沈陽市渾蒲生態(tài)灌區(qū)建設(shè)實踐探討

辛 光 ，李 崇，湯先彬

（1.沈陽市渾蒲灌區(qū)管理處，遼寧 沈陽 110141；2.沈陽市水利科學(xué)研究所，遼寧 沈陽 110043）

1 灌區(qū)基本概況

1.1 自然概況及社會經(jīng)濟(jì)情況

渾蒲灌區(qū)位于渾河的中下游，沈陽市的西南部，渾河與蒲河的中間地帶?？偼恋孛娣e10萬hm2，耕地面積5.76萬hm2。設(shè)計灌溉面積3.12萬hm2，有效灌溉面積2.85萬hm2，2005年實際灌溉面積2.63萬hm2，其中水田2.60萬 hm2，菜田0.12萬hm2，其他0.05萬hm2。是遼寧省的大型灌區(qū)之一，也是沈陽市重要的水稻產(chǎn)區(qū)。

灌區(qū)由 3個縣(市)、區(qū)的19個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))和2個國營農(nóng)場組成，全區(qū)共有243個行政村。據(jù)2005年資料統(tǒng)計，灌區(qū)總土地面積為10萬hm2，其中耕地面積5.56萬hm2，林地面積0.42萬hm2，交通用地0.47萬hm2。區(qū)內(nèi)總?cè)丝跒?6.28萬人，其中農(nóng)業(yè)人口為34.15萬人，糧食總產(chǎn)量5.28億kg，農(nóng)民人均純收入為2 400～3 400元。灌區(qū)內(nèi)種植業(yè)生產(chǎn)水平高于全市平均水平。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，水稻單產(chǎn)6 000～9 000 kg/hm2，旱田作物主要為玉米，單產(chǎn) 6 000～7 500 kg/hm2。

1.2 工程現(xiàn)狀及灌區(qū)存在問題

1.2.1工程概況

渠首工程是位于渾河上的謨家堡攔河閘，渠首進(jìn)水閘為單寬4 m共5孔，最大引水能力78 m3/s，運行情況良好，滿足灌溉引水要求。灌區(qū)渠系建筑物現(xiàn)狀見表1。

1.2.2存在問題

渾蒲灌區(qū)由于受歷史環(huán)境、技術(shù)水平和社會經(jīng)濟(jì)條件的限制以及“重建輕管”的思想長期得不到扭轉(zhuǎn)，工程維護(hù)、設(shè)備更新的資金投入有限，工程不能進(jìn)行正常的維修養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致灌區(qū)工程老化失修嚴(yán)重，多數(shù)工程都處于超期服役和帶病運行狀態(tài)，致使灌區(qū)水資源浪費嚴(yán)重，灌溉水利用率低，灌溉效益大幅度衰減。雖經(jīng)幾次改建、擴(kuò)建、維修，灌區(qū)工程現(xiàn)狀有所改善，但短時間內(nèi)難使灌區(qū)工程面目全新。

表1 灌溉渠系現(xiàn)狀表

總結(jié)起來主要有以下幾方面問題：1）總干渠道滲漏損嚴(yán)重，輸水損失大，部分渠段淤積嚴(yán)重；2）分干及其以下渠道損壞嚴(yán)重；3）建筑物工程老化失修；4）機電設(shè)備老化，個別管理所廢棄；5）巡堤道路不完善；6）田間工程不配套；7）管理落后，灌水方式粗放。

2 改造方案

渾蒲灌區(qū)生態(tài)建設(shè)方案采取工程措施與生態(tài)改造措施并舉，以管理措施保證生態(tài)灌區(qū)建設(shè)成果的做法，通過灌區(qū)水資源高效利用、水環(huán)境保護(hù)與治理、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重構(gòu)、水景觀與水文化建設(shè)、灌區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)基準(zhǔn)及監(jiān)測管理方法等多方面的生態(tài)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)措施，達(dá)到維持灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定及修復(fù)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)使其形成良性循環(huán)為目的，形成的生產(chǎn)力高、灌區(qū)功能健全、水資源配置合理、生物多樣性高而單位水量提供的生態(tài)服務(wù)功能最大的節(jié)水型灌區(qū)。

