喀左縣牤牛河存在的問(wèn)題及其生態(tài)治理模式研究

楊海全

(遼寧省朝陽(yáng)市喀左縣水利局，遼寧 朝陽(yáng) 122300)

中小河流廣泛分布于我國(guó)各個(gè)地區(qū)，對(duì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)灌溉及調(diào)蓄洪水等發(fā)揮著重要作用。然而，河道被違建侵占、垃圾堆積和沿河雜草叢生等現(xiàn)象普遍存在，越來(lái)越多的河流出現(xiàn)生態(tài)功能退化、河水黑臭、魚蝦不生等問(wèn)題，對(duì)區(qū)域水生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。所以，研究水生態(tài)治理模式與技術(shù)措施，對(duì)提升灘區(qū)土地價(jià)值、降低河岸沖刷坍塌、改善河流水質(zhì)狀況及生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

1 牤牛河存在的問(wèn)題

1.1 河道特點(diǎn)

喀左縣地處遼西低山丘陵區(qū)，河川、丘陵、山地和平地交錯(cuò)分布，地貌可概括為“七山一水二分田”，海拔為300-400m，大凌河為境內(nèi)主干河流，主要有芍藥河、榆河、滲津河、蒿桑河、牤牛河等支流。其中，牤牛河屬于大凌河流域的較大支流，具有水流湍急、河床整體穩(wěn)定性差、沖淤面積跨度大、河段細(xì)長(zhǎng)、迫降起伏高等特征?？ψ罂h牤牛河較其它河段存在獨(dú)特的特點(diǎn)，具體如下：

1)形態(tài)結(jié)構(gòu)多樣。將喀左縣牤牛河按照不同的地理特征分為平原型、山區(qū)型，其中平原型河道存在水面寬、坡降小、水流滿等特點(diǎn)，河道淤積現(xiàn)象普遍存在，加之捕魚打撈、河道凍融等作用嚴(yán)重影響著河流生態(tài)結(jié)構(gòu)，許多河段出現(xiàn)不同程度的河岸坍塌；水流急、坡降大、走勢(shì)陡屬于山區(qū)型河段的典型特征，河道被長(zhǎng)期的沖刷侵蝕出現(xiàn)大面積裸露的石堆或基巖，部分河段沒(méi)有堤岸或堤岸殘缺不全。一般條件下，人為活動(dòng)對(duì)農(nóng)村河段的干擾程度較低，其自然形態(tài)較好且具有明顯的生態(tài)建設(shè)優(yōu)勢(shì)，但河岸生態(tài)保護(hù)和河道管理較為滯后，河道存在多樣性結(jié)構(gòu)[1]。

2)污染源復(fù)雜。隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的增多和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，面源污染、工業(yè)廢水、水產(chǎn)和畜牧養(yǎng)殖、生活垃圾及居民廢棄物成為河道主要污染物。例如，隨著雨水徑流農(nóng)田灌溉作用，過(guò)量施用農(nóng)藥?kù)F滴或微粉顆粒、施藥器械清洗用水以及農(nóng)藥等進(jìn)入河道，農(nóng)藥、化肥在顯著提升土壤肥沃力和農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí)，也會(huì)對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生污染；農(nóng)村牲畜糞便污水未經(jīng)妥善處理直接流入河道，對(duì)水體產(chǎn)生污染；此外，污水灌溉也會(huì)對(duì)河流水體產(chǎn)生一定的不利影響。

3)生態(tài)功能豐富。河道具有農(nóng)田灌溉、防洪減災(zāi)、城鄉(xiāng)供水等豐富的功能，也是維持自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要載體，與城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、居民生產(chǎn)生活等密切相關(guān)。縱橫交錯(cuò)的河網(wǎng)水系可為居民提供濕地環(huán)境、休閑娛樂(lè)場(chǎng)所和不可或缺的水資源，同時(shí)也是防洪排澇、降解稀釋污染物的重要途徑[2]。由于土地資源較少且缺乏對(duì)河道的保護(hù)，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展地方政府存在填河造地與埋河修路、擠占河道與溝塘、與水掙地等現(xiàn)象，建設(shè)用地的不斷擴(kuò)大使得水域面積持續(xù)減少，河道逐漸萎縮其防洪排澇功能明顯下降。

