云山生態(tài)清潔小流域分區(qū)措施配置與設計研究

鄒文華

(撫州市臨川區(qū)水利局， 江西 撫州 344100)

當前小流域治理已轉(zhuǎn)向生態(tài)清潔型小流域治理為主。而生態(tài)清潔小流域建設，應根據(jù)小流域水土流失情況進行區(qū)域劃分，以分區(qū)為單元合理配置水保措施，以提升生態(tài)清潔小流域治理成效。

1 小流域概況

云山生態(tài)清潔小流域土地總面積為43.06 km2，屬于贛東低山丘陵區(qū)域，以低丘崗地侵蝕地貌為主，小流域地形波狀起伏，地面坡度小于5°。小流域區(qū)域為亞熱帶季風濕潤氣候，雨量充沛,光照充足，多年平均氣溫18.0 ℃，多年年平均降雨量1743.6 mm，多年平均風速3.3 m/s。小流域地帶以紅壤為主，植被為亞熱帶常綠闊葉林。在清潔小流域建設期間，要立足于小流域?qū)嶋H情況進行建設。

2 云山生態(tài)清潔小流域建設目標及分區(qū)情況

云山生態(tài)清潔小流域建設，應完成水土流失治理，控制面源污染，處理農(nóng)村污水，保護水資源，進行溝渠湖塘整治，以改善小流域范圍內(nèi)的人居環(huán)境，打造農(nóng)村美麗家園。云山生態(tài)清潔小流域建設需完成以下建設目標:水土流失治理度達到70%以上；林草保存面積占宜林宜草面積的80%以上；人居生活環(huán)境顯著改善，進入河道的水質(zhì)達到Ⅲ類及以上。

為了達到云山生態(tài)清潔小流域治理成效，根據(jù)小流域農(nóng)村環(huán)境污染情況及不同的水土流失情況劃分防治分區(qū)，共設置三個防治分區(qū)，分別為生態(tài)自然修復區(qū)、綜合治理區(qū)、溝渠湖塘水系整治區(qū)。

3 各分區(qū)總體措施配置與措施設計

3.1 分區(qū)配置原則

云山生態(tài)清潔小流域建設以水源保護為核心，以控制面源污染、控制水土流失為重點，按照小流域分區(qū)情況進行統(tǒng)一規(guī)劃，兼顧綜合治理、生態(tài)修復、預防保護目標而建設生態(tài)清潔小流域[1]。

生態(tài)自然修復區(qū)。該區(qū)域存在集中化、規(guī)?；瑺钏春B(yǎng)區(qū)，在實際建設期間，應從涵養(yǎng)水源、蓄水保土、保護林草植被、封禁措施、設置警示牌等方面展開配置。

綜合治理區(qū)。主要任務在于整治污水、人居環(huán)境及村容村貌，以環(huán)境美化、村莊綠化、衛(wèi)生清潔為主要任務開展建設，對配方施肥技術進行推廣，鼓勵當?shù)販p少化肥、農(nóng)藥使用量，積極使用有機肥，以此保護小流域水體。

溝渠湖塘水系整治區(qū)。需通過門塘整治、溝渠護坡等方式，對村莊周邊水環(huán)境進行治理改善。

3.2 分區(qū)措施配置

3.2.1 生態(tài)自然修復區(qū)

該分區(qū)總面積為1071 hm2，需對該區(qū)域內(nèi)的水土流失現(xiàn)象進行治理，采用封育治理的方式保護林地，同時在該分區(qū)內(nèi)設置封禁警示牌20座。生態(tài)自然修復區(qū)的措施配置情況見表1。

表1 生態(tài)自然修復區(qū)治理措施

3.2.2 綜合治理區(qū)

該分區(qū)總面積為9 hm2，在綜合治理分區(qū)中，需從工程措施、植物措施、管理措施三個方面開展治理建設工作，具體治理措施數(shù)量情況如表2所示。

表2 綜合治理區(qū)治理措施

3.2.3 溝渠湖塘水系整治區(qū)

