［关键词］
输水工程;水土保持;景观设计;大伙房水库
［摘要］
在水土保持工程中，除治理水土流失外，还应突出各单项工程的生态设计和景观设计，使工程从简单的防护发展到防护、生态、景观效果统筹设计。辽宁省大伙房水库输水工程是为辽宁省中南部七城市提供生活用水的重要工程，水土保持与景观设计是工程的重要组成部分。结合工程建设的特点和需要，对取水口、隧洞出口、浑江水源区、永久支洞口、弃渣场和工程管理区等重点部分采取有效的防治措施控制新增水土流失，治理原有水土流失，并结合各防治区的景观、生态要求，进行了园林景观设计。
1大伙房水库输水工程特点
大伙房水库输水工程是目前世界上最长的连续隧洞输水工程，担负着向辽宁省中南部包括抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、营口、盘锦、大连等七城市提供工业与生活用水的任务。工程建设规模大，输水线路长，在建设过程中不可避免地要破坏项目区原地貌，若不加以治理，将会造成比较严重的水土流失，影响项目区的环境和工程的正常运行。通过对工程建设及影响区域内的自然环境、社会环境现状的调查，结合主体工程设计，并根据工程建设的特点和需要，采取有效的防治措施，不仅使新增水土流失量得到控制，而且项目区原有水土流失也得到了有效治理。在治理水土流失的同时，各防治区的景观、生态要求也十分突出，特别是取水口、输水隧洞出口、水源生态区等位置，需要进行园林景观设计。在水土保持工程中，应充分考虑并突出各单项工程的生态设计和景观设计，使工程从简单的防护发展到防护、生态、景观效果统筹设计，重塑秀美河川。
2环境分析
工程取水口设在凤鸣水库右岸，出口位于苏子河穆家拦河坝下游约2．0km处，共布置14条施工支洞，其中永久支洞7条、临时支洞7条。工程共设了13处弃渣场、3处料场，修建永久道路23．29km，施工临时占地73．60hm2。大伙房水库输水工程属线性工程，沿线支洞和弃渣场较多，施工扰动和破坏面积较大，项目区地处辽宁东部山区，降雨较充沛，植被覆盖率高，但土层较薄，扰动后植被恢复较困难，很难保证与原景观的协调一致。工程弃渣主要为隧洞开挖的石渣，弃渣的综合利用、弃渣场的生态恢复成为水土保持工作的难点。此外，取水口及隧洞出口平台均为弃渣填筑而成，栽植植物较难成活;堤坡多为混凝土面板护坡，少量植草砖护坡，植物布置需要考虑垂直绿化或贴坡防护;浑江水源区戗台以河卵石为主，植物难以生长。项目涉及的桓仁县和新宾县属东北长白植物区系，区内有针阔混交林、落叶阔叶林、阔叶灌丛、灌草丛、河谷沼泽及水生植物群落。代表植物有红松、沙松、紫杉、风桦、色木槭、蒙古栎、岳桦、白牛槭、紫椴等。
3设计目标
根据辽东山区地貌植被环境特点，确定设计目标为改善项目区生态环境，建设与主体及周边环境相协调的生态景观，工程措施与植物措施相结合，主体建筑、边坡防护、弃渣综合利用等与景观建设协调融合，有利于生产建设项目后期开发利用和运行管理。
4设计原则
(1)按照适用、经济、美观的原则，乔、灌、草、花有机结合，措施布局上以保证水保效果为前提，植物栽植的设计和实施与大伙房输水工程综合调度相协调。(2)水源区生态工程建设按照统一规划布局，与大伙房输水工程综合运用长远发展规划和桓仁县滨江景观规划相结合。充分考虑水源区水质及供水安全要求，结合地形、地貌、土壤等立地条件，栽植适宜不同湿度、气候条件的多种类植物。植物生境研究应与取水水位调度运用相协调。
(3)根据各防治区现状，进行分别设计、分别绿化。场区园林景观规划及坡面防护方案的研究和设计等应进行方案优化比选。