2.1工程措施

工程措施部分主要包括：部分總干、新開口分干、二分干、五分干、張福安支渠。主要工程措施對總干未襯砌部分進(jìn)行襯砌；選擇項目范圍內(nèi)有代表性的分干、支渠進(jìn)行襯砌；對總干節(jié)制閘、管理所、變電配電設(shè)備、渠堤路等，分別采取維修、新建、更新改造等措施；對于老化失修的進(jìn)水閘、交通橋進(jìn)行重建配套。

2.1.1總干渠防滲方案

在全斷面用加膜土工布防滲的基礎(chǔ)上，加大水位線以下采用自嵌式植生擋土墻磚對內(nèi)坡進(jìn)行砌護(hù)，土工布之上用設(shè)置50 cm厚素土保護(hù)層，內(nèi)坡角用素混凝土砌護(hù)。斷面形式見圖1。

2.1.2分干防滲方案

考慮到分干的襯砌形式不需要太多景觀方面的要求，因此，內(nèi)坡加大水位線以下采用10 cm厚混凝土板襯砌，渠底采用加膜土工布的防滲措施。

2.2渠系生態(tài)改造措施

2.2.1生態(tài)護(hù)坡方案

自嵌式植生擋土墻是自嵌式擋土墻和植生擋土墻的有機結(jié)合,由自嵌植生塊體、塑膠棒、加筋材料、濾水填料和土體組成,墻面和墻體可種植植物。在水環(huán)境應(yīng)用時，其水下部分可以種水草，特有的空洞形成天然魚巢，為魚類生存提供保障。

渠道內(nèi)坡用自嵌式植生擋土墻磚砌護(hù)，改善后的內(nèi)孔造型為水生植物提供了良好的生長空間，為凈化水質(zhì)創(chuàng)造了條件。長期的水力作用帶起的泥沙等物遇到墻體的阻擋減速后,在重力的作用下會沉積在內(nèi)孔內(nèi)，提供水生植物生長的土壤，而積淀的礦物元素更是植物的生長所需，實現(xiàn)可持續(xù)的綠化效果。滲透性的擋墻體，可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能同時具有一定的抗洪強度。自嵌式植生型擋土墻由于不用砂漿，擋而不隔的滲透性可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能，有效抑制藻類的生長繁殖，發(fā)揮水體自凈作用，并調(diào)整生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，重建河道以及河堤的生態(tài)系統(tǒng)。同時具有一定的抗洪強度。

2.2.2景觀水面方案

渾蒲灌區(qū)一條支渠流經(jīng)沈陽工業(yè)大學(xué)校園，因此在沈陽工業(yè)大學(xué)下游修建一座橡膠壩用于蓄水，使校區(qū)內(nèi)有條常年有水的河流，增強校園景觀。

隨著渾蒲灌區(qū)總干整治蓄水工程及景觀綠化項目的實施，總干渠在發(fā)揮其灌溉排澇功能的同時，逐漸成為城市西南部一條重要的景觀河道。工程竣工后，總干渠不僅實現(xiàn)清水長流、綠樹環(huán)繞，而且對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的進(jìn)一步改善必將發(fā)揮積極的作用。

3.2.3濕地方案

針對入河水質(zhì)污染問題，在渾蒲灌區(qū)干渠末端彰驛橋～退水閘段設(shè)立濕地生態(tài)區(qū)。在濕地內(nèi)種植蒲草、水蔥等生物措施，可以起到防風(fēng)固沙、防止揚塵、改善水質(zhì)、提高河道水質(zhì)達(dá)標(biāo)率的作用。在渠道內(nèi)分別栽種浮水植物、挺水植物、沉水植物等。在保證N，P等污染的同時，增加區(qū)域的景觀效果。濕地植物選擇：鳳眼蓮、浮萍、蘆葦、香蒲、菖蒲、燈心草、金魚藻、眼子菜、茭白、慈姑、黑藻。

2.2.4總干堤頂綠化方案

渾蒲灌區(qū)總干附近有工業(yè)園區(qū)、大學(xué)城等，為了突出干渠的多功能效應(yīng)，把干渠及堤頂路建設(shè)成綠樹成蔭，空氣清新、環(huán)境優(yōu)美的綠化帶、風(fēng)景帶，展現(xiàn)灌區(qū)的嶄新風(fēng)貌。植樹要依據(jù)適地適樹適種源的原則，視立地條件和土壤養(yǎng)分選擇樹種，或采用多品種不同形式混交。根據(jù)調(diào)查，渠岸頂部可栽植灌木喬木樹種很多，有楊、柳、椿、刺槐、丁香、紫薇、銀杏、秋樹等，以楊、柳居多。從成材以后的經(jīng)濟(jì)價值考慮，楊樹比柳樹好；從美化環(huán)境的角度，柳樹的景觀效應(yīng)更加明顯。

