蘇家崗生態(tài)清潔小流域水土保持治理措施

鄭 麗

(沈陽(yáng)市康平縣自然資源保護(hù)與行政執(zhí)法中心，遼寧 康平 110500)

0 引 言

黨的十九大報(bào)告把小流域綜合治理、濕地保護(hù)與修復(fù)、國(guó)土綠化作為建設(shè)美麗中國(guó)和水生態(tài)文明的重要舉措。中央一號(hào)文件提出開展生態(tài)清潔型小流域、農(nóng)村宜居水環(huán)境和美麗宜居鄉(xiāng)村建設(shè)，實(shí)施農(nóng)村人居環(huán)境整治行動(dòng)和農(nóng)村清潔溝道行動(dòng)。因此，按照因地制宜、實(shí)事求是的原則，建設(shè)生態(tài)清潔小流域必將成為未來(lái)水土保持工作的發(fā)展趨勢(shì)。通過實(shí)施生態(tài)清潔小流域，使區(qū)域內(nèi)水土流失得到治理，面源污染有效控制，農(nóng)村污水、垃圾較好處理，以溝道整治、綜合治理和生態(tài)修復(fù)等措施改善人居、生產(chǎn)、生活、生態(tài)環(huán)境，形成新的景觀，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展以及促進(jìn)美麗家鄉(xiāng)建設(shè)[1-4]。

1 基本情況

1.1 小流域概況

蘇家崗小流域位于康平縣東官屯鎮(zhèn)內(nèi)，總面積48.49km2，其中農(nóng)業(yè)用地2666.65hm2、林業(yè)用地422.81hm2、草地137.22 hm2、果園12.12hm2、水域及村屯道路等非生產(chǎn)用地1548.78hm2、未利用土地61.42hm2，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主導(dǎo)。該流域?qū)偌撅L(fēng)大陸性氣候，四季分明、降雨集中、日照充足、溫差較大，多年平均降水量540mm，其中75%的降水集中于汛期，并多以暴雨、大雨的形式出現(xiàn)，年均徑流深75mm，年徑流總量240萬(wàn)m3。土壤多為棕壤土和沙化土，土層大多在0.4m-0.9m左右，含氮0.05%，有機(jī)質(zhì)含量0.87%，速效磷、鉀為3.0PPM和96.3PPM，按照國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(5級(jí))評(píng)定，全區(qū)土壤均為“中下”級(jí)。流域內(nèi)主要植被為疏林草地、楊、柳、松林等，林草植被率占宜林宜草面積12.94%。蘇家崗小流域?qū)儆跂|北漫川漫崗國(guó)家級(jí)和遼北漫川漫崗省級(jí)重點(diǎn)治理區(qū)，水土流失區(qū)1294hm2，土壤侵蝕類型水力侵蝕為主，風(fēng)蝕、凍融侵蝕所占比例較小，主要為輕度侵蝕，土壤侵蝕模數(shù)1450t/km2·a-2500 t/km2·a。

1.2 存在的問題

1)生態(tài)自然修復(fù)區(qū)。該區(qū)位于溝道源頭及出口處，生態(tài)環(huán)境較好，植物覆蓋率高。然而部分區(qū)域受到人為因素的影響，造成地貌和植被的破壞，因此在這些地段需對(duì)其進(jìn)行封育保護(hù)；植被稀疏的地方，采取人工補(bǔ)植、補(bǔ)播等措施[5]。