該分區(qū)總面積為14 hm2，治理建設工作需從工程措施、植物措施兩個方面進行建設，具體情況見表3。

3.3 分區(qū)措施設計

對三個分區(qū)的措施配置情況進行分析，其中人工濕地、休閑廣場、空地綠化、污染防治、門塘整治五個方面比較重要，從上述五個方面展開分區(qū)措施設計分析。

表3 溝渠湖塘水系整治區(qū)治理措施

3.3.1 人工濕地

主要位于綜合治理分區(qū)，表2措施配置表中所提到的污水處理設施則為人工濕地。該分區(qū)周邊的污水主要為居民生活污水，據(jù)統(tǒng)計，綜合治理分區(qū)周邊共有473人，《農(nóng)村生活飲用水量衛(wèi)生標準》(GB/T 11730—1989)中指出，每人日用水量為100 L，則每日需要消耗47.30 t水，按照用水量的85%計算生活污水量，可得出每日污水排放量為40.21 t，因此人工濕地污水處理設施應按照40.21 t/d的標準進行設計[2]。人工濕地技術指標以《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920—2020)為依據(jù)，人工濕地的設計進水水質(zhì)如表4所示，而出水水質(zhì)指標如表5所示。

表4 人工濕地設計進水水質(zhì)指標

表5 人工濕地設計出水水質(zhì)指標

在人工濕地設計時，為更好地確定人工濕地面積，可運用式(1)進行計算。

(1)

式中:As為人工濕地面積，m2；Q、Co、Ce為流量、進水BOD、出水BOD；Kt為溫度速度常數(shù)，當溫度為25 ℃時，溫度速度常數(shù)取1.357；d、n為介質(zhì)床深度與介質(zhì)孔隙度，其中介質(zhì)床深度取120 cm，n取0.4[3]。按照式(1)及污水處理指標確定人工濕地面積，最終將人工濕地面積定為1864.6 m2。

云山生態(tài)清潔小流域人工濕地采用潛流技術，當污水匯集后將會流入人工濕地，進過氧化、分解和過濾步驟實現(xiàn)良好處理。人工濕地周邊按照30株/m2的種植密度種植茭白、水芹等水生植物，栽植睡蓮，用于降解污水氮磷含量。

3.3.2 休閑廣場

休閑廣場是新時代農(nóng)村小康建設的重要內(nèi)容，在生態(tài)清潔小流域分區(qū)建設期間，可結(jié)合實際情況建設休閑廣場。云山生態(tài)清潔小流域內(nèi)的休閑廣場主要設置環(huán)形廣場、廣場道路、廊架、園林綠化及小品等，占地面積共3327 m2。

(1)環(huán)形廣場。環(huán)形廣場運用黃銹石花崗巖鋪裝，環(huán)形廣場面積為425.68 m2，而黃銹石花崗巖的規(guī)格為600 mm×600 mm×30 mm，運用100 mm× 300 mm×30 mm規(guī)格的芝麻灰花崗巖進行收邊。環(huán)形廣場下設1∶3水泥砂漿層、C15混凝土基層、碎石墊層，厚度分別為30 mm、100 mm、100 mm，基底運用素土夯實，密實度需超過90%[4]。

(2)廣場道路。廣場道路按照“三足鼎”型式設置在廣場四周，與廣場周邊道路進行銜接。廣場道路寬度為6.0 m，路面鋪設紅色透水磚，道路兩側(cè)鋪設米黃色透水磚。道路結(jié)構由下至上為素土夯實、級配碎石、土工布、粗砂過濾層、透水磚。

(3)廊架。以32.15 m為圓弧半徑設置弧形廣場廊架，廊架軸線長度、中寬、高度分別為34.13 m、3.15 m、4.20 m。

(4)園林綠化及小品。廣場運用加拿利海棗、香樟、廣玉蘭對廣場進行綠化，并混合配置喬灌草，采用拼花圖案、列植、叢植、孤植的方式設計綠化小品，搭建錯落有致、層次化的立體景觀。

3.3.3 空地綠化

按照云山生態(tài)清潔小流域整體設計情況來看，在小流域村莊區(qū)域存在裸露地塊，為強化生態(tài)清潔效果，建設新時代生態(tài)農(nóng)村家園，需對裸露地塊進行園林式綠化，綠化面積約為9791.4 m2。在本次小流域屋前屋后空地綠化工作中，可喬灌草混合配置。其中喬木可配置杜英、香樟、蘇鐵茶花、銀杏、楊梅、紅花繼木樁、紫薇、龜甲冬青球、紅葉石楠球，以及紅花繼木球等；灌木可配置杜鵑、金葉女貞、紅花繼木等；草皮可配置果嶺草。為保障綠化效果，果嶺草需鋪滿空地，沿道路列植行道樹，按照64株/m2的規(guī)格設置灌木，以此做好空地綠化配景工作。為保障生態(tài)清潔小流域措施配置整體性，最大限度保障綠地配置設置效果，需做好后續(xù)綠地撫育管理工作，以草坪修剪為例，草坪修剪多在3—10月，草坪高度應控制在4～5 cm范圍內(nèi)，可根據(jù)草坪形態(tài)學特征、生理特征、使用目的適當調(diào)整修剪高度。