2.3管理措施

2.3.1量水設(shè)施改進(jìn)

由于灌區(qū)管理水平的低下，測流量水設(shè)施仍停留在20年前的水平，只是利用建筑物或舊式流速儀和臨時性的測流橋測流量水，精度低，造成供需矛盾激化，尤其是近幾年來水價的逐步提高，測流量水精度低，計量不準(zhǔn)造成供需矛盾更加突出。因此，必須建立先進(jìn)測流量系統(tǒng)，測流公正，量水公平，計量準(zhǔn)確，解決供需矛盾。具體措施如下：

1）建立永久性量水站，配備先進(jìn)的智能型量水儀，自動打字計量的先進(jìn)量水系統(tǒng)。

2）培訓(xùn)專業(yè)測流量水隊伍，提高人員素質(zhì)，增加供需雙方的信譽。

3）量水站的布置要與建筑物改造統(tǒng)一規(guī)劃，全盤考慮。

2.3.2灌溉自動化監(jiān)控系統(tǒng)

為適應(yīng)現(xiàn)代管理及加強用水管理，在渾蒲灌區(qū)建立總干的自動化監(jiān)控系統(tǒng)，即在灌區(qū)調(diào)度中心及輸水總干線各節(jié)制閘站中設(shè)計算機自動化監(jiān)控水系統(tǒng)。建立計算機自動測水、控水系統(tǒng)，可提高操作精度及進(jìn)度，縮短閘門啟閉時間，減少人員參與觀測啟閉；便于富余人員投入渠道及田間管理，這樣也提高了用戶用水的管理。采用此系統(tǒng)更準(zhǔn)確地掌握好水計量問題，使需水及供水上都能從計算機上一目了然，共同管理，共同監(jiān)督，使水量科學(xué)合理的發(fā)揮作用，這樣既減少了人為輸水損失，又降低供水成本，提高供水信譽，增加水費收入，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。灌區(qū)管理處配置中心視頻監(jiān)視主機，用以顯示和控制5個管理所的聯(lián)合調(diào)度，5個管理所分別配置視頻監(jiān)視主機及現(xiàn)場視頻監(jiān)視設(shè)備，進(jìn)行本所管理區(qū)域的自動控制。

3 渾蒲灌區(qū)生態(tài)灌區(qū)效果

生態(tài)灌區(qū)建設(shè)工程是一項利用水土資源、提高人民生活水平、促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的造福工程。生態(tài)灌區(qū)建成后，帶來有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益：1）鞏固水利基礎(chǔ)設(shè)施，提高農(nóng)業(yè)抗災(zāi)能力；2）提高灌區(qū)輸配水能力和用水效率；3）增產(chǎn)增收效益顯著；4）促進(jìn)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整；5）調(diào)動農(nóng)民積極性，拉動增長；6）提高生態(tài)環(huán)境水平，出現(xiàn)了白鷺成群的景象。

此外，渠道的防滲，減緩了由于長期灌溉，地下水位升高的狀況；渠道、渠系改造，緩解了用水、排水不合理的狀況，改善了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境；生態(tài)灌區(qū)的建設(shè)對環(huán)境的有利影響是長期的。

本次生態(tài)灌區(qū)建設(shè)強調(diào)流域水資源的統(tǒng)一規(guī)劃，強調(diào)對環(huán)境的改善作用，并與水土保持規(guī)劃相協(xié)調(diào)，將有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善產(chǎn)生積極影響。

項目實施后，可減少中低產(chǎn)田，增加糧食產(chǎn)量，節(jié)約灌溉用水，改善灌區(qū)生態(tài)環(huán)境和水質(zhì)，提高水資源利用率和供水質(zhì)量，同時還可以美化灌區(qū)環(huán)境，提升灌區(qū)形象，提高灌區(qū)管理水平，改善農(nóng)民生活條件，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。