2)綜合治理區(qū)。①垃圾隨意堆放：該流域位于村內(nèi)，沒有工礦企業(yè)，但生活及養(yǎng)殖產(chǎn)生的垃圾隨意堆放，破壞周邊的生態(tài)環(huán)境。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，流域內(nèi)垃圾就地傾倒在道邊、耕地邊，小溝道內(nèi)，垃圾堆積并且外露容易繁殖大量細(xì)菌，垃圾經(jīng)雨水沖刷帶進(jìn)入溝道污染水質(zhì)。②面源污染：流域內(nèi)面源污染主要為農(nóng)藥、化肥等。③人畜糞便沒有經(jīng)過處理：流域內(nèi)廁所多為旱廁，養(yǎng)殖戶的牲畜糞便直接露天堆放，養(yǎng)殖廢棄物未經(jīng)任何處理直接排入小溝道內(nèi)，環(huán)境中的病原種類增多、菌量增大，寄生蟲與病原菌蔓延，尤其會(huì)引起人畜共患病情況的發(fā)生，從而危害健康。④污水隨意排放：流域內(nèi)污水主要為居民生活污水，其中生活污水主要為洗衣、廚房等用水，污水沒有收集和處理設(shè)施，少量生活污水排入土壤，大部分生活污水基本上直接排入溝道，對(duì)水質(zhì)造成影響，同時(shí)對(duì)溝道及周邊項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境也會(huì)造成一定的影響。

3)溝道整治區(qū)。①溝道堵塞：溝道存在人為開挖及堆填，生活垃圾堆積；溝道兩側(cè)沒有必要的硬性防護(hù)措施，隨著雨水沖刷，使泥沙匯入溝道，嚴(yán)重的堵塞溝道，雨水較大時(shí)阻礙過流容易造成村莊內(nèi)澇。②溝道沒有護(hù)岸：溝道兩側(cè)沒有防護(hù)措施，沒有植物景觀，兩側(cè)溝道被當(dāng)?shù)卮迕穹N植農(nóng)作物，將原有溝道已經(jīng)淤積堵死?？傮w感覺臟亂差，生態(tài)薄弱。③溝道兩側(cè)只有零星樹木，防護(hù)林無(wú)規(guī)模[6]。

2 小流域治理措施

根據(jù)清潔小流域選擇的原則、類型及要求，通過多次實(shí)地踏勘，最終確定生態(tài)清潔小流域項(xiàng)目區(qū)選擇在關(guān)家屯村和嘎叭屯村內(nèi)長(zhǎng)約4840m的穿村溝道。

2.1 生態(tài)自然修復(fù)區(qū)

項(xiàng)目區(qū)溝道源頭及支溝和出口處，林草覆蓋度大天然林草地，規(guī)劃為封禁治理區(qū)，利用大自然力量，充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自修復(fù)功能，加快林草植被恢復(fù)和自然環(huán)境改善，建設(shè)形成能夠大范圍防治、快速整治水土流失的生態(tài)修復(fù)區(qū)。考慮流域內(nèi)的地勢(shì)特征、地貌形態(tài)，在封育治理靠近人畜活動(dòng)頻繁的地帶，如打柴場(chǎng)、牧場(chǎng)、村屯和道路處布設(shè)圍欄，插排定界并明確專人管理。同時(shí)，對(duì)封育區(qū)零星的覆蓋度低的地塊采取補(bǔ)植樹木。

2.2 河道及周邊整治區(qū)

疏浚溝道，在溝道內(nèi)修建漿砌石擋墻及仿木樁護(hù)岸。溝道兩側(cè)1-2m的范圍布設(shè)溝道防護(hù)林，溝道緊鄰道路處栽植綠籬形成植物圍欄。設(shè)置宣傳牌(警示牌)，在嘎叭屯溝道節(jié)點(diǎn)處修建小型濕地一處。

2.3 綜合治理區(qū)

項(xiàng)目區(qū)溝道的左岸和右岸(1-2m)的范圍，人為擾動(dòng)大的區(qū)域，居住集中區(qū)域，設(shè)置集中垃圾堆放站，鼓勵(lì)大家將垃圾集中堆放到垃圾站，禁止隨意向溝道內(nèi)傾倒垃圾，做好垃圾分類工作，由村里找專人統(tǒng)一處理。項(xiàng)目區(qū)溝道內(nèi)，清理垃圾，疏浚溝道，道路一側(cè)種植喬灌木及花草，美化村莊。為高效利用人畜糞便鼓勵(lì)農(nóng)戶建設(shè)沼氣池，節(jié)省柴灶；利用好村中的氧化池，疏通進(jìn)出水口，將氧化池附近耕地退耕植樹，栽植觀賞樹種，形成小型景觀帶。

