水库消落带保土截污植被构建技术规范

水库消落带保土截污植被构建技术规范1范围本文件规定XX省水库消落带保土截污植被构建技术的消落带分类、植被构建基本要求、设计和实施模式等技术规范。本文件适用于XX省年、季调节水库消落带的生态修复区治理、绿化设计，其它水位调节型水库可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。SL/T800-2020河湖生态系统保护与修复工程技术导则GB51018-2014水土保持工程设计规范GB/T20465-2006水土保持术语GB/T51097-2015水土保持林工程设计规范GB/T15776-2016造林技术规程GB6000-1999主要造林树种苗木质量分级GB6141豆科草种子质量分级GB6142禾本科草种子质量分级GB/T38360-2019裸露坡面植被恢复技术规范HJ624-2011外来物种环境风险评估技术导则LY/T1000-2013容器育苗技术T/CI013-2021现浇绿化混凝土护坡技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1水库消落带Reservoirriparianzone指水库因满足发电、供水、防洪、灌溉等需要调蓄地表水资源，水库水位波动在正常蓄水位与死水位之间而形成的水位变动区或干湿交替区。[来源：LY/T2964—2018、DBJ50T350-2020，有修改]3.2生态基塘Ecologicaldike-pond在消落带低洼地带或原有坑塘、水田基础上修筑的基塘工程。[来源：学术文献①《适应水位变化的多功能基塘系统:塘生态智慧在三峡水库消落带生态恢复中的运用》.景观设计学（英文版），2017，5（1）:8-21；②《三峡水库消落带生态友好型利用途径探索——以基塘工程为例》.XX师范大学学报（自然科学版），2010，27（6）:23-26.]3.3消浪植生技术Waveeliminationandslopeprotection采用消浪植生型生态护坡构件，实施坡面工程防护并种植植物在护坡构件上的消落带坡面侵蚀控制技术。[来源：学术文献《水库消落带消浪植生型生态护坡技术应用》.中国水土保持，2010（10）:37-39.]3.4植物配置plantconfiguration按照消落带耐淹适生植物的生理生态特性和污染物净化能力，在消落带不同水位区间合理配置的植被结构。[来源：林学名词审定委员会.《林学名词（第二版）》，有修改.]4基本原则4.1生境适应性原则4.1.1应根据不同的立地条件开展植物品种选配，因地制宜，适地适树（灌、草）。4.1.2宜根据所在地的实际情况采用种内和种间搭配，应以深根系植物与浅根系植物搭配、丛生型植物与散生型植物搭配、吸收氮多的植物与吸收磷多的植物搭配、常绿植物与季节性植物搭配，形成垂直结构层次，提高植被覆盖度。4.2区域适宜性原则4.2.1应统筹考虑不同区域水库消落带地形地貌特征、土壤条件、植被现状、生态环境状况和生态功能定位，坚持问题导向，分类施策，科学确定消落带植被物种组成和构建措施。4.2.2植被构建应兼顾短期修复效果和长期可持续性，并与周边环境、景观相协调。4.3分区分类治理原则4.3.1应根据消落带地形区位特点、生态环境特征和保护治理需求，遵循自然演变规律，实行分区治理，将消落带划分为保留保护区、生态修复区和工程治理区。4.3.2在生态修复区实施保土截污植被构建工作，宜划分为轻度淹水消落带、中度淹水消落带和重度淹水消落带，分步骤、分阶段进行保土截污植被构建。4.4近自然生态修复原则以恢复消落带生态系统原真性和完整性为核心，顺应自然规律，保护和恢复消落带生态缓冲功能。