五華縣坪田水生態(tài)清潔型小流域治理措施及實(shí)踐

王為旖楠，王云峰

(1.廣東省水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣州 510635；(2.中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)有限公司，廣州 510610)

1 生態(tài)清潔小流域的概念

傳統(tǒng)的小流域治理主要治理含義是以小流域?yàn)閱卧?，統(tǒng)籌規(guī)劃，治溝與治坡相結(jié)合，工程措施與植物措施相結(jié)合，治理與開發(fā)相結(jié)合，生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合，建立起從溝頭到溝口，從山頂?shù)綔系椎牧Ⅲw水土流失防護(hù)體系。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，水環(huán)境污染及水土流失的加劇，傳統(tǒng)的以水土保持為目標(biāo)的小流域治理已經(jīng)難以滿足治理需求。在這樣的背景下，生態(tài)清潔小流域的概念應(yīng)運(yùn)而生[1]。

生態(tài)清潔小流域是在傳統(tǒng)小流域綜合治理基礎(chǔ)上，將水資源保護(hù)、面源污染防治、農(nóng)村垃圾及污水處理等結(jié)合到一起的一種新型綜合治理模式。其建設(shè)目標(biāo)是溝道侵蝕得到控制、坡面侵蝕強(qiáng)度在輕度(含輕度)以下、水體清潔且非富營養(yǎng)化、行洪安全、生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的小流域[2]。

2 項(xiàng)目概況

坪田水小流域位于廣東省五華縣，流域總面積為135.19 km2，涉及華陽鎮(zhèn)、龍村鎮(zhèn)、梅林鎮(zhèn)3個(gè)鎮(zhèn)37個(gè)行政村。流域內(nèi)植被較好，水土流失以輕度侵蝕為主，侵蝕類型主要為水力侵蝕，強(qiáng)度及劇烈侵蝕主要為崩崗、村莊基建及果園農(nóng)業(yè)開墾等。流域內(nèi)小河道泥沙淤積、沖刷嚴(yán)重，河道植物及枯枝落葉較多，存在垃圾入河現(xiàn)象，嚴(yán)重影響環(huán)境及生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]。

為改善流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展，五華縣在傳統(tǒng)水土流失治理的基礎(chǔ)上，結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)，開展生態(tài)清潔小流域治理工程，著重解決項(xiàng)目區(qū)內(nèi)水土流失、行洪不暢、水污染及生態(tài)破壞等問題。

3 治理措施及實(shí)踐

3.1 治理目標(biāo)及原則

本工程以坪田水小流域?yàn)閱卧运幢Ｗo(hù)為中心，以控制水土流失和生態(tài)修復(fù)為重點(diǎn)，對山、水、田、林、村、固體廢棄物及污水統(tǒng)一規(guī)劃，做到預(yù)防保護(hù)、生態(tài)自然修復(fù)與綜合治理并重，通過封禁保護(hù)并輔以人工治理等手段，達(dá)到流域內(nèi)水源潔凈、生態(tài)優(yōu)良、環(huán)境宜居的目標(biāo)。

治理原則為：① 現(xiàn)有治理工程避免過度治理，既不重復(fù)，又能相互補(bǔ)充結(jié)合，發(fā)揮長效機(jī)制；② 建立現(xiàn)有道路、住宅布局、綠地及空間環(huán)境的有機(jī)聯(lián)系；③ 貫徹以人為本的理念，努力創(chuàng)造舒適、美觀、休閑的人居環(huán)境和自然景觀，營造布局合理、環(huán)境優(yōu)美的生活場所和休閑觀光場所，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展；④ 生態(tài)和諧，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方的有關(guān)規(guī)范，傳承地域文脈，營造功能合理、結(jié)構(gòu)清晰、生態(tài)和諧、安全舒適的環(huán)境和景觀；⑤ 追求社會(huì)效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化，處理好整體與局部、長遠(yuǎn)和當(dāng)前之間的關(guān)系，為項(xiàng)目區(qū)的有序開發(fā)、社會(huì)化管理創(chuàng)造有利條件[4]。