(4)生态护岸设计与建设，在保证行洪安全的前提下，将生态功能、景观功能和工程安全同等考虑。
(5)针对植物立地条件差(工程弃渣、大块河卵石、无土壤)的情况，采取客土栽植方式或拆除硬化路面以满足植物生长立地条件，提高植物栽植成活率。
5设计理念
按照“尊重自然、恢复自然”的理念，采取适当措施，尽快恢复边坡自然状态，使防护工程的植被与周围环境融为一体。结合当地的生态植物结构，逐步实现人工强制绿化向自然植被自我繁衍转变。利用弃渣修筑取水口和出口的平台，突出景观建设，将水土保持与景观设计相结合的理念贯穿于主体工程设计和施工始末;在取水口区和桓仁水库坝下至凤鸣水库坝址以上的整个水源区堤岸范围进行生态防护工程建设，达到保护水质、涵养水源、美化绿化周边环境、减缓护坡混凝土面板表面风化的目的，建设一个绿色、封闭、安全的水源地，创造性地应用植物与石材栏杆相结合的隔离方式取代铁丝网以保护水源安全。水保工程建设应在保障工程安全的前提下，最大可能地增加绿化率，突出景观生态效果，形成布局合理、功能完善的水土保持措施体系。
6措施体系
水土保持与景观设计相结合的措施体系主要包括:表土剥离与防护，浆砌石或混凝土挡墙及护坡，弃渣综合利用或集中堆放，弃渣分层压实，多种形式的截排水措施，根据工程所在区域不同位置布设不同的景观绿化或绿化防护措施等。本工程水土保持与景观设计结合的重点部分为取水口、隧洞出口、浑江水源区、永久支洞口、弃渣场和工程管理机构。
6．1取水口、隧洞出口和浑江水源区生态景观设计
6．1．1取水口
在隧洞进口洞脸、隧洞进口区利用弃渣修筑广场平台，形成了隧洞进口场区。场区内布置有启闭机室、纪念碑、纪念馆等建筑，平台顶部基本由建筑物、路面和广场砖等覆盖。结合建筑物布局，在广场其他裸露区域栽植花草树木，按园林景观要求进行植物配置，在保持水土的前提下，满足景观要求。
6．1．2隧洞出口
隧洞出口洞脸、隧洞出口区、隧洞出口引河与弃渣修筑的堤防共同构筑成隧洞出口场区。场区内布置有道路、护栏、配电室等建筑物，平台顶部基本由建筑物、路面和广场砖等覆盖。结合建筑物布局，在广场其他裸露区域按园林景观要求进行植物配置。
6．1．3浑江水源区
水源工程区位于桓仁水库坝下至凤鸣水库坝址之间的整个浑江干流堤岸范围。以生态建设为主，辅以必要的工程措施对库区进行保护。按照不同的驳岸形式将两岸及堤外土地分为多个绿化区段，其中右岸分为7个区段、左岸分为8个区段。根据各绿化区段的不同情况，分段设计实施。采用堤顶植物防护、坡面植物覆盖、戗台植物防护措施相结合的方法，实现植物措施的全覆盖，以提升大伙房水源工程区的防护及生态功能。
6．2永久支洞口生态景观设计
永久支洞口虽然占地面积较小，但施工造成的破坏程度却很大。尽管工程上采取了喷锚等措施，但各洞口的开挖面仍难与区域景观相协调。由于洞口的开挖面岩石裸露，因此采取植被恢复措施的难度很大。永久支洞水土保持设计主要针对洞脸外缘，栽植攀援植物，挂网植草;在洞口顶部覆土，栽植与周边相同的树种，以起到恢复景观的效果。
6．3弃渣场生态景观设计
