水库消落区的防治措施解读

水库消落区又称涨落带或者涨落区，是水库季节性水位涨落而使周边被淹没
土地周期性地出露于水面的一段特殊区域。

形成水库消落区的原因有：季节性原因，主要是指季节性水位涨落使被淹没土地周期性出露于水面的区域。

此外还
包括特殊气候造成的消落带(如干旱导致洞庭湖水位下降)。

其次为蓄水原因：在大型水库 (如三峡大坝) ，消落带的形成主要是因为周期性蓄洪或者行洪所
导致的水位升降所造成的。

消落带按坡度分为崖岸、陡坡岸、滩坡岸、台(阶) 岸。

崖岸一般是指坡度>75°的消落带；陡坡岸普通指坡度25°~75°的消落带；
滩坡岸普通指坡度在15°~25°的消落带；台(阶) 岸普通指坡度< 15°的消落带。

消落区形成之前，生长在库区两岸的植被是一道天然的生态屏障，对来自库
岸的污染特殊是农业面源污染起到一定的拦截和过滤功能，地表径流携带的氮、
磷等相当一部份被植被消化吸收，防止进入库区水体。

而消落区形成后，这些功
能将基本丧失，更多的污染物将进入水体，导致库区富营养化程度日益加重。

该
地带两种生态系统的物种生命活动十分活跃，具有生物的多样性、人类活动的频
繁性和生态脆弱性。

消落带分为：消落带是三峡水库蓄水后，按175-145-175m 水位方案运行时
所形成的水位涨落区，正常水位以下30~15 m 消落带下部，正常水位以下15~5m 的消落带中部和正常水位以下5 m 以上的消落带上部，且这些边坡的坡度可分为45°以下和45°以上。

消落带的不同高度适宜的物种不同，主要是因为露出水
面的时间差异。

消落带缓冲带则是影响和保护消落带生态功能的非淹没区，即175 m 高程以上约30 m 宽的带状范围。

消落区重点管理的梯度应在位于160 m
至175m 高程的冲积平坝、阶地和河滩，重点保护对象包括管理的消落带和其30m 缓冲带。

管理水库消落带尽可能少用工程措施，以生物措施为主开展工作。

依据高程、土壤、坡度、地貌和原土地利用类型，对消落带进行梯度分级，
行。

耐水植物群落带主要种植芦苇、狗牙根、野地瓜藤和水花牛等耐淹性强的植物，对消落带植被系统进行生态修复；季节性综合利用带主要针对地势平整，土壤肥沃，出露时间较长区域(160m 水位以上出露时间约180d)，可满足玉米，大部份蔬菜等农作物和狗牙根、野地瓜藤和苏丹草等草本植物牛长、发育、成熟的条件要求；库岸混交林带主要以乔木、灌木、草被混交为主，增加屏障带的生物多样性及系统的稳定性。

此外，可适当种植经果林，上述综合措施可相对缓解库区的人地矛盾，增加农民收益。

水库设计标高水位线以下3m 至设计标高水位线是造林绿化较优越的地段。

时常性地遭受洪水快速、短期淹没，水土侵蚀相对严
重，出露期也将受到干旱的威胁，土壤基质易受高温而干裂，某些植物生长受到限制，但也有利于一些喜湿草本植物迅速生长。

应采取自然恢复为主、人工生态修复为辅的保护措施，严格禁止对此区域的开辟利用。

出露期较长，大部份具有较好的植被生长条件，周边居
民对该区域的开辟利用可能性较大，严格生态管理，采取人工生态修复为主、自然恢复为辅的保护措施，禁止无序的开辟利用。

出露期最长，绝大部份具有很好的植被生长条件，周
边居民对该区域的开辟利用可能性大大增加，应更加注重生态管理，采取系统性的人工生态修复为主、自然恢复为辅的保护措施，引导居民有序、合理的生态利用。

