袋的堆置可以形成局部土层的加厚,满足了灌木、乔木生长条件,为下一步绿化景观工程创造了条件。

5.2.6立体防护层

为了能在坡面建立一个立体防护层,即在空间组配上要求既有较高乔木、灌木,同时又有低矮草木、藤本等植物,在视觉形象上有一个深度和层次的感觉。除了在物种搭配上,还可采取移植一些小乔木、灌木的办法,来缓解因种植灌木生长缓慢,前期立体防护效果不明显的缺点。同时以灌木为主的防护层又具有良好的抗性,其自然循环能力、适应性与自然植被更接近。

5.2.7刷坡卸荷、设置马道

在存在隐患的陡坡,在有条件的情况下,尽量采用刷坡卸荷、清除坡面悬石、填补崖腔,最终坡率能达到1:1.2以上,设置阶宽1.5~2.0m的马道(台阶),马道设拦石墙、落石槽,并回填腐殖土,供绿化植物、栽培灌木以及藤蔓植物所用。

六、龙开口生态景观建设实例

6.1电站概况

龙开口电站位于鹤庆县中江乡,是金沙江中游河段的8个梯级电站中的第6级,上接金安桥水电站,下邻鲁地拉水电站。电站建成后以发电为主,兼顾灌溉、旅游和库区航运,促进地区经济与环境协调发展。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电站正常蓄水位1297.00m,相应库容4.846亿立方米,共安装6台300MW的水轮发电机组,总装机容量1800MW。电站额定水头69m,保证出力739.6MW,年平均发电量84.67亿Kw•h。工程枢纽建筑物主要由混凝土重力挡水坝、河床溢流坝段、冲沙泄洪底孔坝段、厂房挡水坝段、坝后式厂房、两岸坝头灌溉取水孔等建筑物组成。

6.2生态景观建设范围与场地分析

6.2.1建设范围

整个电站区域,包括大坝、右岸上坝公路、大坝下游两岸、一#二#营地、业主营地、弃渣场、取料场以及临时设施场地。总规划建设面积360公顷,其中水域50公顷,生态景观区域310公顷。

6.2.2场地分析

在整个规划范围中,高程落差较大,在130米左右。其中,场地高程最低在1221米,主要是金沙江枯水期的水位;最高在1350米,主要在缆机平台区域。左右岸场地特性不同,左岸坡度相对较陡,二号营地区域相对较缓,以山体为主兼少量农田;右岸高程在1230~1250米之间是一大缓坡,视野较为开阔,主要为农田与村庄。根据场地的现状特性,结合电站的征地范围,电站的永久设施以及建构筑物均布置在右岸。

6.3生态景观建设目标

依据建设区现状,以及电站在电力科技、绿色环保的独特优势,生态景观设计将龙开口水电站定位成为布局合理、功能丰富、生态良好的绿色工程,确保电站与环境和谐共处,融自然山水、区域特性于一体,体现龙开口水电站的现代科技魅力,展现当地的自然、人文景观,凸现区域的科普教育、休闲旅游价值。主要表现在:

建设成“生态型、现代化、园林式”的电站园区;

打造成鹤庆县休闲旅游体系中的新兴亮点和热点;

打造成金沙江中游的电站建设的绿色示范工程。

6.4生态景观功能布局

根据总体结构布局,龙开口水电站主要分为“大坝观光核心景观区、左岸边坡生态修复景观区、右岸生态农庄度假景观区、沿江两岸生态展示景观区、电站建设生活休闲景观区”五大功能区。其中:

6.4.1大坝观光核心景观区

大坝是常规水电站中最核心的区域,坝顶是整个电站风景区的最高点,由坝顶公路、栏杆、发电厂房、永久交通桥以及缆机观景平台等组成。设计时,以突出大坝(700米长、60米高)的雄伟气势以及上游壮观的湖面为主要出发点。