1.2 存在的問(wèn)題

1.2.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)低、農(nóng)田淹沒(méi)問(wèn)題

喀左縣牤牛河堤壩質(zhì)量差、防洪堤標(biāo)準(zhǔn)低，河道寬度過(guò)窄大多數(shù)未設(shè)置護(hù)岸。受氣候變暖和溫度升高影響，汛期雨量增大勢(shì)必會(huì)造成頻繁的洪水災(zāi)害，加之人口規(guī)模的擴(kuò)大和城鄉(xiāng)一體化建設(shè)，導(dǎo)致河流入水量和地表徑流量明顯增多，亟需提升河道防洪能力和防洪標(biāo)準(zhǔn)。

河水暴漲暴落為牤牛河河道的典型特征，汛期降雨多、雨強(qiáng)大且雨量集中，上游河水順山勢(shì)而下對(duì)沿河農(nóng)田、林地造成極大的危害。農(nóng)作物被洪水沖走的同時(shí)還會(huì)攜帶大量的泥沙，這進(jìn)一步增大了水流的沖刷力，下游河道周邊的農(nóng)作物長(zhǎng)期受淹且排水實(shí)施難度較大[3]。

1.2.2 沙土淤積及水土流失嚴(yán)重

牤牛河上游段地勢(shì)高、坡降陡、水流急，下游段流速小、坡度緩、河道滿，致使河道上游水力沖刷侵蝕而下游沙土淤積現(xiàn)象嚴(yán)重。河流調(diào)蓄洪水及防洪減災(zāi)的能力不斷下降，使得河道導(dǎo)流行洪、泄洪、滯洪、引水灌溉等功能失衡，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與沿河居民生活造成潛在威脅。

由于汛期雨量集中、雨強(qiáng)較大、山高坡陡、土層較薄、土質(zhì)疏松、植被覆蓋率低等自然因素，加之毀林開荒、濫砍亂發(fā)和陡坡耕種等不合理的人為活動(dòng)，使得牤牛河周邊的水土流失問(wèn)題較為突出。此外，采石取土、水電開發(fā)、城鎮(zhèn)建設(shè)等生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)嚴(yán)重破壞了地面植被，巖石裸露為水土流失提供了客觀條件，進(jìn)一步降低了生態(tài)系統(tǒng)的自修復(fù)能力。

1.2.3 人為破壞強(qiáng)、生態(tài)功能退化

河道能否正常流淌在很大程度上取決于人類的活動(dòng)，沿河居民環(huán)保意識(shí)薄弱致使工業(yè)廢水、生活污水和垃圾直接排入河道的現(xiàn)象普遍存在，使得水質(zhì)下降和水污染問(wèn)題日趨突出。在沒(méi)有長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和有力監(jiān)管的情況下，河道泥沙偷采偷挖等現(xiàn)象屢禁不止，河床深坑和河道破壞等問(wèn)題突出。

河道的過(guò)度開發(fā)和人工渠化治理等工程阻斷了土壤物質(zhì)與水系統(tǒng)之間的聯(lián)系及交流，濕地面積減少、水體含氧量下降、水質(zhì)惡化嚴(yán)重、水底淤泥增多和水生物種下降等問(wèn)題突出，兩棲動(dòng)物和水生物種的生存空間被壓縮，分割、孤立生物棲息地的問(wèn)題普遍存在，亟待修復(fù)濱河、濕地等系統(tǒng)的各項(xiàng)功能[4]。