4.5安全稳定性原则4.5.1植被恢复过程中应尽可能保护原有地形地貌，禁止大型开挖。4.5.2应结合当地特定气候、地质、地形、物种等条件，采用天然的环保材料、生态材料与乡土物种为主，结合环保工艺，尽量减少对消落带受损生态系统的二次破坏。4.5.3适生乡土植物缺乏需引进外来植物时，应选择按照HJ624相关规定进行外来物种风险评估后的无生态危害风险的物种，禁止使用外来有害植物。4.5.4作为饮用水源或备用水源的水库，植被构建设计应符XX源地保护要求，宜选择地上生物量较低或植物茎叶腐烂分解速率较慢的植物品种。4.5.5采取的植物和辅助工程措施不得影响行洪安全。4.6功能多样性原则消落带植被构建目标应以稳步提升土壤固持、入库泥沙污染物拦截消纳的生态服务功能为主，同时兼顾景观美化和恢复生物多样性等生态服务功能。5消落带分区分类5.1消落带分区5.1.1山高坡陡、裸岩出露、库周人类活动少、有重要生物生境保护需求的消落带，划分为保留保护区。5.1.2城集镇、重要旅游风景区、农业耕作区和人口密集的农村居民点周边的小于25°的缓坡土质消落带，划分为生态修复区。5.1.3库岸稳定性差、易发地质灾害的大于25°的陡坡岩质、砾质消落带，划分为工程治理区。5.2消落带分类5.2.1应重点根据水库消落带不同出露时间、淹水深度的差异，结合消落带土壤侵蚀程度、泥沙淤积等情况，基于植被萌芽生长、生态系统恢复的可能性，将消落带划分为轻度淹水、中度淹水和重度淹水3种类型。5.2.2轻度淹水消落带。出露时间累计300天以上，淹水深度小于5m，且汛期不受洪水快速、短期淹没影响，水库正常蓄水位时灌草植被全株被淹没，而乔木可顶部出露，岸坡淘蚀较严重，泥沙淤积程度轻微，出露初期土壤水分、光热条件最好，具备较为充足的植物萌芽生长时间，作为轻度淹水消落带。5.2.3中度淹水消落带。出露时间累计120-300天，淹水深度介于5-10m，汛期遭受洪水快速、短期淹没影响较小，水库正常蓄水位时灌草植被全株被淹没，而部分乔木淹水可没顶，岸坡淘蚀和泥沙淤积程度较轻，出露期土壤水分、光热条件较好，具备植物萌芽生长条件，作为中度淹水消落带。5.2.4重度淹水消落带。出露时间累计小于120天，淹水深度大于10m，汛期经常性地遭受洪水快速、短期淹没，水库正常蓄水位时乔灌草植被全株被淹没，岸坡淘蚀和泥沙淤积均较严重，出露期常遭受高温、伏旱天气的威胁，植物萌芽生长受到限制，作为重度淹水消落带。6植被构建设计6.1植物选择6.2.1应选择具有较强耐淹、耐瘠薄、抗旱的植物品种，选择的植物物种能适应消落带水位涨落的要求及当地的自然环境条件。6.2.2应选择根系发达、萌蘖性能强、能迅速扩繁、有较强水土保持和耐污净化能力的植物，乡土植物优先。6.2.3以农业面源污染净化修复为目标的，植物品种选择上宜选择对氮、磷等营养性污染物富集能力较强、在XX省具有广泛种植基础的水生植物。6.2.4应结合部分地区消落带的观赏和休闲旅游需要，综合考虑工程投资、维护管理方便、易于实施的要求，选择适宜的观赏性景观植物。6.2.5消落带适生植物种类可参考附录A表A.1。6.2植物配置6.2.1受水流、波浪冲刷侵蚀严重区域，宜种植根系发达、固土能力强的乔灌、藤本和多年生草本植物，减缓土壤侵蚀。如池杉、落羽杉、柳树、地瓜藤、狗牙根、扁X牛鞭草、香根草、芦苇等。6.2.2中度和重度淹水消落带的平缓坡地、河滩和XX等淤积泥沙集中分布区域，宜种植根系发达、萌发力强的多年生草本。6.2.3砾石、泥沙淤积生境可适当种植耐瘠薄、耐水淹、根系发达、萌发力强的灌木和多年生草本，如狗牙根、块茎薹草等。6.2.4城镇居民点周边、码头附近宜种植具有景观功能和固土能力强的乔灌草，构建乔-灌-草多层次复合群落和人工景观湿地。