粤港澳大湾区抽水蓄能水库消落带植被恢复技术研究

粤港澳大湾区是中国开放程度*高、经济活力*强的区域之一,在国家发展大局中具有重要战略地位.２０２０年底,粤港澳大湾区常住人口约７０００万人,经济总量达１１．５万亿人民币,对电力能源的可靠性需求越来越大.大湾区在广州、惠州、深圳和清远等地建成抽水蓄能电站.作为技术成熟、全生命周期碳减排效益显著、经济性优良且具大规模开发条件的电力系统,抽水蓄能电站在保障大湾区电力系统安全稳定运行、提升新能源消纳水平等方面发挥着重要作用.水库消落带是抽水蓄能电站建设的重要内容之一.国家水电发展“十三五”规划(２０１６—２０２０年)明确指出,要加快抽水蓄能电站建设,探索和完善水库消落带生态重建与修复技术.在消落带区域,多数植物无法适应水陆交替生境,出现地表裸露、土壤侵蚀等问题,进而诱发岸坡地质灾害,导致淤泥淤积减少水库寿命.２０世纪７０年代起,国外学者逐步研究消落带生态系统的基本理论、退化河岸系统恢复与重建,以及合理的人为管理,并建立了一些理论模型.国内学者大多围绕三峡水库,重点研究消落带环境问题成因、消落带利用及影响、土壤养分释放及重金属迁移规律等内容,提出相关理论和治理模式.但传统的水库消落带库岸防护主要针对滑坡、崩塌等地质灾害问题,采取抛石、浆砌石、干砌石护坡等方法,造价高且生态性能差,防护效果不尽理想.基于此,在广东省水利电力勘测设计研究院科研项目(２０１３０６)、广州市荔湾 区 科 技 攻 关 计 划 项 目 (２０１３２１１５０１２)、广 东 省 水 利 科 技 创 新 项 目(２０１４０５)支持下,作者调查了区域已建抽水蓄能水库消落带及周边植被土壤环境状况;建设了专门的模拟水库试验基地,筛选并开展了香根草、百喜草、蓉草等草种单种及组合的耐水淹试验;优选香根草在清远等抽水蓄能电站进行了示范种植,生态性能优,施工费用可节约近３/４,提供了岸坡生态治理的新路径新方案;发明并应用了“植株固定器”实用新型专利等,初步建立了水库消落带植被恢复技术体系.研究成果入选?水利水电工程勘测设计新技术应用?一书;研究成果２０２１年获得广东省水利科学技术奖三等奖,成果支撑的深圳抽水蓄能电站水土保持设计２０２２年获得中国水土保持学会优秀设计一等奖,成果示范支撑项目清远抽水蓄能电站获得２０１８年度“国家水土保持生态文明工程”荣誉,深圳抽水蓄能电站获得２０２１年度“国家水土保持示范工程”荣誉.在国家“双碳”目标的引领下,蓄能电站建设迎来了新高潮,消落带植被恢复技术有了更加广阔的天地.把小草情怀融入服务国家大战略中,继续研究和推广应用该项目成果,对蓄能水库乃至常规水库的运行管理与生态发展,是极其有意义的.付梓之际,谨向所有关心支持和参与该项目的领导、专家和同仁们表示诚挚的感谢,并诚恳地欢迎读者对书中不足之处提出宝贵意见.

调查境内抽水蓄能电站水库库区消落带及周边生态环境特点和物种分布现状；研究不同植物在消落带的生态适应特征，筛选优化种植组合；构建小型育种及中、小型模拟基地，培育驯化植物组合，并选定水库进行实地试验；初步建立水库库区消落带植被恢复技术体系。研究将为水库库岸稳定、电站安全运行提供支撑，同时为国家河湖治理、水生态文明提供一定借鉴。同时对库区土地的开发与运用进行进一步的规划与探讨，现有蓄能电站一般位于经济条件较好的地方，人们对生态和景观要求高。要从城乡可持续发展的观点出发，尽可能避免工程建设对区域的不利影响。通过前期规划和调整，把库区建立成为工业建设、工业旅游和生态旅游相结合的场所，拉动当地经济，增加当地就业，成为城乡可持续性发展的典范。