2.4 工程方案設(shè)計(jì)

1)岸坡設(shè)計(jì)：結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，即溝道較窄且兩邊均為道路和居民地，開挖面積較小。為減少兩側(cè)開挖、垃圾和漂浮物倒掛；并充分考慮與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)景觀效果相結(jié)合，最終確定采用漿砌石護(hù)岸和混凝土仿木樁。在穿村溝道周邊無(wú)道路和非村莊主要道路的時(shí)候優(yōu)先采用漿砌石護(hù)岸，在村莊主干路且周邊人流量比較大的穿村溝道優(yōu)先采用混凝土仿木樁結(jié)構(gòu)，以達(dá)到改善人居環(huán)境與周邊景觀協(xié)調(diào)的目的[7,8]。

①仿木樁護(hù)岸設(shè)計(jì)：結(jié)合當(dāng)?shù)厍鍧嵭×饔蚓坝^效果，關(guān)家屯主干溝氧化塘(樁號(hào)0+434)開始至干溝左轉(zhuǎn)(樁號(hào)0+720)處截止采用混凝土仿木樁護(hù)岸形式?；炷练履緲蹲笥野豆灿?jì)434m，頂寬4m。仿木樁采用方形削角空心C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單根仿木樁長(zhǎng)度2m，截面尺寸為0.3×0.3m，空心半徑為0.1m。底部基礎(chǔ)為U形槽結(jié)構(gòu)，采用C25素混凝土。塊石強(qiáng)度≥30MPa，砂漿標(biāo)號(hào)M10?；炷令A(yù)制件要從正規(guī)混凝土廠家進(jìn)行購(gòu)買，并符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?；炷练履緲墩w結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深1.3m，砂墊層0.1m，外露1m。土方回填壓實(shí)相對(duì)密度≥0.6，如圖1。

圖1 混凝土仿木樁設(shè)計(jì)圖

②漿砌石護(hù)岸設(shè)計(jì)：上游源頭部分溝道不明顯，采用削坡順流，坡比為1∶2。溝底寬均為1.5m。進(jìn)入居民地段(關(guān)家屯村干溝樁號(hào)0+125，嘎巴屯村樁號(hào)0+000)兩個(gè)項(xiàng)目區(qū)均有采用漿砌石擋土墻形式進(jìn)行護(hù)砌。漿砌石高2.3m，頂寬尺寸詳見表5.4-2。因現(xiàn)場(chǎng)地形所限，不能統(tǒng)一漿砌石上開口寬規(guī)格，只能隨地形條件選取最大頂寬。迎水坡為直立式，背水坡坡比為1∶0.3?；A(chǔ)埋深1.4m，外露1m。漿砌石擋土墻頂寬為0.3m，底寬為1.3m，墻頂設(shè)置2cm厚M10砂漿抹面，基礎(chǔ)采用厚0.1m的砂石墊層，擋墻每隔10m設(shè)置一道分縫，封內(nèi)填充瀝青模板，厚度2cm，擋土墻頂部到底部0.5m處設(shè)置排水管，排水管間距為3.0m，排水管直徑50mm，70cm長(zhǎng)的pvc管，墻后至墻前設(shè)3%的縱坡。管背部用土工布包裹，并設(shè)置20cm厚中粗砂濾層。漿砌塊石≥MU30，砂漿為M10，選用水泥砂漿。水泥砂漿必須要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。漿砌石擋墻臨水側(cè)臨時(shí)開挖邊坡為1∶1，預(yù)留開挖工作寬度0.5m，背水側(cè)臨時(shí)開挖邊坡為1∶0.75。土方回填壓實(shí)相對(duì)密度≥0.6，如圖2。

