生態(tài)保護(hù)視角下村落的排水系統(tǒng)建設(shè)研究

姚乾秦，屠秉坤，陸海杰，陸宜航

(浙江仁欣環(huán)科院有限責(zé)任公司，浙江 寧波 315000)

社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，進(jìn)一步提高了城鄉(xiāng)居民的物質(zhì)生活水平，在此過程中，人們對于生活環(huán)境質(zhì)量提出了越來越高的要求。在城鄉(xiāng)建設(shè)過程中，相關(guān)部門主動對生活環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，以生態(tài)環(huán)保為切入點(diǎn)改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，將有助于為人們創(chuàng)造一個良好、舒適的居住環(huán)境。

目前，我國城市的排水系統(tǒng)已較為完善，即使在城市不斷改造、擴(kuò)建過程中，現(xiàn)有的排水系統(tǒng)和新建城市管網(wǎng)也能夠基本滿足城市排水的需要[1]。相比而言，我國農(nóng)村地區(qū)的排水系統(tǒng)覆蓋面狹窄、排水系統(tǒng)不夠完善，導(dǎo)致農(nóng)村生活污水收集率整體偏低，排水系統(tǒng)的建設(shè)仍然處于初級階段。因此，為了進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)村排水系統(tǒng)的建設(shè)力度，需要建立一個完善的覆蓋農(nóng)村地區(qū)的污水管網(wǎng)系統(tǒng)，并以這種方式實(shí)現(xiàn)對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)。

1 排水系統(tǒng)相關(guān)概述理論

1.1 排水體制

排水體制是建設(shè)排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)，可以分為分流制與合流制兩種類型。在城鄉(xiāng)規(guī)劃中，排水規(guī)劃屬于一項(xiàng)專項(xiàng)規(guī)劃，在城鄉(xiāng)基礎(chǔ)建設(shè)中占有重要地位。從目前的情況看，我國傳統(tǒng)村落的排水規(guī)劃還處于發(fā)展初期，其排水系統(tǒng)建設(shè)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中屬于相對薄弱的一個環(huán)節(jié)。合流制排水體制是國內(nèi)許多城市最早使用的排水模式，許多城市最早采用的直流式合流制排水體制，主要是將污水直接排放到河流等水體，這種方式會對水體環(huán)境造成嚴(yán)重污染。后來出現(xiàn)了截流式合流制排水體制，這種方式主要是通過截流污水，在污水處理廠實(shí)現(xiàn)對污水的匯集。但該種排水體制仍然會有部分污水流入水體，造成嚴(yán)重的水體污染。

1.2 低影響開發(fā)

低影響開發(fā)主要是美國為解決城市內(nèi)澇問題提出的一項(xiàng)概念，是將傳統(tǒng)管網(wǎng)快排模式轉(zhuǎn)化為利用水的自然循環(huán)模式，通過這種方式降低排水對原有生態(tài)系統(tǒng)造成的影響。該理念強(qiáng)調(diào)水的自然循環(huán)與社會循環(huán)。從水連續(xù)流動性的視角考慮，下游供水水源實(shí)質(zhì)上來自于上游排水，在整個自然體系的水循環(huán)中，降水是非常關(guān)鍵的一個部分，可以將其看成是與整個自然界的流動與循環(huán)環(huán)環(huán)相扣的環(huán)節(jié)。該理念的出現(xiàn)徹底打破了將供水與排水看成兩個獨(dú)立部分的觀念，與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域中關(guān)于一切都是有關(guān)聯(lián)的說法切實(shí)相符[2]。