3.2 治理措施及實(shí)踐

按照水土流失成因、流失程度及治理?xiàng)l件等因素對流域進(jìn)行分區(qū)治理，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，共分為3類治理區(qū)，分別為：① 生態(tài)自然修復(fù)區(qū)，小流域內(nèi)人類活動(dòng)和人為破壞較少，自然植被較好，分布在遠(yuǎn)離村莊、山高坡陡的集水區(qū)上部地帶，通過封禁保護(hù)或輔以人工治理即可實(shí)現(xiàn)水土流失基本治理的區(qū)域；② 綜合治理區(qū)，小流域內(nèi)人類活動(dòng)較為頻繁、水土流失較為嚴(yán)重，分布在村莊及周邊、農(nóng)林牧集中的集水區(qū)中部地帶，需采用工程、植物和耕作等綜合措施，方可實(shí)現(xiàn)水土流失基本治理的區(qū)域；③ 河道整治區(qū)，河道及周邊一定范圍內(nèi)，分布在小流域的下部地帶，需采取溝道治理、護(hù)坡護(hù)岸、土地整治或綠化美化措施，以保持水體清潔的河道兩側(cè)區(qū)域[5]。

3.2.1生態(tài)自然修復(fù)區(qū)

1) 封禁

對植被受損地區(qū)實(shí)行封禁，封禁期3～5 a，待植物恢復(fù)到一定程度后，再輪換封禁原開放地區(qū)。本工程采用半封禁治理模式，即在保證林木不被破壞的前提下實(shí)行季節(jié)性封育，在林木休眠期開山，對幼林、中齡林定期進(jìn)行撫育管理。

對封禁區(qū)植被狀況，主要樹種更新能力、方式、年限及成材時(shí)間，母樹及幼樹的數(shù)量、分布，土地條件以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況，群眾對木材、林副產(chǎn)品，薪柴及放牧要求，生活習(xí)慣等進(jìn)行調(diào)查，綜合分析，全面規(guī)劃，提出封禁措施和封禁年限，根據(jù)規(guī)劃劃定封禁區(qū)周邊界線，在封禁明顯地段設(shè)立封禁標(biāo)志牌[6]。

為促使封禁治理盡快見效，需重視撫育管理，建立相應(yīng)的管理制度。坪田水小流域共規(guī)劃封育管護(hù)面積為96.23 km2。在封育管護(hù)區(qū)配置管護(hù)人員，埋設(shè)封管牌，通過現(xiàn)場調(diào)查及查看衛(wèi)星影像資料，確定封禁區(qū)內(nèi)補(bǔ)植面積為553.20 hm2。補(bǔ)植補(bǔ)種采用喬木及灌木混種的方式進(jìn)行林區(qū)恢復(fù)，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，喬木選用大葉女貞，灌木選用胡枝子，種植點(diǎn)采用正方形配置，造林密度為36株/hm2。

2) 崩崗治理

崩崗是坪田水小流域主要水土流失類型。崩崗侵蝕坡面上的耕地，會(huì)導(dǎo)致耕地面積減少，同時(shí)崩崗侵蝕產(chǎn)生的大量泥沙對下游的基本農(nóng)田也造成毀滅性的破壞。崩崗侵蝕區(qū)導(dǎo)致植被遭到破壞，土壤涵養(yǎng)水源的能力下降，造成下游水源補(bǔ)給的缺乏和水資源的可利用率降低，對區(qū)域生態(tài)造成嚴(yán)重破壞[7]。

根據(jù)崩崗的發(fā)育規(guī)律，結(jié)合生態(tài)學(xué)原理，確定崩崗防治的措施為：① 在集水坡面造混交林，提高坡地植被覆蓋率。根據(jù)五華縣治理崩崗的經(jīng)驗(yàn)，主要可選擇耐干旱、耐貧瘠、生長快、根系發(fā)達(dá)、覆蓋面積大、易繁殖、萌芽更新能力強(qiáng)的濕地松、大葉相思等。② 在崩崗溝頭挖天溝或山邊溝，用以攔截、分散坡面徑流，防止對溝頭的沖刷。③ 在崩崗溝壑修筑谷坊，用以攔截泥沙，抬高侵蝕基準(zhǔn)面。谷坊填筑可就地取材，利用崩塌土方進(jìn)行填筑，既節(jié)省投資，又可以減少工程施工造成新的水土流失。④ 對治理區(qū)采取封育措施，加速植被自我修復(fù)。