圖2 漿砌石擋墻設(shè)計(jì)圖

2)植物措施設(shè)計(jì)：關(guān)家屯植物措施1處自然式組團(tuán)栽植連翹、丁香，下鋪金娃娃萱草提升景觀效果。植物措施2、3處栽植紫穗槐，簡(jiǎn)單防護(hù)。干溝兩側(cè)栽植饅頭柳作為行道樹，株距5m。行道樹下鋪設(shè)1m寬紅王子錦帶綠籬，局部區(qū)域等距栽n植單排紫丁香、重瓣榆葉梅、連翹，株距3m。左右支溝栽植紫穗槐，植物措施表如表1。

表1 關(guān)家屯植物措施表

嘎叭屯紅色線區(qū)域栽植饅頭柳作為行道樹，株距5m。每?jī)芍牮z頭柳間栽植一株重瓣榆葉梅，綠色區(qū)域栽植紫穗槐簡(jiǎn)單防護(hù)，植物措施1處栽植垂柳，垂柳下播種波斯菊。植物措施2處栽植垂柳及重瓣榆葉梅組團(tuán)，形成小區(qū)域景觀。小型濕地通過土方開挖預(yù)留小島栽植垂柳，水生植物為千屈菜、蘆葦、黃菖蒲，如表2。

表2 嘎叭屯植物措施表

3)濕地設(shè)計(jì)：嘎叭屯項(xiàng)目區(qū)(樁號(hào)0+700)處現(xiàn)有一處小型濕地，但是濕地淤泥較多，無(wú)植物，濕地中間部荒草叢生，蓄水較少。景觀效果較差。本次工程計(jì)劃在原有小濕地處設(shè)計(jì)小型濕地一處。擬規(guī)劃濕地面積1200m2，邊坡進(jìn)行修坡處理，坡比為1:2，中間部分預(yù)留小島一處面積為100m2，種植垂柳等。濕地開挖土方量2153m3,多余土方就近平整。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，預(yù)留水深為0.5m。在濕地周圍栽植相應(yīng)的水生植物，以達(dá)到一個(gè)景觀效果。

4)修坡整形設(shè)計(jì)：嘎巴屯村在樁號(hào)0+800-1+800處進(jìn)行修坡整形工作。平整長(zhǎng)度為1000m，平整后河道寬度為1.5-3m，平整后河道平均比降為5.9‰，與現(xiàn)狀河底的比降基本保持一致，兩側(cè)削坡坡比為1∶1.5，清除土方量1145m3。清出的土方晾干后平整到溝邊的土路上。

5)防沖坎設(shè)計(jì)：在關(guān)家屯村漿砌石起始位置(干溝樁號(hào)0+125處)銜接比降較大，修建一處簡(jiǎn)易小型防沖坎。防沖坎采用格賓石籠形式，上游連接段3.5m，降坡坡比為1：2，下游護(hù)底段6m，上下游落差1m。石籠規(guī)格為2×2×0.5網(wǎng)箱。石籠采用2m寬，0.5m厚石籠壓頂，石籠下鋪設(shè)0.1m厚砂墊層和土工布(400g/m2)，如圖3。

圖3 石籠防沖坎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

3 結(jié) 論

將人工修復(fù)與自然修復(fù)相結(jié)合合理設(shè)計(jì)生態(tài)清潔小流域綜合治理措施，遵循就地取材、因地制宜的原則選擇施工用材，通過綜合治理和全面規(guī)劃形成高效益、多功能、多目標(biāo)的防治體系，在有效控制水土流失、改善生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，把生態(tài)自然修復(fù)、面源污染控制、人居環(huán)境改善、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)等有機(jī)結(jié)合起來(lái)，可使小流域成為能為人們提供潔凈河流、優(yōu)美環(huán)境和暢游場(chǎng)所的生態(tài)清潔型小流域。