2 農(nóng)村排水系統(tǒng)建設(shè)的緊迫性

2.1 缺少良好的環(huán)保意識

在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，生活節(jié)奏的加快，使人們對于物質(zhì)生活水平的追求不斷提高，農(nóng)村居民也不例外。在此過程中，農(nóng)村居民對于衛(wèi)生健康的認(rèn)識仍然停留在傳統(tǒng)思想層面，許多農(nóng)村居民更注重個人衛(wèi)生，對農(nóng)村村落良好生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、維持和關(guān)注度不足，導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)仍然存在嚴(yán)峻的污染問題。尤其是傳統(tǒng)村落受傳統(tǒng)衛(wèi)生健康觀念制約，存在隨意排放生活污水的問題，導(dǎo)致村落內(nèi)部滋生大量蚊蟲蒼蠅，這些蚊蟲蒼蠅自身攜帶有大量病菌，可能會加劇傳染性疾病在村落內(nèi)部的傳播，嚴(yán)重威脅著居民的身體健康[3]。村落排水系統(tǒng)不完善、農(nóng)民缺少環(huán)保觀念，使得村落環(huán)境不斷惡化，導(dǎo)致部分傳統(tǒng)村落逐漸被貼上“臟亂差”的標(biāo)簽，使村落的良好環(huán)境遭到破壞，這是影響我國農(nóng)村地區(qū)發(fā)展的主要因素之一，不利于農(nóng)村居民對高品質(zhì)、高質(zhì)量生活的追求。

2.2 良好的水環(huán)境不復(fù)存在

改革開放以后，我國城鄉(xiāng)居民的生活觀念、就業(yè)觀念發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變，大量農(nóng)村勞動力向城市轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致農(nóng)村剩余勞動力缺少治理農(nóng)村環(huán)境的積極性，甚至存在隨意處理生活垃圾、隨意排放生活污水的問題，使農(nóng)村原本優(yōu)質(zhì)、良好的水環(huán)境消失，美好的農(nóng)村水環(huán)境形象成為廣大農(nóng)民的記憶，使農(nóng)村生活缺少了一些樂趣，因此迫切需要加強(qiáng)對農(nóng)村水環(huán)境的保護(hù)，通過設(shè)計(jì)和建設(shè)農(nóng)村排水系統(tǒng)，有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

2.3 迫切需要解決洪澇問題

在人類社會不斷進(jìn)步的過程中，人類活動導(dǎo)致全球氣候發(fā)生巨大變化。近年來，全國各地的降雨強(qiáng)度不斷提升，部分地區(qū)深受暴雨、洪澇影響，農(nóng)民苦不堪言。比如2021年，我國河南省遭遇了歷史罕見的特大暴雨，導(dǎo)致河南省城鄉(xiāng)地區(qū)遭遇洪澇災(zāi)害，出現(xiàn)了重大人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，尤其是在部分排水系統(tǒng)建設(shè)不完善的農(nóng)村地區(qū)，洪澇災(zāi)害造成的負(fù)面影響更明顯。出于解決暴雨、洪澇等自然災(zāi)害的目的，迫切需要對農(nóng)村村落的排水系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)和優(yōu)化建設(shè)，最大限度地滿足村落雨水的排放需求。

2.4 農(nóng)村排水的特征分析

根據(jù)排水污染程度以及排水來源進(jìn)行劃分，可以將村落排水分為污水和雨水兩大類。排水與地方居民的生活、生產(chǎn)有著密切聯(lián)系，傳統(tǒng)村落主要以從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活活動為主，是村落排水的主要來源，大致包括了雨水、農(nóng)田化肥排水、生活污水和養(yǎng)殖業(yè)污水等。農(nóng)村的日常生活污水，主要是指農(nóng)村居民日常生活中排放的污水，包括淋雨水、洗滌水、廚衛(wèi)污水等。農(nóng)民生活中排放的糞便污水，富含大量蛋白質(zhì)和有機(jī)物，相較于其他生活污水的水質(zhì)更差，因此需要經(jīng)過處理才可以排入排水系統(tǒng)。淋浴水、洗滌水等，相較于廚衛(wèi)污水水質(zhì)好，因此在排水系統(tǒng)中常被稱為廢水。