该类型消落带出露期基本不具备人工生态利用条件，应采取
自然恢复为主、人工生态修复为辅的保护措施。

周边居民的开辟
利用可能性非常大，必须加强该区域的生态管理，采取人工生态修复为主、自然恢复为辅的保护措施，引导居民有序、合理的生态利用。

指两岸消落带坡度均在25°以上，且消落带邻接的影响区
同样较为陡峭的峡谷地带消落带，该类型消落带出露期不具备人工生态利用条件，应采取自然恢复为主、人工生态修复为辅的保护措施。

①155m 以下采用原始边坡。

岩质土体，比较稳定。

②155~165m 采用自然卵石浆砌石护坡。

对较缓的地形可采用库区河床特有的卵石镶砌梯台亲水平台，随岸线流线形自由布置，宽窄不一。

此段坡率≥1：1，《堤防工程设计规范》规定，为满足护坡体的稳定，必须设计锚杆。

③在165m 设置3m 宽的马道和排水沟，165~170m 采用植物生长型多孔生态混凝土砌块护坡。

此类植生型混凝土具有与土壤相同的空隙率、强度高、抵侵蚀能力强、透水性与透气性好，能使一定根系的植物生长。

其球形结构表面粗糙，能很好地削减水动作用、减弱水的侵蚀、抵御风浪能力强，有利于泥沙沉积及植物的生长，景观效果优于格栅砌块、仿石砌块。

为确保尽量不占用防洪库容，尽量做到挖填平衡，护坡的坡率基本上与自然边坡一致。

可在生态混凝土的洞里种植耐旱性与耐水淹性强的乡土植物南川柳、甜根子草、高羊茅。

④l70~175m 选择耐水湿树种水杉、水松、池杉、桤木、落羽杉、杨树、柳树等树种为水库消落带绿化、美化造林主要树种，在水库水位未达到造林地前
2~3 月造林。

如柳树是一种较好的欣赏植物，具有很高的美学价值，并可减少波浪对库岸的冲刷。

硝酸盐与磷酸盐为柳树生长的养料，含有此盐的污染物就可被柳树部份吸收，所以柳树还可净化环境。

⑤175m 以上可设亲水平台，平台以上采用景观绿地形式，种植植被，改善城区绿化环境。

采取工程措施与生物措施相结合的综合管理方案，即利用水位调节坝工程拦蓄减少消落区范围，并形成前置水库的平湖景观。

同时，在前置水库周边建设沿岸生态防护林、湿地及多塘系统、敞水区动植物措施等生态工程。

调节坝工程的主要任务及作用是：减少消落区的面积，降低消落区的水位变幅，改善开县新城区及其周边的生态环境。

前置库库周生态工程： (1)库岸生态防护林：在前置库周边沿岸布置池杉、垂柳、水杉、黄菓树、落羽杉、枫杨、意杨等构建乔木林带。

在生态防护林和湿地交壤处分设0.3m 高的土工布围埂两道，其中浆砌石围埂沿等高线布置。

(2) 湿地及多塘系统：在调节坝前1km 库岸段，设置景观型人工湿地带，采用耐冲刷植生块护坡，护垫厚度30cm，下部铺设1 层反滤土工布。

在植生块护坡中布置一些具有景观价值、根系较发达、有一定耐水性的土著植物。

多塘系统可有效净化入库径流污染，削减入库的污染负荷。

(3)敞水区动植物工程：目的以改善水质防止水体富营养化为主，主要采取水生生物控制措施，如放养鲢、鳙、鳙鲂、乌鳢等鱼类及蚌、螺等底栖生物。

同时控制库内有机碎屑及腐败质，主要利用蓄水性水体，采用自然修复和人工栽植相结合的形式，在水深0.5~1.5m 的范围内重建沉水植物构建网链关系。

根据不同区域消落区综合管理的适宜性，将消落区分为四大类：开辟利用类、保护建设类、限制管理类和自然修复类。

消落区管理主要采用四种模式：湿地管理模式、生态堤防管理模式、防护林管理模式和自然修复模式。

对于开辟利用类消落区以湿地管理模式为主，对于保护建设类消落区以生态堤防管理模式为主，对于限制管理类消落区以防护林管理模式为主，对于自然修复类消落区以自然修复模式为主。