通過采取上述措施治理，可有效減輕治理區(qū)水土流失，保護(hù)下游農(nóng)田不受侵害。本次共治理流域內(nèi)崩崗15處，總面積為8.97 hm2(崩崗治理實(shí)景如圖1所示)。

圖1 崩崗治理實(shí)景示意

3.2.2綜合治理區(qū)

1) 固體廢棄物集中收集

坪田水流域內(nèi)多數(shù)村莊沿河而建，河道沿線缺乏垃圾回收點(diǎn)，部分生活垃圾及建筑廢料就近棄于岸邊及橋頭處，堵塞河道，污染水質(zhì)，需對沿線村莊的生活生產(chǎn)垃圾進(jìn)行處理。

本工程根據(jù)村民人口數(shù)量及生活習(xí)慣，在現(xiàn)有垃圾收集措施的基礎(chǔ)上，于背風(fēng)的村路旁設(shè)置小型垃圾收集池，根據(jù)垃圾類型分類擺設(shè)垃圾桶，樣式與村莊景觀相協(xié)調(diào)，同時(shí)滿足基本的防雨、防散落等功能。本工程設(shè)置垃圾收集池共計(jì)118處，杜絕垃圾入河。

2) 污水收集處理

流域內(nèi)人口密集，個(gè)別村民小組生活污水呈粗放型排放，基本無污水排放系統(tǒng)，污水沿道路邊溝或路面排放至就近水體，對水質(zhì)造成一定影響，并可能影響到下游居民用水安全。為保護(hù)坪田水水質(zhì)，需對沿線的村莊采取生活污水處理措施。對居住比較集中的行政村或村民小組，建設(shè)小型人工濕地作為村莊的生活污水處理池，對生活污水進(jìn)行統(tǒng)一收集和處理，含有毒物和雜質(zhì)(農(nóng)藥、生活污水)的流水經(jīng)過濕地時(shí)會(huì)減慢流速，有利于毒物和雜質(zhì)的沉淀和排除，栽植濕地植物也能有效地吸收有毒物質(zhì)，從而達(dá)到減輕環(huán)境污染、增強(qiáng)水體自凈能力、提高防污控污能力、凈化下游水源、保護(hù)河流水質(zhì)的目的。同時(shí)，可以充分利用濕地美化鄉(xiāng)村，和生態(tài)旅游觀光項(xiàng)目相結(jié)合，發(fā)揮濕地的景觀功能，把濕地建設(shè)和周邊水生態(tài)景觀節(jié)點(diǎn)及旅游鄉(xiāng)村設(shè)施聯(lián)合打造，建成居民休閑娛樂的場所，豐富居民的生活，改善村莊生態(tài)環(huán)境，提高居民生活質(zhì)量，構(gòu)建和諧村莊[7]。未來鄉(xiāng)村振興等規(guī)劃的污水集中收集處理設(shè)施實(shí)施后濕地仍可做為入廠前的預(yù)處理措施或出廠尾水處理設(shè)施。根據(jù)當(dāng)?shù)匦枰竟こ淘O(shè)置人工濕地1處。

3) 經(jīng)果林

崩崗治理完成后，對受崩崗侵蝕毀壞的農(nóng)田進(jìn)行清理平整，栽植經(jīng)濟(jì)作物，提高村民收入。根據(jù)五華縣當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，經(jīng)果林選用樹種為早脆梨，該樹種對土壤要求不嚴(yán)格，除極端砂質(zhì)、極度粘質(zhì)土壤以外，都可正常生長，但以土層深厚、土質(zhì)疏松、富含有機(jī)質(zhì)、透水、保水性較好的砂質(zhì)壤土最好[8]。根據(jù)五華縣氣候條件、地力及栽培管理水平，株行距選用3 m×3 m。當(dāng)年春天播種，待苗長出2～3片真葉后，對過密的可進(jìn)行間苗，過疏的及時(shí)補(bǔ)苗，本工程栽植早脆梨共計(jì)1.33 hm2(經(jīng)果林栽植實(shí)景如圖2所示)。