3.3.4 污染防治

對小流域?qū)嶋H情況進行調(diào)查可見，發(fā)現(xiàn)小流域周邊村莊存在面源污染情況，如農(nóng)藥化肥大量使用、農(nóng)作物秸稈焚燒、生活垃圾隨意丟棄等，因此在小流域生態(tài)清潔建設期間，應做好面源污染控制工作。

從農(nóng)業(yè)廢棄物、生活垃圾角度來看，小流域周邊農(nóng)村固體廢棄物主要為畜禽養(yǎng)殖廢棄物、農(nóng)作物秸稈、生活垃圾，在清潔型小流域生態(tài)環(huán)境建設過程中，應盡可能實現(xiàn)固體廢棄物的資源化處理?？紤]農(nóng)村區(qū)域生活垃圾處理成本相對復雜，此時可采用“戶收集-村轉(zhuǎn)運-鎮(zhèn)集中處理”的方式進行處理，將畜禽養(yǎng)殖廢棄物、農(nóng)作物秸稈等具有利用價值的廢棄物進行堆肥化處理。此外，農(nóng)作物秸稈還可用作花卉盆缽、建筑材料、能源，而畜禽糞便可作為優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥，為農(nóng)作物提供充足養(yǎng)分的同時改善土壤物理化學性質(zhì)，還可將其資源化轉(zhuǎn)化為農(nóng)肥，固體畜禽糞便經(jīng)發(fā)酵處理后可成為優(yōu)質(zhì)有機肥，實現(xiàn)還田循環(huán)利用，液體畜禽糞便則可通過厭氧發(fā)酵處理生產(chǎn)沼氣，或直接排入污水處理系統(tǒng)進行凈化，以此實現(xiàn)小流域農(nóng)村區(qū)域的農(nóng)業(yè)廢棄物、生活垃圾的資源化處理。

從農(nóng)藥、化肥角度來看，需對N、P等污染物的投入進行有效控制，指導農(nóng)村施肥行為，引導其均衡農(nóng)地養(yǎng)分，使化肥、糞肥的輸入與農(nóng)作物的吸收輸出實現(xiàn)動態(tài)平衡，避免污染物成分堆積在地表。此外，減少N、P等污染物的輸出，在推進小流域水土保持工作的同時做好農(nóng)地的養(yǎng)分攔蓄工作。對于化肥、農(nóng)藥所形成的污染物，還可借助生物技術進行降解處理，提升磷酸鹽反應活性，以此有效控制污染物輸出量。

3.3.5 門塘整治

對云山生態(tài)清潔小流域現(xiàn)有門塘進行整治，這些門塘集蓄排水、維系生態(tài)系統(tǒng)、提供水源等功能為一體，通過整治將進一步提升相應功能。西側(cè)門塘岸坡有局部坍塌、雜亂問題，且存在嚴重淤塞現(xiàn)象，為實現(xiàn)水環(huán)境治理、水生態(tài)景觀改善等生態(tài)清潔治理目標，需立足于實際設置3座門塘。門塘以穩(wěn)固岸坡為整治設計前提，通過構建生態(tài)護岸打造親水生態(tài)景觀，在改善水環(huán)境的同時，為小流域周邊居民提供休閑健身場所。

4 結(jié) 語

云山生態(tài)清潔小流域依據(jù)環(huán)境污染情況及水土流失情況進行分區(qū)治理，共設置生態(tài)自然修復區(qū)、綜合治理區(qū)、溝渠湖塘水系整治區(qū)三大分區(qū)，在實際建設期間因地制宜，分區(qū)配置治理措施，將改善三大分區(qū)生態(tài)效果，將明顯提升云山生態(tài)型清潔小流域的治理成效，為當?shù)厝罕娞峁╋L景優(yōu)美的生活環(huán)境。