(1)湿地管理模式：包括复合型湿地系统、沼生型湿地系统、多塘型湿地系统、工程型湿地系统、土地整理型湿地系统五类。

①复合型湿地系统：合用于地势平整、宽度较大、坡度在10°以下且地形平顺无突变的缓坡平坝型消落区，根据高程情况从低到高分别构建沉水植物区、
浮叶沉水植物区、挺水植物区和乔灌植物区，形成湿地植物种类丰富、群落类型多样的湿地生态系统。

②沼生型湿地系统：合用于地势平缓、宽度较大、坡度在10°以下地形较陡形成突变，且区域内可能存在自然的土埂将消落区划分为不同区块。

该湿地系统主要以构建沉水和浮叶沉水植物区为主,并根据不同的地形条件在构建挺水植物区和乔灌植物区。

③多塘型湿地系统：合用于宽度较大、整体坡度在10°以下但地势有较大起伏的缓坡平坝型消落区 ,根据地形条件构建芦苇荡和莲藕塘湿地系统 ,同时构建乔灌植物区。

④工程型湿地系统：主要配合城镇污水处理厂，设置在排污口附近，采用生物浮床技术构建，构建生物浮床、挺水植物区及乔灌植物区。

⑤土地整理型湿地系统：合用于地势高、面积大、分布集中，现状土地利用形式为耕地，淹没时间较短的消落区。

采用“外挖内填”的方式将内侧耕地高程抬高，进行开辟利用，对外侧挖深部份消落区构建沼生型湿地系统。

(2)防护林管理模式: ①地带性乔木+湿生乔木+湿生灌草模式:合用于坡度小于15°、有一定宽度的带状消落区，根据地形条件构建湿生灌草带、湿生乔木带和地带性植被带。

②灌木 +湿生草本植物模式 :合用于坡度在15°-25°之间、宽度较窄、呈狭长带状的消落区，主要构建草本植物带和湿生灌木林带。

(3)生态堤防管理模式
合用于城镇部位消落区采用种植草皮灌木等达到固坡与美化的双重目的，同时为了防止大洪水时冲坏护坡，可设置三维植物网。

对水位变幅区除满足生态要求外，须采用工程措施保证堤身的结构稳定和渗透稳定。

可采用浆砌块石护坡，护坡外侧根据生态需要设混凝土网格梁，网格内填土植草绿化；同时为避免水位变化时带走填土，可在填土表面铺设三维植物网。

对常水位以下不考虑生态要求，按常规护岸工程进行，坡面采用干砌块石护坡，坡脚根据沿线地质情况设挡墙或者混凝土慷慨脚，辅以大块石护脚。

(4)自然修复模式
自然修复管理模式主要合用坡度大于25°的消落区、岩质消落区和库尾砂砾质河滩地，该类消落区限制各类生产开辟活动，基本不予人工干扰。

(1)水位变化
(2)高程分析
(3)坡度分析
(4)立地类型分析
高程/m 145-156 156-170 170-175 170-180 露出月份
6-9 月
5-10 月
2-10 月
汛期暂时
露出时间
4 个月
6 个月
8 个月
-
生态修复措施
沿等高线修筑堤坝，落淤造田。

在坡度较陡或者无法修筑堤坝的地段采
用
喷洒草种的办法进行坡面绿化，达到生物固坡，增加坡面植物覆盖的效
果。

在坡度＜30°的坡面，沿等高线修筑堤坝，落淤造田。

在坡度较陡的地
段，如果土层条件好，撒种牧草。

通过工程措施，如鱼鳞坑、水平截流沟，阻截径流，减免径流冲刷，将
分散在坡面径流集中起来，防治滑坡，对维护河岸稳定有重要的作用。

沿等高线栽植2~3 行护岸护坡林带，兼作库周绿化美化林带。

暂时淹没区，造林护岸
在消落带植被重建和生态修复中的植物选择上，从最低水位线到最高水位线的不同高程上要选择使用具有不同耐淹能力和恢复生长能力的植物，并要考虑不同的生长型类型。