李建生，男，汉族，中共党员，籍贯山西静乐，出生于1977年10月。2000年7月毕业于山西农业大学水土保持本科专业。大学本科毕业后一直在院从事水土保持规划设计、科研等技术管理工作。曾担任室主任、分院副总工等职务。完成大中型水利水电工程近30项，获得中国水保学会优秀设计奖、国家水电工程优秀规划设计奖、全国优秀工程咨询奖、广东省水利学会科技奖、广东省优秀工程勘察设计奖等。专家参与国家重大水利投资项目和广东省垦造水田、国土规划、节地评价等评审验收。

第１章 项目概况 (１)

１．１ 研究背景、目的与意义 (１)

１．２ 课题研究目标及研究内容 (４)

１．２．１ 研究目标 (４)

１．２．２ 研究主要内容 (４)

１．３ 主要成果 (５)

第２章 大湾区抽水蓄能电站水库消落带概况 (７)

２．１ 大湾区及周边抽水蓄能电站水库概况 (７)

２．１．１ 抽水蓄能电站水库运行模式 (８)

２．１．２ 大湾区抽水蓄能电站发展历程 (９)

２．１．３ 广东省已有抽水蓄能电站现状及其分布 (１０)

２．１．４ 广东省抽水蓄能电站发展规划 (１３)

２．１．５ 水库消落带的定义、分类及生态功能 (１５)

２．１．６ 水库消落带生态环境影响 (１８)

２．２ 典型抽水蓄能水库消落带调查分析 (２０)

２．２．１ 广州抽水蓄能上水库 (２０)

２．２．２ 广州抽水蓄能下水库 (２２)

２．２．３ 惠州抽水蓄能上水库 (２４)

２．２．４ 惠州抽水蓄能下水库 (２７)

２．２．５ 清远抽水蓄能上水库 (３０)

２．２．６ 清远抽水蓄能下水库 (３４)

２．２．７ 深圳抽水蓄能上水库 (３８)

２．２．８ 深圳抽水蓄能下水库 (４２)

２．２．９ 小结 (４７)

２．３ 水库消落带相关研究调研 (４９)

２．３．１ 广东省江门市大沙河水库示范点 (４９)

２．３．２ 广西龟石水库水源地植物隔离措施示范点 (５１)

２．３．３ 江西水保科技园百喜草及生态浮床研究 (５３)

２．４ 水库消落带适生植物筛选 (５７)

２．４．１ 适生植物筛选 (５７)

２．４．２ 试验植物特性 (６２)

第３章 消落带植被恢复模拟试验 (６５)

３．１ 材料与方法 (６５)

３．１．１ 试验设计 (６５)

３．１．２ 样品测定 (７０)

３．２ 结果与分析 (７１)

３．２．１ 消落带水位变化对不同草种形态的影响关系 (７１)

３．２．２ 消落带水位变化对不同草种恢复效果的影响关系 (８７)

３．２．３ 消落带水位变化周期延长对不同草种的影响 (９８)

３．２．４ 消落带种植不同草种与土壤养分变化 (９９)

第４章 水库消落带植被恢复示范 (１０５)

４．１ 清远抽水蓄能电站上水库示范 (１０５)

４．１．１ 上水库主坝左侧示范点 (１０５)

４．１．２ 上水库６号副坝右侧示范点 (１０６)

４．１．３ 上水库５号副坝右侧示范点 (１０７)

４．１．４ 土壤—植物检测分析 (１０８)

４．２ 惠州抽水蓄能电站下水库示范 (１１１)

４．２．１ 下水库码头侧示范点 (１１１)

４．２．２ 下水库主坝上游库盆示范点 (１１３)

４．２．３ 土壤检测分析 (１１４)

第５章 水库消落带植被恢复技术初步体系 (１１５)

５．１ 苗木选培 (１１５)

５．２ 种植技术 (１１６)

５．２．１ 植株分栽 (１１６)

５．２．２ 网杯分栽 (１１８)

５．２．３ 软链接(浮床)栽植 (１２０)

５．２．４ 条带整栽 (１２１)

５．３ 管养维护 (１２２)

第６章 结论与建议 (１２３)

６．１ 结论 (１２３)

６．２ 建议 (１２５)

参考文献 (１２６) 

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