在傳統(tǒng)村落中，排水系統(tǒng)可以分為兩類，分別是生活排水系統(tǒng)與雨水系統(tǒng)，在當(dāng)前的農(nóng)村排水系統(tǒng)建設(shè)中，主要存在以下問題[4]：（1）村民大量使用農(nóng)藥、化肥，在農(nóng)田排水或降雨過程中，農(nóng)田里殘留的大量農(nóng)藥、化肥會隨著田間排水溝流至河道、滲入地下，導(dǎo)致村落的地表水、地下水和土壤遭到污染，這種污染屬于化學(xué)污染類型，治理過程很難。（2）部分村落可能在發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，卻缺少科學(xué)規(guī)劃及必要的環(huán)評措施，導(dǎo)致養(yǎng)殖過程產(chǎn)生的污水在未經(jīng)處理的情況下隨意排放，尤其是在動物糞便、尸體處理和排放較為隨意的情況下，會導(dǎo)致污水中富含大量有機(jī)物，最終會使村落內(nèi)部的河流水富營養(yǎng)化，導(dǎo)致村落內(nèi)部水生態(tài)環(huán)境遭到破壞，給水生生物的生存帶來嚴(yán)重影響，導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)惡化，村落生態(tài)失衡，尤其是在河流中腐殖質(zhì)增多的情況下，水中可能還會散發(fā)大量惡臭氣味，給村民的生活帶來嚴(yán)重影響。（3）村民生活水平的提升對居住環(huán)境提出了較高要求。在修建房屋、日常生活中會產(chǎn)生大量污水、垃圾，這些污水垃圾在不經(jīng)處理的情況下直接排放，就會對村落的地面、土壤、河流造成嚴(yán)重影響，導(dǎo)致村落生態(tài)環(huán)境遭受破壞。（4）受臺風(fēng)、暴雨等天氣的影響，再加上村落內(nèi)部排水系統(tǒng)不完善、不暢通，在河流無法滿足村落排雨要求的情況下，可能會導(dǎo)致洪澇災(zāi)害發(fā)生，使村落內(nèi)部的建筑、田地遭受嚴(yán)重破壞，加劇了水土流失問題。

3 生態(tài)保護(hù)視角下農(nóng)村建設(shè)排水系統(tǒng)的措施分析

3.1 加強(qiáng)城鄉(xiāng)排水系統(tǒng)的聯(lián)系

生態(tài)保護(hù)視角下，在建設(shè)和優(yōu)化農(nóng)村排水系統(tǒng)的過程中，要遵循因地制宜原則，結(jié)合村落自身特色，在可持續(xù)發(fā)展、綠色化發(fā)展理念的引導(dǎo)下，使排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)符合生態(tài)保護(hù)的要求。在對排水系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮項(xiàng)目的可操作性，要具有前瞻性目光，樹立一個有助于村落持續(xù)排水的長遠(yuǎn)目標(biāo)，并根據(jù)地方政府的排水規(guī)劃與規(guī)范要求，逐步建立雨污分流的排水系統(tǒng)。在排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)村落人口并結(jié)合排水量，明確人口未來發(fā)展趨勢，用前瞻性的眼光進(jìn)行排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，避免排水系統(tǒng)未來無法滿足村落的排水需求。在村落排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，要根據(jù)村落建筑布局情況和道路建設(shè)情況，構(gòu)建村落內(nèi)部全覆蓋的管網(wǎng)系統(tǒng)，充分利用生態(tài)環(huán)境的自然降解功能，建設(shè)一套分散式自然生物處理系統(tǒng)。村落排水系統(tǒng)需要加強(qiáng)和城市排污系統(tǒng)的聯(lián)系，以地方政府及相關(guān)職能部門為主導(dǎo)，構(gòu)建一個覆蓋城鄉(xiāng)地區(qū)的城鄉(xiāng)排水管網(wǎng)系統(tǒng)集中治理模式[5]。