2 河道生態(tài)治理模式探析

對(duì)于調(diào)節(jié)小氣候、防洪排澇、生態(tài)環(huán)境、降水和干旱河道水環(huán)境具有重要作用，也是滿足生產(chǎn)生活和促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源。根據(jù)新農(nóng)村建設(shè)和水利現(xiàn)代化發(fā)展要求實(shí)施河道生態(tài)治理，以治理與修復(fù)周圍水環(huán)境、建立生活污水及排水系統(tǒng)、健全保護(hù)飲用水源為根本出發(fā)點(diǎn)，綜合考慮法律制度、工程技術(shù)、個(gè)人行動(dòng)等措施，緊密結(jié)合水利工程按照重點(diǎn)突出、分布實(shí)施原則，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境清潔、水體流動(dòng)和水污染有效控制目標(biāo)，建立水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理和保護(hù)體系。

2.1 生態(tài)結(jié)構(gòu)治理模式

河道通常存在保持原生態(tài)系統(tǒng)和較好自然屬性的特征，而自然河道的岸坡穩(wěn)定性和抗洪水能力較差，所以河道治理工程要綜合考慮提升河流防洪能力和維護(hù)自然生態(tài)的要求。河道結(jié)構(gòu)型式的選擇直接決定了生態(tài)治理工程的整體效果，要充分考慮實(shí)際狀況選擇合適的方式。結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)資料和河道治理技術(shù)方法，河道生態(tài)結(jié)構(gòu)治理模式有自然型、工程型和景觀型3種。

1)自然型治理模式。這種治理模式可以利用根系發(fā)達(dá)、固結(jié)作用較好的喜水植物提升岸堤的穩(wěn)定性，選擇的物種應(yīng)符合因地制宜、便于繁殖和培育、河岸植被的觀賞價(jià)值好、水系統(tǒng)自凈能力及承載污染能力強(qiáng)等原則。例如，白蠟、欒樹、女貞、板栗、香花槐、水杉、楊樹、垂柳、香樟、銀杏等，其中柔韌性較好的柳樹可以提高岸坡水土保持和防洪能力，對(duì)降低水流速度也發(fā)揮一定的作用。結(jié)合地形特征和水文條件選擇合適的結(jié)構(gòu)類型、栽植方式，自然型治理模式一般適用于用地充足、邊坡平緩、河岸侵蝕不嚴(yán)重的河段，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是合理選擇和配置植物物種[5]。

2)工程型治理模式。對(duì)于具有較高防洪要求的山區(qū)河道和受沖刷作用較為嚴(yán)重的河流，必須采取工程治理措施保證此類河道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，為保護(hù)水系統(tǒng)環(huán)境還可實(shí)行生態(tài)措施。生態(tài)型河道治理模式綜合了工程與生態(tài)措施，其中常用的護(hù)坡材料有天然石材、木材、植物，而護(hù)腳材料主要有石籠、種植保和木樁。生態(tài)治理工程主要包括淺層防護(hù)類、噴混類、砌石類、框格、面墻等技術(shù)，其中應(yīng)用成熟且最為廣泛的有漿砌片石護(hù)坡技術(shù)，其主要目標(biāo)為防治岸坡沖刷。

3)景觀型治理模式。通過(guò)適當(dāng)?shù)男问?、速度和合理的生態(tài)系統(tǒng)，可以將物質(zhì)輸送至水陸界面區(qū)，對(duì)防治水體富營(yíng)養(yǎng)化、整治水環(huán)境污染和保持岸坡土壤等發(fā)揮著明顯成效。通過(guò)景觀型治理可以重建受損的河岸生態(tài)系統(tǒng)，而生態(tài)護(hù)坡的主要目的是恢復(fù)水系統(tǒng)生態(tài)功能，可將人文景觀與復(fù)式斷面結(jié)構(gòu)結(jié)合科學(xué)設(shè)計(jì)河道橫斷面。將各類人文景觀元素有規(guī)律的組合形成適合于當(dāng)?shù)氐木坝^效果，景觀型治理模式可以達(dá)到人水和諧、濱水宜居的治理狀態(tài)。充分體現(xiàn)水生態(tài)文明建設(shè)的要求及人水和諧相處的理念，這種治理模式比較適用于城鎮(zhèn)居住區(qū)。