6.2.5消落带上方汇水来自面源污染严重区域，宜种植具有耐淹能力且截污去污能力强的草本，如扁X牛鞭草、狗牙根、美人蕉、黄菖蒲、香根草、甜根子草、卡开芦等。并依据水环境状况，参照自然生态系统陆生和湿地植物物种组成，配置种植植物的种类和比例。7植物栽培技术7.1种苗要求7.1.1乔灌苗木应采用I、Ⅱ级苗，优先选择2年生以上的根系发达、侧根健全的健康优质苗木。7.1.2需要考虑景观配置（如码头、城镇居民点周边、滨岸湿地公园等区域）及快速成林，可栽植4年生以上树木。7.1.3草本种子应选纯净度高、杂质少、发芽率高的种子，宜采用丸衣化处理过的种子；草本种苗应选用主根健全、根系发达、不窝根、生长发育良好的健壮草本植株，宜选择裸根苗或营养袋育苗；根茎法繁殖的草本植物宜采用至少有2个茎节部以上的离体根茎或匍匐茎，每段离体根茎或匍匐茎5～15cm。7.1.4苗木规格与质量分级应执行GB6000的有关规定；容器苗应符合LY/T1000有关合格苗木标准的规定；播种的草本种子质量应满足GB6141、GB6142中2级及以上种子质量要求。7.2整地方式7.2.1消落带造林种草不应采取全面整地，应减少对原有地表土壤、植被的破坏。7.2.2乔灌木造林整地方式应采用穴状整地、鱼鳞坑整地，应根据苗木大小选择栽植穴规格，栽植穴长宽深可分别为30cm×30cm×40cm、30cm×40cm×50cm或40cm×40cm×50cm。造林整地规格及应用条件应执行GBT51097的有关规定。7.2.3撒播草本种子应选择免耕种草即不进行土壤翻耕进行种植；栽植草本种苗和离体根茎不进行整地，可直接栽植，定植穴直径10cm、间距30～40cm为宜。7.2.4人工截污湿地地形构建应根据原有场地基底进行改造，地形地貌改造应满足湿地生态系统结构修复目标和湿地水文过程保障要求。7.3栽植方式7.3.1乔木和灌木宜采用植苗造林方法，种植的设计密度应根据植物类型、生长特性、成活率等要求确定，株行距宜按1m×1m、1m×2m或2m×2m栽植。7.3.2乔灌木栽植时，苗木要扶正，先填表土，后填心土，踩紧踏实，填土以高过根颈2cm为宜。7.3.3草本植物种子撒播前应采取催芽处理，已经过吸水、保水和粘黏功能的丸衣外层材料处理的种子可直接均匀撒播在消落带土壤表面，播种量应根据草本生长特性、成活率等要求确定；草本植物种苗或离体根茎宜按照9-16窝/m2栽植。7.3.4人工截污湿地植物种植面积不宜小于湿地面积的10%，浮叶植物、挺水植物种植面积不宜大于湿地水面面积的30%。7.3.5挺水植物宜采用裸根幼苗移植、收割大苗移植，种植密度根据不同种类控制在10～25株/m2；浮叶植物宜采用打捞引种法栽植，先放浅水进行栽种，再逐渐加深的方法，并注意控制生长范围，种植密度根据不同种类控制在1～10株/m2；沉水植物宜采用籽播或芽体定投方式种植，种植密度根据不同种类控制在15～35丛/m2。7.3.6挺水植物、沉水植物和浮叶植物种植方式应充分考虑湿地植物自然生长方式，其中挺水植物宜按照成丛方式种植，不宜按行间距均匀种植，沉水植物、浮叶植物可按照随机方式种子播撒种植或者植株扞插种植。7.3.7栽植时间应根据水库退水情况、土壤墒情、各种配置适生植物的物候期和繁殖特征，随退随种。7.3.8容器苗种植应除去或划破根部容器，容器内土球应保留。8辅助工程措施8.1涝渍土地快速排水工程8.1.1出露期存在水体滞留的低洼、平坦坡地消落带宜人工辅助尽快排水，增加植物种植和返青生长时间。8.1.2应结合消落带自然地貌，在涝渍土地内形成沟、垄、田、坎等起伏变化的微地貌景观。8.1.3排水廊道由排水沟和垄间支沟组成，排水沟和垄间支沟呈井字形排列，顺坡向开挖排水沟，横坡向开挖垄间支沟。