3.2 合理選擇污水管道材料

在排水系統(tǒng)建設(shè)中，污水管道建設(shè)需要投入較高成本，在項(xiàng)目總投資中的占比較高，其中材料費(fèi)是主要的費(fèi)用支出，在管道建設(shè)總投資中占比較高。同時在污水管道建設(shè)完成后，由于其屬于一項(xiàng)隱藏性工程，后期維護(hù)難度較大，也需要較高的經(jīng)費(fèi)投入。只有保證管道材料質(zhì)量過硬，才能降低后期管道維護(hù)的費(fèi)用。污水管道材料的選擇，影響著污水排放系統(tǒng)的暢通性，因此在實(shí)際選擇管道材料過程中，需要結(jié)合排水系統(tǒng)建設(shè)的需求，綜合考慮以下因素：（1）管道強(qiáng)度。所選擇的污水管道材料，必須同時滿足內(nèi)部水壓與外部荷載的要求，需要根據(jù)管道的埋設(shè)深度合理計(jì)算管道的承載參數(shù)。比如采用塑料管道，埋設(shè)深度為3 m，在標(biāo)準(zhǔn)土質(zhì)條件下，要求管道強(qiáng)度達(dá)到8 KN/m2，在埋設(shè)深度超過3 m的情況下，需要選擇強(qiáng)度不低于12 KN/m2的材料。（2）防腐性能。由于污水管道長期埋在地下，土壤中存在大量具有腐蝕性的物質(zhì)，可能對污水管道的表面造成腐蝕。同時，管道內(nèi)部還會受到污水沖刷，抗腐蝕性較弱的管道材料可能不具備較長的使用壽命，這就對污水管道材料的抗腐蝕性提出了較高要求。因此，在施工建設(shè)階段還需要適當(dāng)采取防腐措施，有效提高污水管道的抗腐蝕性，通過這種方式延長污水管道的使用壽命。

在當(dāng)前的排水系統(tǒng)中，常用的管道類型有鋼筋混凝土管、高密度聚乙烯雙壁波紋管、PVC-U排水管、玻璃鋼夾砂管等。其中，鋼筋混凝土污水管是一種傳統(tǒng)的管材，適用范圍較廣，造價成本較低，不過受管材重量的影響，運(yùn)輸和施工難度較大，尤其是管道接口部分倘若處理不當(dāng)，后期可能存在滲漏風(fēng)險，這種類型的管材對于地質(zhì)條件的要求較高，常用于雨水排水系統(tǒng)。高密度聚乙烯雙壁波紋管屬于一種新型管材，具有較高的水利條件且質(zhì)量較好，這種管材的強(qiáng)度可以滿足不同條件下的雨污排放要求，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，施工也較為便捷，不過這種管材的造價成本較高，因此不適合在農(nóng)村排水系統(tǒng)建設(shè)中使用。PVC-U管材是一種適用范圍較廣的小管徑排水管，造價成本較低，適用于污水排放量較小的農(nóng)村地區(qū)，尤其是在農(nóng)村資金有限的情況下，該管材具有較強(qiáng)的使用價值。玻璃鋼夾砂管的性能較高，不過管材的強(qiáng)度不高，在運(yùn)輸、施工和后期使用過程中存在碎裂風(fēng)險，因此對管道施工的要求很高，常用于市政工程項(xiàng)目，不太適用于農(nóng)村排水系統(tǒng)建設(shè)。在農(nóng)村排水系統(tǒng)建設(shè)中，需要根據(jù)村落的資金條件、地質(zhì)條件、氣候環(huán)境等，并結(jié)合村落雨污排放的需求，通過對不同管材的經(jīng)濟(jì)性、適用性、安全性、技術(shù)性等進(jìn)行對比的方式，選擇出最合適的管道材料，有助于更好地滿足農(nóng)村排水系統(tǒng)建設(shè)的需求[6]。比如，村落內(nèi)部主要以日常生活污水、雨水排放為主，雨污排放量較小，建議使用性能、造價較好的PVC-U管材；村落內(nèi)部設(shè)置有養(yǎng)殖場、農(nóng)產(chǎn)品加工廠等，可以結(jié)合使用PVC-U管材和高密度聚乙烯雙壁波紋管，前者主要用于生活污水、雨水排放，后者主要用于生產(chǎn)污水排放，實(shí)現(xiàn)生活、生產(chǎn)污水獨(dú)立排放，不僅可以滿足村落排水的需要，同時還可以幫助村落解決排水系統(tǒng)建設(shè)中存在的資金不足問題。