2.2 水環(huán)境治理模式

1)集成多技術(shù)的生態(tài)治理模式。河道水環(huán)境治理過(guò)程中考慮引起水質(zhì)下降的各類因素，嚴(yán)格控制化肥、農(nóng)藥的施用，將面源與點(diǎn)源污染控制相結(jié)合實(shí)行有效的措施。所以，科學(xué)組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，加強(qiáng)推廣和種植抗農(nóng)藥抗病害作物，降低對(duì)農(nóng)藥、化肥和農(nóng)膜的施用量和依賴度，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供重要保障[6]。通過(guò)實(shí)時(shí)曝氣增氧、投放微生物等措施提升河流的納污能力，增加水體含氧量及降解水污染物。將植物種植技術(shù)與河道疏浚工程結(jié)合，除去水體中污染物和河底淤泥，綜合集成多項(xiàng)技術(shù)最大化獲取環(huán)境治理效益。

2)多尺度、多河道綜合治理模式。喀左縣分布有獨(dú)立自成的河流體系和縱橫交錯(cuò)的河網(wǎng)水系，河網(wǎng)水系錯(cuò)綜復(fù)雜，大小河流蜿蜒交錯(cuò)且水系相互連通。不同地區(qū)的河流范圍與尺度存在明顯差異，在各尺度河流時(shí)間河道水環(huán)境存在互相作用、相互影響的密切關(guān)聯(lián)，所以對(duì)水環(huán)境僅考慮某個(gè)尺度實(shí)行單一治理存在片面性，必須從多尺度、多河道的角度實(shí)施綜合治理。

3)多功能整體優(yōu)化模式。統(tǒng)籌考慮行洪排澇、污水處理、旅游發(fā)展、水文景觀、航運(yùn)灌溉、再生利用、生態(tài)環(huán)境、河道給排水等要求，結(jié)合水系統(tǒng)特征實(shí)施供水、節(jié)水和污染防治措施，由此增強(qiáng)水系統(tǒng)的整體性和抗外界干擾能力。以可靠的供水水源與安全運(yùn)行的供排水系統(tǒng)提供良好的灌溉用水，滿足農(nóng)田灌溉、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境用水需求。河道水環(huán)境耦合了人類活動(dòng)、氣候條件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)等因素，為提高河流水生物種的多樣性必須增強(qiáng)水系統(tǒng)的自我修復(fù)能力，營(yíng)造適宜的水生動(dòng)植物生長(zhǎng)空間，逐步實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品健康無(wú)害和人類能在河湖中游泳的目標(biāo)[7]。

4)水系統(tǒng)良性循環(huán)模式。將使用過(guò)的污水利用再生技術(shù)與深度無(wú)害化處理系統(tǒng)進(jìn)行凈化，由此實(shí)現(xiàn)水資源的最大化科學(xué)利用。下游水環(huán)境走廊和水功能作用不受上游地表水循環(huán)和區(qū)域水開發(fā)利用影響，保持城鄉(xiāng)河道或整個(gè)流域良好的水環(huán)境以及水資源自然循環(huán)。

3 結(jié) 語(yǔ)

1)河道生態(tài)治理應(yīng)以營(yíng)造生態(tài)環(huán)境和恢復(fù)物種多樣性為目標(biāo)，在滿足河岸穩(wěn)定的條件下實(shí)現(xiàn)生物、土壤、河流之間的能量物質(zhì)循環(huán)，保證水系統(tǒng)良性循環(huán)提升水環(huán)境的自修復(fù)和自凈化能力，為河流整體生態(tài)系統(tǒng)、改善水體環(huán)境提供保障。

2)文章結(jié)合喀左縣牤牛河河道實(shí)際現(xiàn)狀，從生態(tài)結(jié)構(gòu)和河道水環(huán)境兩個(gè)角度探究了河道生態(tài)治理模式，其中多尺度結(jié)合、循環(huán)利用、技術(shù)集成及整體優(yōu)化為4種生態(tài)治理模式，應(yīng)結(jié)合實(shí)踐工程常用的技術(shù)方法和當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，因地制宜的選擇合適的模式。隨著各類新型材料的不斷研究和施工工藝的持續(xù)發(fā)展，對(duì)各類新型材料和工程型式仍需要進(jìn)一步深入研究。