具体表现时,采用简约的处理手法,在不影响大坝安全的前提下,对其进行装饰设计。对于坝顶:在大坝上游设置石材雕刻栏杆,并具防浪功能,在大坝下游段采用石材不锈钢相结合的处理方式,构建别具一格的坝顶景观体系,其宽窄不一的坝面采用灰色花岗岩进行铺装,而对于较宽处可设置成观景平台,凸现其高品味;而对于厂房、尾水平台,采用大面积的落地玻璃以及金属隔栅对厂房外立面进行装饰,尾水平台采用偏暖色的艺术地平进行铺装,其栏杆采用青灰色的方钢与厂房相协调一致;缆机观景平台,结合观礼台,可设置成永久的观景平台,由于其独特的高度(1350米),可鸟瞰整个电站区域;永久交通桥,主要对其进行色彩装;由于周围均为自然的山体,整体格局已趋完善,只需增加其植物的品种即可。通过整体设计,整个大坝从体量上体现雄伟壮观,从色彩上展现品味高雅,从材料与处理手法上,凸现其现代大气。

6.4.2左岸边坡生态修复景观区

该区域主要指左岸包括六号渣场、一号营地、缆机平台道路以及沿江公路等山体边坡修复区域。根据电站布局,左岸人流相对较少,进入大坝主要以右岸为主,因此其整体风格以大气、自然为主,突出其生态效果。

对于本区域,由于道路施工将山体破坏,岩石裸露,浮渣满山。设计时结合水保设计,采用客土吹附工艺,在局部宽阔区域可设置景观平台,以供小憩所用。同时将以种植乔木、灌木、草仔为主,与山体现状绿化相融合,形成统一整体。考虑到“绿色电站”的定位,采用边施工边覆绿的方式,主要以撒播草仔(狗牙根、香根草混播)为主要措施。

6.4.3右岸生态农庄观赏区景观区

随着水电站的建设,中江乡的经济形态与产业结构都将得到改善。而在右岸,基本上是大片农田与少量的村庄,对于开展旅游观光具有优势条件。规划时,主要分为三大部分:

第一部分:右岸下游的施工用地,以生态农庄为主。设计时,以永久交通桥、进厂公路、上坝公路的交叉点为中心,设置入口广场,并布置安全设施。在农庄区域通过主题建筑散落布置单体建筑,集娱乐、休憩、休闲为一体,每栋建筑周围都有不同的景观设施并结合经济果林,统一又富有变化。而其他两部分主要是现在农田区域,建议种植大片经济果林,并开展观光农业,以促进当地经济发展,同时提升龙开口水电站的整体旅游形象。

6.4.4沿江两岸生态展示景观区

主要指大坝~中江桥的区域两岸景观。由于金沙江中游两岸主要以玄武岩为主,自然石头形态较为美观,但是由于电站建设有大量的弃渣要堆砌,现两岸基本为垂直挡墙驳坎,较为生硬,难以体现自然生态特性。设计时,采用渐变过渡的手法,采用混凝土贴坡、三级挡墙、垂直挡墙以及自然岸线等四种岸线形式进行重塑。

6.4.5电站入口生活休闲景观区

主要指金中公路电站入口、业主营地、二号营地等区域。设计时,以展现电站入口形象、生活休闲为主要目的。在进行入口塑造时,结合以后的电站运行以及对外交通的衔接,将整个电站的入口设在金中公路与业主营地交接的区域,结合背景的生态挡墙以及弧形的入口广场,展现一大气精致的入口形象。而对于业主营地,结合建筑的总体布局,从交通、运动、工作、生活、景观展示等多方面多角度进行整体设计,突出其精致、高雅的景观特性。

6.5生态景观建设

根据水保、环保的要求,结合生态景观建设,龙开口水电站的枢纽工程防治区、料场防治区、施工临时设施防治区、移民安置区、交通道路防治区、弃渣场防治区以及大坝下游河岸线修复需要作为重点设计。

6.5.1枢纽工程防治区

枢纽工程区包括库区、拦河坝、引水发电系统、导流工程等,用地面积38.76公顷,用地类型以林地为主,其次为耕地和河滩地,地形坡度5°~45°,本区工程措施以主体设计为主。在库区存在的滑坡体、崩塌体及构造破碎岩体等部位,采用削坡、加固、护坡等防护措施进行处理。