排水沟和垄间支沟设计规范应执行GB51018的相关规定。在排水沟内应设置沉沙池，用来拦截出露期上坡来水来沙，沉沙池体积1m3为宜，沉沙池设计规范应执行GB51018的相关规定。8.2生态基塘工程8.2.1生态基塘由基面子系统和水塘子系统构成，应在消落带原有水田、堰塘基础上修筑，原位挖泥成塘、堆泥成基，不宜大面积新建开挖。8.2.2生态基塘大小、形状应根据消落带自然地形特点确定，塘深50～200cm、基面宽度80～180cm为宜，宜顺坡向梯级规模设置，塘与塘之间宜设置潜流式水流通道，以保证各基塘之间的水文连通性。8.2.3生态基塘底部防渗层建设不得使用混凝土、水泥等硬质铺装材料。宜采用黏土材料防渗，上覆壤土便于植物生长。8.2.4生态基塘内应种植具有观赏价值、净化功能、经济价值的人工湿地植物，应考虑不同群落、种类综合搭配，形成相对稳定和协同作用的湿地植物组群，提高湿地植被系统的稳定性，发挥湿地植物对不同污染物的综合去污能力。宜依据不同水深选择不同植物品种，塘内以水生草本植物为主，消纳拦截滞留水体和陆域高地地表径流所携带的营养物质，基面可搭配少量适生乔木、灌木。8.2.5水质净化功能需求植物应具有较强的污染吸收特性，适应性强，生产迅速且不易腐烂的特征。包括：芦苇、芦竹、再力花、水葱、旱伞草、苦草等。8.2.6景观打造功能需求植物应具有观赏效果且与周边环境融合，优先选择观赏特征突出、株型美观、花期相对较长、景观效果明显的特征，包括：美人蕉、荷花、睡莲等。8.3土壤基质保育工程8.3.1土壤基质保育工程设计应遵循岸坡稳定、行洪通畅、材质自然、透气透水、节省投资等原则，材料选择应遵循经济性、环保性、本土性、可循环利用性等原则。a）在水流、波浪等冲刷严重的消落带缓斜坡（5°-25°）、陡坎，应采取适当的措施保持土壤基质，维护岸坡稳定，营造适于动物栖息及植物生长、微生物生存所需要的多样性生境，采取的工程应使库岸生态系统遭受的冲击最小化，结合植物种植实施消落带消浪植生技术。b）砂砾含量高、土壤结构差、肥力低的消落带岸坡，植物不易于快速定苗生长，宜结合土壤基质保育工程建设，采用客土营造植物生长的有利基质条件。8.3.2土壤基质保育工程土壤保护可采用土工合成材料、绿化混凝土、格宾石笼、多孔预制混凝土块体、自嵌式预制混凝土块体等材料。a）土工合成材料包括生态袋、生态毯、土工格室、土工网垫和土工格栅等，宜用于坡度较缓（5°-15°）、水流速度较小（2-4m/s）的岸坡。建设规范应按SL/T800的相关规定执行。b）绿化混凝土宜用于岸坡较陡（15°-25°）、土壤瘠薄、水流速度较快（3-5m/s）、防冲要求较高的消落带土质和石质岸坡。绿化混凝土设计强度等级应不低于C5，孔隙率不小于25%、护坡厚度100～150mm。建设规范应按T/CI013的相关规定执行。c）格宾石笼以块石或卵石作为主要填充材料，宜用于坡脚陡坎、水流速度较快（3-6m/s）、防冲要求较高、块石和卵石料源丰富地区的消落带岸坡，宜设置于坡脚处，高度不宜高于2m。建设规范应按SL/T800的相关规定执行。d）多孔预制混凝土块体宜用于水流速度较大（3-5m/s）、抗冲要求较高、生态和景观要求较高的岸坡，块体设计强度等级应不小于C20。建设规范应按SL/T800的相关规定执行。e）自嵌式预制混凝土块体宜用于生态和景观要求较高、水流速度较小（1.5-3m/s）的岸坡，块体设计强度等级应不小于C20，墙后应设置土工布反滤层。8.3.3土壤基质保育工程应配套植生孔植物栽植设计和实施。8.4定植穴防护工程8.4.1在水流、波浪等冲刷严重的消落带斜坡（15°-25°）开挖乔灌定植穴，应采取适当的措施保持穴内疏松的土壤基质，避免栽植初期穴内土壤流失。