耐淹能力强的植物种植在低高程带，耐淹能力相对较弱的植物种植在更高的高程带上，保证不同高程带上种植耐淹能力合适的植物。

在消落带的低高程区域选择使用以草本为主的植物，随高程的逐渐增高，挨次增加灌木树种，在消落带最高水位线附近可选用耐淹的乔木树种。

为形成合理的群落结构以保证正常的群落生态功能发挥，同一种草本植物在考虑其耐淹能力大小的基础上应在消落带不同高程区域均要选用。

工程管理措施包括消落区回填开挖工程和消落区库岸整治工程。

(1)回填开挖工程：考虑到建库后回填区域内的排水问题和浸没影响等，消落带回填区高程取为177m 水位，同时，与消落区回填工程相对应，消落带开挖区的开挖深度取为144m 水位，以保证三峡水库汛期低水位仍有1m 的淹没水深，防止消落区的产生。

(2)库岸整治工程：以放坡为主要处理措施。

对于回填区采取 1 ：2.5 进行放坡，每阶放坡高度不超过15m，当坡高超过15m 时，采取设2 m 宽马道分阶放坡进行处理。

对于开挖区，主要采取1 ：1~1：1.5 放坡开挖，由于库岸稳定角普通在40°摆布，故清坡开挖后采取挂网锚喷进行边坡处理。

(1)生态管理措施包括岸坡植被恢复工程和岸线绿化工程
①岸坡植被恢复工程设置于坡面防护段，在坡面的混凝土菱形框格内种植植被，以恢复坡面生态系统，种植前在框格内安置植草砖及三维植被网以固定植被，防止水土流失。

②为防止陆域的各种污染物直接进入消落区水体，在水体周边通过绿化措施形成生态环境缓冲区，以保护消落区的水体环境质量，在消落区整治工程的水域周边消落区回填工程和库岸整治工程区域均需进行岸线绿化工程布置。

绿化物种主要选择耐淹性好、生长快、抗病虫害、形状优美的本土种，如水杉、池杉和柳树类。

(2)生态防护带的宽度估算
生态防护带宽度=污染或者水土流失量×管理目标值/ (岸线长×防护效率) 上式中，某一区域的污染或者水土流失量及岸线长是一定的；管理目标值根据管理要求拟定，取值范围为0~1，可取0.5、0.6、0.7、0.8 等值；防护效率为生态防护带单位面积去除氮、磷或者减少水土流失量。

需要说明的是生态防护带起作用的主要区域为人口密集和坡耕地面积较大
的库岸带，其宽度过大，会占用较多的耕地；其宽度过窄，起不到应有的生态保护效果。

此外，可考虑在生态防护带以上建立生态经济带，种植多年生、少耕作、
经济价值高的植物。

利用这些植物减少水土流失和农业面源污染总量，既增加了农民的经济收入，又降低了生态保护带的环境压力。

(1)季节性农耕。

对农作物优化选择，适当采用工程措施或者生物措施等，实现季节性耕种。

消落区上部每年3~10 月中旬库区常规水位<165 m，玉米、红苕等种植比较适宜；消落区中部土地出露时间为5~l0 月上旬，大豆、辣椒等蔬
菜可适当种植；消落区下部仅在6~9 月出露水面，可根据水库水量的预报，在有限的时间内栽种短季农作物，如豇豆等蔬菜。

(2) 修堤护田。

在消落区沿某一等高线采用筑围堤(顶部高程>175m)等工程保护措施，使堤内土地免受外围水库蓄水的影响，配套修筑泵站排水，有望实现全年耕种。

(3) 填土造田。

在消落区沿某一等高线(如160 m)按一定比例护坡至等高线175m 以上，内部160~175m 之间土地，可就近挖运消落区内(如160m 以下)土地至少填高到175m，从而实现全年种植。

145~160 m 之间区域可作为生态修复区，适宜物种筛选是植被恢复和重建的基础。

第一种模式投资较少，且基本不占用库容，但其利用效益相对不高，且要注意科学策划，以防范可能存在的生态环境风险与自然灾害风险等；第二种模式可达到永续利用，但可能存在投资较大、占用库容，且泵站运行费用较高等问题；第三种模式也可实现持续利用，基本不占库容，但工程建设一次性投资高。