弃渣场分布于洞线各支洞口附近，是工程重点治理的区域之一，根据各渣场地形和堆放形式不同而分别采取不同的防护措施。平地型渣场主要采取护坡工程。其中2号支洞弃渣场采取浆砌块石护坡，4号支洞弃渣场采取格状框条护坡，并在框条内撒播草籽。在弃渣堆放前，首先用推土机清理表层土，采用填土草袋做临时防护，弃渣堆放完毕后，再将表土回填。整理后，种植刺槐，并撒播早熟禾草籽。沟谷型渣场在弃渣堆置前，全部进行了表土剥离，弃渣分层碾压堆放，保持渣体稳定，在沟口设浆砌石或混凝土挡土墙。弃渣场排水系统布设主要根据其地形地貌条件，或是预留原有河道作为永久排水，或是预埋涵管底部排水。渣场顶部则根据情况在与山体衔接处设置浆砌石排水沟，或是做渣体的坡面排水，排水沟的断面尺寸依据P=5%的设计洪水标准计算而得。将剥离的表土置于渣场顶部后，划分成块进行绿化，地块之间设简易排水沟，植物品种主要依据渣场周边现有树种进行配置，优选乡土树种，防止引种外来植物产生生态入侵现象，并考虑植物栽植特性、生长特性和安全越冬要求。
6．4工程管理区景观设计
工程管理机构分别设在桓仁县和沈阳市，在建设初期，桓仁分公司即按永久管理机构建设，避免重复和浪费。沈阳总公司和桓仁分公司占地区域内主要包括管理楼、停车场、道路、篮球场和绿地等，管理区绿化率40%，整个园区均按园林景观要求进行设计，主要由草坪、花木、乔灌等相间组成。植物主要选择油松、垂柳、垂枝榆、李、杏、山楂、连翘、紫叶小檗、水蜡、一串红、锦带花、草地早熟禾草坪等。
7实施效果分析
大伙房水库输水工程涉及到辽宁省七城市上千万人的饮用水安全问题，省政府对该工程的运行管理特别重视，制定了《大伙房水库输水工程管理保护条例》，将水源保护提升到法律层次。为此，在技施设计阶段对工程水土保持及水源保护进行了详细设计。措施以生物措施为主，辅以必要的工程措施对项目区进行保护，主要作用体现在以下几个方面:
(1)弃渣综合利用及景观建设。取水口、隧洞出口、浑江水源区沿岸堤防等均为弃渣填筑，景观设计结合建筑物布局综合考虑。在建筑物以外的裸露区域进行园林景观绿化，使取水口、隧洞出口、浑江水源区沿岸等重点部位形成与周围山体相协调的景观，改善了生态环境，也为员工提供了良好的工作环境，并有利于项目后期运行管理，增加了新的景观亮点。
(2)保护水质。浑江水源区防护工程是对浑江干流桓仁水库坝下至凤鸣电站坝址区间的堤岸边坡及堤顶临江侧路肩采取植物和工程措施，达到防护目的。堤岸路肩隔离带建成后，在两岸建成植物和栏杆隔离带，可有效防止人为原因造成的水质污染。植物隔离带还可吸收有害气体、吸附扬尘、阻隔氮磷等元素进入河道。如五叶地锦具有较强的吸收氯、氟、硫的能力，有助于改善水源区环境、减轻污染物危害。
(3)涵养水源，保持水土。在堤岸内及堤岸沿江侧路肩上栽植植物可有效防止雨水冲刷地表，控制水土流失，减少河道泥沙淤积。如坡面连锁砖内植草及坡面植树植草，可防止由于水流冲刷造成的水土流失，进而防止堤岸边坡失稳、河道泥沙量增大;戗台绿化后，植物有固土和涵养水源的作用，可有效保护戗台稳定，减少土壤流失。
(4)生态效益。原堤岸边坡大多为硬质预制混凝土板边坡，虽然工程上是稳定的，但生态效益很差，影响自然生物群落的演替。植物防护措施建成后，2～3年逐步达到设计效果，由于减少了混凝土边坡热辐射的面积，因此对堤岸及周边的降温增湿效果显著，同时增加了水源地植物光合作用的面积，有利于吸收、固定二氧化碳，达到减弱“热岛效应”的效果。
(5)美化绿化周边环境。原来的混凝土板边坡景观效果很差，采取植物防护措施使河道与堤岸自然结合，形成沿河景观带，增强了水源地及周边的景观及美学效果。
(6)减缓混凝土表面风化。植物覆盖后对减缓混凝土表面温差裂缝、减缓表面风化、增加表面强度等均有较好的作用。坡面绿化还可提高堤防混凝土板使用寿命。
(7)弃渣场景观化。弃渣场防护工程不仅遏制了水土流失和扬尘污染，而且通过利用弃渣进行生态景观建设，使弃渣场与周边山体景观相协调，恢复了秀美山川。
作者：王武 单位：辽宁省水利水电勘测设计研究院