坡面下部开挖的场地平台,覆剥离的表土0.5m~0.8m,穴状整地,栽植乔木,并辅以灌草。挡墙内侧填土,种植灌草;坡脚和马道设置种植槽,种植攀援植物,用以覆绿坡面。

6.5.2施工临时设施防治区

施工临时设施主要有砂石混凝土生产系统、施工工厂、施工仓库(油库、爆破材料库、房建材料库等)和临时生活办公区等。施工临时设施用地场平过程中,结合地形条件,采用半挖半填的形式,减少土石方工程量,并做到挖填平衡。

施工过程中,施工仓库区、施工临时生活区等区域内,各项设施间的零星空地进行适当绿化美化,改善工作环境,增加地表覆绿程度,减少地表侵蚀。施工结束后,在施工迹地整治的基础上,对原有土地类型为耕地的,进行复耕,恢复坡面梯田和自流灌溉渠道。

6.5.3交通道路防治区

为有效连接枢纽区、施工场地、料场和弃渣场等功能区,工程共规划交通道路29.35km,桥梁4座。原则上在永久道路路肩栽植小叶榕、大青树为行道树,行道树间栽植三角梅、花叶鹅掌材、扶桑等花灌木;开挖填筑边坡采用铺草皮、网格植草绿化、喷射混植土等措施,使之与周围景观相协调。

6.5.4弃渣场水土流失防治区

工程上坝址混凝土重力坝方案共产生弃渣总量1120万m3(松方),分别堆置到库区的下甘村弃渣场、南坡沟弃渣场及坝址下游的江东弃渣场,三个弃渣场用地面积56.8hm2(淹没区43.5hm2),对渣场稳定处理后,覆上30cm的耕植土,再混播香根草、狗牙根、山毛豆、车桑子等,以达到覆绿的效果。

6.5.5大坝下游岸线修复

生态护岸与植物配置是城市河道生态系统构建的重要组成部分,针对不同的河岸类型,从护岸的顶部到常水位直至设计低水位,根据护坡周边土地利用类型、景观建设的需要进行不同植物的垂直分层布置,工程尽量采用近自然缓坡护岸,形成水生植物带、坡面草滤带和陆域绿化带的立体生态布置。

由于大坝的下游江段有弃渣场的用地范围,在沿岸线的区域设计有硬质挡墙的部分,对硬质挡墙采取生态修复措施,设计弯曲多变性的岸线,以攀缘植物和当地的草本灌木覆盖,水岸交错地带种植芦竹、芦苇、菖蒲等水生植物,以达到软化岸线和硬线条的目的,同时在靠近江的一侧,进行块石的堆砌,或者采用生态砖等技术,增加岸线的空隙度与空间异质性,为水生生态环境提供良好的生态空间,条件容许的地区可以设置鱼巢砖或者抛石护岸,以达到丰富水岸线景观异质性。

七、结语

水电站生态景观建设不是单纯的生态覆绿,更不仅仅是满足水保环保的需求,必须从思想上充分认识到生态建设在未来发展中的重要性,要深刻理解“绿水青山就是金山银山”的特定内涵。我国大江大河的梯级电站开发,必须要从根本上解决生态景观建设在工程建设中重要性,从专项资金、整体规划、设计理念、分期分区建设等多方面着手,使建成后的电站是绿色的、生态的、清洁的以及可持续发展的新型水电站。

参考文献:

[1]欧晓昆 金振洲 金沙江干热河谷植物区系和生态多样性的初步研究.植物科学报1996,14(4):318-322;

[2]章俊华 陆伟 雷芸 《道路景观设计》 中国建筑工业出版社 2003年12月;

[3]李向北 陈明浩 山地景观建造方法浅析 山西建筑 2009年3月。

论文作者:杨东,方倩,王双娥,于毅

论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期

论文发表时间:2018/3/22

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