五華縣坪田水生態(tài)清潔型小流域治理措施及實踐

王為旖楠，王云峰

(1.廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司，廣州 510635；(2.中水珠江規(guī)劃勘測設計有限公司，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為單元，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水土流失防護體系。隨著經(jīng)濟社會的快速發(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運而生[1]。

生態(tài)清潔小流域是在傳統(tǒng)小流域綜合治理基礎上，將水資源保護、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。其建設目標是溝道侵蝕得到控制、坡面侵蝕強度在輕度(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個鎮(zhèn)37個行政村。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、沖刷嚴重，河道植物及枯枝落葉較多，存在垃圾入河現(xiàn)象，嚴重影響環(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，促進生態(tài)旅游經(jīng)濟發(fā)展，五華縣在傳統(tǒng)水土流失治理的基礎上，結(jié)合新農(nóng)村建設，開展生態(tài)清潔小流域治理工程，著重解決項目區(qū)內(nèi)水土流失、行洪不暢、水污染及生態(tài)破壞等問題。

3 治理措施及實踐

3.1 治理目標及原則

本工程以坪田水小流域為單元，以水源保護為中心，以控制水土流失和生態(tài)修復為重點，對山、水、田、林、村、固體廢棄物及污水統(tǒng)一規(guī)劃，做到預防保護、生態(tài)自然修復與綜合治理并重，通過封禁保護并輔以人工治理等手段，達到流域內(nèi)水源潔凈、生態(tài)優(yōu)良、環(huán)境宜居的目標。

治理原則為：① 現(xiàn)有治理工程避免過度治理，既不重復，又能相互補充結(jié)合，發(fā)揮長效機制；② 建立現(xiàn)有道路、住宅布局、綠地及空間環(huán)境的有機聯(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，促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展；④ 生態(tài)和諧，堅持可持續(xù)發(fā)展，嚴格執(zhí)行國家和地方的有關規(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 追求社會效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的最大化，處理好整體與局部、長遠和當前之間的關系，為項目區(qū)的有序開發(fā)、社會化管理創(chuàng)造有利條件[4]。

3.2 治理措施及實踐

按照水土流失成因、流失程度及治理條件等因素對流域進行分區(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)自然修復區(qū)，小流域內(nèi)人類活動和人為破壞較少，自然植被較好，分布在遠離村莊、山高坡陡的集水區(qū)上部地帶，通過封禁保護或輔以人工治理即可實現(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)人類活動較為頻繁、水土流失較為嚴重，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、護坡護岸、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)自然修復區(qū)

1) 封禁

對植被受損地區(qū)實行封禁，封禁期3～5 a，待植物恢復到一定程度后，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行季節(jié)性封育，在林木休眠期開山，對幼林、中齡林定期進行撫育管理。

對封禁區(qū)植被狀況，主要樹種更新能力、方式、年限及成材時間，母樹及幼樹的數(shù)量、分布，土地條件以及社會經(jīng)濟狀況，群眾對木材、林副產(chǎn)品，薪柴及放牧要求，生活習慣等進行調(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，在封禁明顯地段設立封禁標志牌[6]。

為促使封禁治理盡快見效，需重視撫育管理，建立相應的管理制度。坪田水小流域共規(guī)劃封育管護面積為96.23 km2。在封育管護區(qū)配置管護人員，埋設封管牌，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)補植面積為553.20 hm2。補植補種采用喬木及灌木混種的方式進行林區(qū)恢復，根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗，喬木選用大葉女貞，灌木選用胡枝子，種植點采用正方形配置，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，會導致耕地面積減少，同時崩崗侵蝕產(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)造成嚴重破壞[7]。

根據(jù)崩崗的發(fā)育規(guī)律，結(jié)合生態(tài)學原理，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，主要可選擇耐干旱、耐貧瘠、生長快、根系發(fā)達、覆蓋面積大、易繁殖、萌芽更新能力強的濕地松、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，抬高侵蝕基準面。谷坊填筑可就地取材，利用崩塌土方進行填筑，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。

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(崩崗治理實景如圖1所示)。

圖1 崩崗治理實景示意

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，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)垃圾進行處理。

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

2) 污水收集處理

流域內(nèi)人口密集，個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，建設小型人工濕地作為村莊的生活污水處理池，對生活污水進行統(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)過濕地時會減慢流速，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)，從而達到減輕環(huán)境污染、增強水體自凈能力、提高防污控污能力、凈化下游水源、保護河流水質(zhì)的目的。同時，可以充分利用濕地美化鄉(xiāng)村，和生態(tài)旅游觀光項目相結(jié)合，發(fā)揮濕地的景觀功能，把濕地建設和周邊水生態(tài)景觀節(jié)點及旅游鄉(xiāng)村設施聯(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施實施后濕地仍可做為入廠前的預處理措施或出廠尾水處理設施。根據(jù)當?shù)匦枰竟こ淘O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)田進行清理平整，栽植經(jīng)濟作物，提高村民收入。根據(jù)五華縣當?shù)亟?jīng)驗，經(jīng)果林選用樹種為早脆梨，該樹種對土壤要求不嚴格，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。當年春天播種，待苗長出2～3片真葉后，對過密的可進行間苗，過疏的及時補苗，本工程栽植早脆梨共計1.33 hm2(經(jīng)果林栽植實景如圖2所示)。

圖2 經(jīng)果林栽植實景示意

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。現(xiàn)狀河流沿線人類活動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行清淤疏浚并新建生態(tài)護岸，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，河道治理措施應適應河道自然性、生態(tài)性、親水性的要求，護岸護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思想，并根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，對比技術、生態(tài)及經(jīng)濟指標，最終確定采用格賓石籠及混凝土植草磚作為河道防護材料。具體做法是，常水位以下護腳采用格賓石籠砌筑，既保證護腳有一定的強度抵抗水流沖刷，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坡，岸坡草透過植草磚中孔長出，最終可覆蓋整個坡面，達到生態(tài)防護及水美岸綠的效果(河道生態(tài)護岸實景如圖3所示)。

圖3 河道生態(tài)護岸實景示意

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?shù)厝罕娦蓍e健身的場所。工程對原有的硬化地面進行升級改造，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)修復及人居環(huán)境改善[10]。治理過程中應遵守自然生態(tài)、安全經(jīng)濟、長效管護的治理原則，踐行綠水青山就是金山銀山的理念，突出水生態(tài)文明建設要求，深入貫徹落實鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，鼓勵小流域治理與美麗鄉(xiāng)村、新農(nóng)村建設、鄉(xiāng)村旅游及產(chǎn)業(yè)發(fā)展有機結(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計及實施過程中突出生態(tài)及清潔兩個主題，結(jié)合項目區(qū)水土流失特點，對小流域進行分區(qū)治理，采取針對性措施，預防保護與綜合治理并重，防治措施布局因地制宜、因害設防，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。