该片紧邻大昌湖，湖光山色独特，管理时145~175 m 之间采用工程措施或者生
物措施等，175m 以上建集观光、休闲、度假等为一体的生态农业旅游区。

(1)水体净化。

水下带可借鉴国外的湿地净化技术—“人工浮岛”，即在一种像筏子似的人工浮体上栽培一些水生植物，放在水里。

人工浮岛不仅具有净化水质的功能，还被赋予了创造生物的生息空间、改善景观、消波等综合性功能。

(2)库周绿化。

水上带建立乔、灌、草相结合的密切结构林带，拦截岸坡
流向水库的有害化学物质和吸附氮、磷和其它物质，构成一道复合型的生态屏障。

在25°以上坡地退耕还林还草、荒山绿化、封山育林等；对于紧靠水库有人类
居住的库岸，在资金允许的条件下，有计划地实行生态移民后植树种草。

(1)排水系统工程
建立完善的排水系统，包括排除地表水、地下水的工程和截断地下水的工程等。

如在坡面上设置排水孔和排水沟，在地下水出露比较多的岸坡设盲沟，能有
效地排除地下水，起到减滑作用，还可减少库水位骤降对岸坡造成的破坏。

(2)防波护岸工程
在易受风浪或者船行波侵蚀的部位，常采用护坡或者护岸工程，以增强库岸
的抗冲性和稳定性。

护坡常采用干砌片石、浆砌片石和预制板或者砼等，下部
护坡和河床护底可采用抛石、石笼、沉排、土工织物枕、土工膜袋砼、砼或者
钢筋砼块体等形式或者采用混合式护坡，这样的护坡有利于减弱纵向水流和横
向环流对库岸的侵蚀，也有利于减弱风浪和船行波对库岸消落带的作用。

(3)固坡抗滑工程
抗滑工程的主要作用是减缓岸坡物质的整体滑动，使整体滑移改变为个块滑
移或者个块滑落。

常用的抗滑工程主要有抗滑锚桩、抗滑板桩和抗滑挡土墙等，
其中点焊式小锚桩工程对于消落带防滑具有显著的作用。

在库岸消落带打浅钻
孔灌注钢筋水泥，间距普通为5~10m，一组小锚桩的数量为几百个，形成锚桩
矩阵。

当消落带有重要设施、水库坍岸直接影响其安全时，可采用挡土墙加固。

(4)植树种草工程
在库区内植树造林，植物根系的固结作用可使库岸土体和岩块的抗冲强度增强，固结作用的大小与植被的密度、种类、根深等有关。

在库水位170m 以下以
种植灌草为主，可种植如香根草等生长快、适应性强、根系发达的1 年生草本植物；在库水位170m 以上处种植杨树、柳树等可以短期承受水淹的树种，以便
消减冲蚀作用并固结岸坡上的岩块，增强库岸的稳定性。

①采用土工网复合植被防护。

如湖北省兴山县消落区，坡度大，受温度、应力、气候等外界影响大，大多为土夹砂、土夹碎石或者岩质边坡，结构松散，其护坡机理是用网固草，以草防冲、网草交织共同起嵌锁和加筋护坡作用，已在
三峡
工程古树岭、坛子岭等护坡中取得了良好的护坡与景观效果，而其中的植被与周围植物相协调，并由耐淹水时问长短选择。