圖2 經(jīng)果林栽植實(shí)景示意

3.2.3河道整治區(qū)

1) 河道綜合整治

綜合整治河道主要為流域內(nèi)的坪田水中下游、官洞水、米潭水、大盤水、新坑水、坳里水、角嶺水及新連水中下游溝道?，F(xiàn)狀河流沿線人類活動(dòng)造成的水土流失及生活垃圾淤堵河道，縮窄了行洪斷面，雨季排水不暢，導(dǎo)致農(nóng)田及房屋受淹，影響了沿線居民的生產(chǎn)生活。本次治理主要對人居密集的坪田水中下游及支流官洞水進(jìn)行清淤疏浚并新建生態(tài)護(hù)岸，其它較小的支流主要為清淤疏浚，盡量保持河道自然景觀，減少生硬的工程化痕跡。清淤疏浚應(yīng)盡量保留局部段原有的河心洲、灘涂地。清淤工程側(cè)重于改善水質(zhì)及保障水流暢通，因此要重視淤泥的后期處理或綜合利用，防止發(fā)生二次污染。

根據(jù)廣東省中小河流治理要求，河道治理措施應(yīng)適應(yīng)河道自然性、生態(tài)性、親水性的要求，護(hù)岸護(hù)坡宜采用天然材料和生態(tài)材料[9]。本工程遵照廣東省治河指導(dǎo)思想，并根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，對比技術(shù)、生態(tài)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，最終確定采用格賓石籠及混凝土植草磚作為河道防護(hù)材料。具體做法是，常水位以下護(hù)腳采用格賓石籠砌筑，既保證護(hù)腳有一定的強(qiáng)度抵抗水流沖刷，又滿足河道內(nèi)外水體連通交換的生態(tài)要求；常水位以上采用空心植草磚護(hù)坡，岸坡草透過植草磚中孔長出，最終可覆蓋整個(gè)坡面，達(dá)到生態(tài)防護(hù)及水美岸綠的效果(河道生態(tài)護(hù)岸實(shí)景如圖3所示)。

圖3 河道生態(tài)護(hù)岸實(shí)景示意

2) 水生態(tài)工程

為滿足坪田水沿岸居民親水需求，本工程在坪田水河口處新建水生態(tài)工程1處，作為當(dāng)?shù)厝罕娦蓍e健身的場所。工程對原有的硬化地面進(jìn)行升級改造，將其打造成一處可供周邊村民休閑健身的場地，場區(qū)內(nèi)包括健身器材、休閑涼亭等公共設(shè)施；綠化種植主要以觀花觀葉植物為主，主要種植小葉紫薇、香樟等喬木，以及龍船花、杜鵑等灌木植物(如圖4所示)。

圖4 河口水生態(tài)工程實(shí)景示意

4 結(jié)語

生態(tài)清潔小流域治理是近年來大力推廣的水土流失治理模式，與傳統(tǒng)的小流域治理模式相比，生態(tài)清潔小流域更加注重水質(zhì)清潔、生態(tài)修復(fù)及人居環(huán)境改善[10]。治理過程中應(yīng)遵守自然生態(tài)、安全經(jīng)濟(jì)、長效管護(hù)的治理原則，踐行綠水青山就是金山銀山的理念，突出水生態(tài)文明建設(shè)要求，深入貫徹落實(shí)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，鼓勵(lì)小流域治理與美麗鄉(xiāng)村、新農(nóng)村建設(shè)、鄉(xiāng)村旅游及產(chǎn)業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水污染防治與水土保持治理，充分發(fā)揮小流域治理綜合效益[11]。坪田水小流域治理工程在設(shè)計(jì)及實(shí)施過程中突出生態(tài)及清潔兩個(gè)主題，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)水土流失特點(diǎn)，對小流域進(jìn)行分區(qū)治理，采取針對性措施，預(yù)防保護(hù)與綜合治理并重，防治措施布局因地制宜、因害設(shè)防，盡量減少防治措施中的工程痕跡，建立以人為本，自然和諧的宜居環(huán)境，取得了良好的效果。