3.3 排水系統(tǒng)的附屬設(shè)施

在建設(shè)農(nóng)村排水系統(tǒng)的過程中，各項(xiàng)附屬設(shè)施的建設(shè)能夠?yàn)榕潘到y(tǒng)營造一個良好的水利條件，有助于后期排水系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)和維修，在排水系統(tǒng)中這些附屬設(shè)施是非常重要的組成部分，所以需要根據(jù)村落的實(shí)際情況，合理設(shè)置不同的排水附屬設(shè)施。（1）跌水井。設(shè)置跌水井，主要是在上下游存在較大跌水高差的情況下使用這種方式，尤其是針對我國南部地區(qū)的部分村落，其內(nèi)部地質(zhì)高低不一，在建設(shè)排水系統(tǒng)過程中，常會設(shè)置一些跌水井。（2）檢查井。為了方便村落對排水系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、清理，需要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)施檢查井。在村落內(nèi)部地形條件較為復(fù)雜的情況下，想要改變污水、雨水的流向，可以在不同坡度、方向的管道之間設(shè)置檢查井，合理控制檢查井的大小，并在檢查井底部設(shè)置沉泥槽，方便在排水系統(tǒng)后期運(yùn)行中定期對沉泥槽進(jìn)行清理，以保障排水系統(tǒng)的暢通性。在建設(shè)檢查井的過程中，需要做好相應(yīng)的加固措施，避免在排水系統(tǒng)后期運(yùn)行過程中，受基礎(chǔ)不牢固、自然災(zāi)害等因素影響，導(dǎo)致檢查井發(fā)生不規(guī)則沉降引起的管道滲漏問題。（3）出水口。在未建設(shè)排水系統(tǒng)之前，在進(jìn)行村落排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，出于對河流生態(tài)的保護(hù)，需要廢除村落過去一些直接連接河流的排水口。在新建排水系統(tǒng)過程中，可以通過設(shè)置穩(wěn)定塘的方式靈活設(shè)置出水口的位置，以便于對村落雨水、污水進(jìn)行集中處理。

在建設(shè)農(nóng)村排水系統(tǒng)的過程中，為實(shí)現(xiàn)對污水的有效治理，可以綜合采用不同的污染治理手段。尤其是我國正處于新農(nóng)村建設(shè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，農(nóng)村勞動模式發(fā)生轉(zhuǎn)變，使大量勞動力流出，因而導(dǎo)致大量農(nóng)村污水缺乏專人治理，造成污水堆積嚴(yán)重的情況，并對村落的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。這些污水在不經(jīng)過處理隨意排放的情況下，會對村落及周邊的水體環(huán)境、土壤環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并滋生了大量蚊蟲蒼蠅，對人們的身體健康造成嚴(yán)重危害[7]。因此，村落在建設(shè)排水系統(tǒng)的過程中，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)對污水的處理，以自然村落為單位，構(gòu)建完善的排水系統(tǒng)，并在排水系統(tǒng)出口段、末端設(shè)置污水管網(wǎng)，再結(jié)合村落現(xiàn)狀，開發(fā)出一塊缺少利用價值的荒地，建設(shè)一塊適當(dāng)大小的穩(wěn)定塘，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)村污水的集聚和集中處理，并利用相應(yīng)的生物和物化手段實(shí)現(xiàn)對這些污水的處理。村落也可以考慮內(nèi)部排水量大小，在設(shè)置穩(wěn)定塘的同時，建設(shè)一個排水子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與城市污水管網(wǎng)的連接，便于地區(qū)相關(guān)部門對城鄉(xiāng)污水進(jìn)行綜合治理，在滿足城鄉(xiāng)污水排放的同時，進(jìn)一步加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度。

4 結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)村落受資金、人力、自然等各方面因素的影響，普遍沒有建立完善的給排水系統(tǒng)，尤其是在排放污水和雨水的過程中，如果污水未經(jīng)處理就直接排放，將會對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，導(dǎo)致村落生態(tài)環(huán)境惡化，村民的生活環(huán)境質(zhì)量大幅下降。因此，從生態(tài)保護(hù)的視角出發(fā)，我國在實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對各傳統(tǒng)村落排水現(xiàn)狀的分析，并結(jié)合村落排水需求加強(qiáng)排水系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)雨污管網(wǎng)在農(nóng)村的全覆蓋，實(shí)現(xiàn)城市與農(nóng)村排水系統(tǒng)的有效連接，并加強(qiáng)對村落污水的集中排放和治理，以進(jìn)一步加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。