②消落区上部种植南川柳。

其生命力强、生长快、景观效果好，为常青灌木，耐水淹最长约70d，还可减少波浪对库岸的冲刷。

③在消落区的中部和下部种植均属于多年生常绿草本的卡开芦、甜根子草。

其具有发达的根茎叶，种植简单，生长快速，其耐水淹最长约l00d。

④对较窄消落区采用植生带护坡(如开县消落区168~l75 m)。

这是一种将植物种子夹在多层无纺土工织物或者天然纤维垫里直接在护坡表面快速绿化。

⑤合理搭配乔、灌、草、藤植物。

用乡土植物与外来植物有机结合应用于河堤护坡工程，效果较理想。

⑥生态混凝护坡技术。

采用国际先进的生态混凝土做基体，生态混凝土具有一定的强度、体积小、自重轻，能形成一个个“蜂窝状”空隙，适应植物生长，并可进行植被作业的混凝土及其制品。

这种特殊的表面与结构特征，以生态植被护坡与工程措施加固等方式结合，对岸坡的稳定性和生态友好型环境起到了积极作用，在国外现代国家已成为土木护砌防护工程的主流。

生态混凝土护坡明显的优点及效果：生态混凝土是一种性能介于普通混凝土和耕植土之间的新型材料，它以轻质多孔岩石、生物有机肥料、耕植土、保水剂、稳定剂等为基材，用水泥胶凝材料胶结而成。

耐水淹类树种是指在深水中能持续30d 淹浸，即使水淹过顶也不会死亡，水退后仍能正常生长的树种。

这种树种在适宜巴东种植的主要有垂柳、池杉、重阳木、乌桕、白蜡树、榔榆、桑、黄连木等。

中等耐水淹的树种普通也能耐30d 的深水淹浸，但水淹过树梢就会死亡，如枫杨、侧柏、梧桐等。

水杉、杉木、泡桐等不耐水淹，但亦能耐一定程度的湿地土壤，所以也适宜在水库消落区混交配置。

不同树种耐水湿能力存在明显差异，普通说来，松柏科植物耐水性较差。

裸子植物中常见的罗汉松、竹柏、池杉等耐水淹性较强，松科类树种耐水淹性非常弱。

对于同一树种，随着树龄的增加，其耐水淹能力逐渐增强，但树龄到衰老期，耐水淹能力又下降。

南川柳、枫杨、池杉、落羽杉、水松、小株木、甜根子草、扁穗牛鞭草、狗牙根等物种均能耐一定水淹，可考虑列为三峡库区消落带防护林体系建设树种。

秋华柳在长期水淹条件下成活率仍然很高，水淹根部处理的植株在水淹180d 后存活率仍为100%，水淹深度为超过植株顶部2m 处理的植株在水淹120d 后存活率仍可达到100%，但水淹180d 后存活率下降为0。

草本植物野古草、狗牙根、菖蒲、香根草、空心莲子草、牛鞭草和水蓼对于水淹均具有较强的耐受性。

狗牙根在所有水淹处理条件下都始终保持存活率为100%。

菖蒲在180d 全淹处理后存活率为100%；牛鞭草在30~120d 的全淹条件下存活率均为100%，在全淹150d 和180d 后的存活率下降为90%。

地瓜藤植株在水下还可以保留顶端的绿色幼芽，但出水后没能长出新的组织，全部死亡。

专家推荐的部份消落区植物群落配置模式：
(1)微齿眼子菜十水芹菜：双层群落结构
(2)疏花水柏枝+秋华柳
(3)疏花水柏枝+狗牙根
(4)疏花水柏枝+芒+狗牙根
(5)疏花水柏枝+中华蚊母树
(6)疏花水柏枝+蔷薇
(7)水榕//水翁+铺地黍/李氏禾
(1)草业发展模式：为了防止水土流失和产生库区泥沙淤积，最有效的办法就是大力发展人工种草。

白石水库根据自然地理位置将现有种草区划分为5 个区域。

春播一茬高产优质牧草，如紫花苜蓿。

此举具有投资少、产出高、省工省地的优点。

(2)土地租赁种植模式：依据朝阳地区的实际情况及白石消落区土地的特点，白石水库对约6000 亩库区消落区土地与“三荒”地，租赁给水库周边后靠移民进行作物种植。

(3)观光旅游业发展模式：在消落区内坡度平缓的地段种植芦苇等挺水植物，提高土地利用率，增加库岸抗浪蚀的能力；改善沿岸地带生态环境，为鲢鱼、大银鱼等经济鱼类提供良好的天然产卵场所和栖息环境。