8.4.2定植穴防护可结合鱼鳞坑整地，苗木栽植完成后，在鱼鳞坑的顺坡向土坎下沿，用块石、卵石或水泥砖干砌石坎，石坎宽20cm、高30cm为宜，防止水流、波浪将穴内泥土冲刷淘蚀，同时可沉积泥沙，利于苗木生长。8.4.3块石和卵石料源欠缺地区，可在在鱼鳞坑的顺坡向土坎下沿铺设草皮加以防护。9消落带植被构建模式9.1分区治理模式9.1.1保留保护区应当减少和避免人类活动的干扰和影响，促进自然恢复，保护生态系统要素，维护生态系统结构和功能。9.1.2生态修复区主要通过植物的空间配置，结合简易辅助工程措施，提高消落带植物的保土固岸和污染物拦截净化功能，改善消落带生态景观效果。9.1.3工程治理区应采取生态护岸、环境综合整治等生态与工程治理相结合的措施，改善消落带生态环境。9.2分类植被构建模式9.2.1针对有保土截污功能需求、需要恢复重建植被的消落带生态修复区，应对轻度、中度、重度淹水等各类消落带进行分区设计。9.2.2轻度淹水消落带全年累计淹水时间不超过65天，宜以乔木为建群种，合理配置灌草和多年生草本植物，构建乔、灌、草多层次复合群落；土壤侵蚀严重、土壤瘠薄区域宜结合辅助工程措施，合理配置乔灌藤草植物；低洼、原有水田和塘坝区域可通过地形重塑保存一定水量或土壤足够水分，形成生态基塘，依照高程分别种植挺水、沉水、浮叶植物和湿生乔灌木，构建人工截污湿地。功能以土壤保持、库岸稳定、截污消纳、景观美化为主。9.2.3中度淹水消落带全年累计淹水时间65-245天，宜以多年生草本为建群种，合理配置灌木，构建灌草群落；土壤侵蚀严重、土壤瘠薄区域宜结合辅助工程措施，合理配置灌草植物，构建草丛、灌草群落；低洼、原有水田和塘坝区域可通过地形重塑保存一定水量或土壤足够水分，形成生态基塘，依照高程分别种植挺水、沉水、浮叶植物和湿生乔灌木，构建人工湿地植物群落斑块。功能以土壤保持、截污消纳、景观美化为主。9.2.4重度淹水消落带全年累计淹水时间245天以上，宜以自然恢复为主，适当配置人工干预或诱导措施，撒播多年生草本，人工促进自然演替，构建滨岸草地。功能以土壤保持为主。（资料性）水库消落带植被恢复推荐植物种类植物类型中文名称学名适宜栽植范围乔木XX柳SalixrosthorniiSeemen轻度水淹消落带垂柳Salixbabylonica轻度水淹消落带旱柳SalixmatsudanaKoidz轻度水淹消落带水杉Metasequoiaglyptostroboides轻度、中度水淹消落带池杉Taxodiumdistichumvar.imbricatum轻度、中度水淹消落带落羽杉Taxodiumdistichum轻度、中度水淹消落带XX杉Taxodium'Zhongshansha'轻度、中度水淹消落带枫杨Pterocaryastenoptera轻度水淹消落带木麻黄CasuarinaequisetifoliaForst.轻度、中度水淹消落带灌木中华蚊母Distyliumchinense轻度水淹消落带秋华柳SalixvariegataFranch轻度、中度水淹消落带笐子梢Campylotropismacrocarpa轻度水淹消落带小梾木Cornusquinquenervis轻度水淹消落带桑Morusalba轻度、中度水淹消落带紫X槐AmorphafruticosaLinn.轻度、中度水淹消落带草本狗牙根Cynodondactylon轻度、中度、重度水淹消落带双X雀稗Paspalumdistichum轻度、中度水淹消落带扁X牛鞭草Hemarthriacompressa轻度、中度、重度水淹消落带香根草Chrysopogonzizanioides轻度、中度水淹消落带野古