陳衛(wèi)東
(安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局,237005,六安)
淠河總干渠渠道水草治理探討
陳衛(wèi)東
(安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局,237005,六安)
淠史杭;渠道;水草;成因;治理措施
自2010年以來,安徽省淠史杭灌區(qū)淠河總干渠渠道水草生長較快,新發(fā)現(xiàn)水草品種增加,水草種類和數(shù)量增多,縮窄了渠道有效輸水斷面,導致渠道輸水阻力加大,輸水能力下降,渠道不能按設計流量進行灌溉輸水,對輸水安全、防汛安全以及灌溉效益的發(fā)揮產(chǎn)生了一定影響。為消除水草帶來的危害,管理單位對渠道水草進行調(diào)查研究,嘗試找出生長旺盛的原因,并對水草治理采取了有效措施,取得了明顯成效。
淠河總干渠是淠史杭灌區(qū)最大的輸水動脈,始于六安市裕安區(qū)橫排頭引水樞紐,尾至合肥市肥西縣高劉鎮(zhèn)新民壩,全長104.2 km,服務淠河灌區(qū)內(nèi)44萬hm2農(nóng)業(yè)灌溉和六安、合肥市的工業(yè)和生態(tài)用水,同時承擔六安、合肥兩市及沿渠鄉(xiāng)鎮(zhèn)350萬余人的生活用水任務。渠首引水流量 300 m3/s,渠尾設計流量114.8 m3/s,總干渠渠底寬60~40 m,設計水深5~4.2 m。
淠河灌區(qū)屬亞熱帶向暖溫帶過渡氣候區(qū),四季分明,氣候溫和,年內(nèi)降雨分配不均,區(qū)域水旱災害多發(fā)。灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以水稻為主,其次為小麥、油菜、玉米、棉花等,復種指數(shù)為184%,是全省糧食生產(chǎn)特別是水稻生產(chǎn)的主要基地。
1.水草現(xiàn)狀
根據(jù)實地調(diào)查統(tǒng)計,淠河總干渠現(xiàn)有肉眼可見水草近10種,其中常見的有苦草、菹草、馬來眼子菜、小眼子菜、荇菜、水花生、金魚藻、輪葉黑藻等。水草來源分為外來水草和渠道水草兩類,外來水草主要以小眼子菜、荇菜、水花生、金魚藻為主,一般是經(jīng)上游渠道區(qū)間來水、水庫放水、側(cè)向來水攜帶或漂浮入渠的水草;渠道水草以苦草、菹草、馬來眼子菜、輪葉黑藻為主,依托渠道邊坡或淤積量較大土體生長。根據(jù)管理單位實地查看和抽樣調(diào)查,淠河總干渠渠道的水草分布情況見表1。
2.水草生長趨勢
(1)繁殖生長能力強
渠道水草的繁殖能力和生長速度較強。以水花生為例,它是一種水生和半水生雜草,生命力強,繁殖速度快,適應性強,不怕旱不怕澇,只要有一小段草莖落在農(nóng)田里,就會瘋長,豬、牛吃過后糞便中的草莖也能落地生根。在河流水道和湖邊生長的水花生,能夠迅速覆蓋較大面積的過水斷面。
(2)渠道水草旺盛生長的危害
水草對淠河總干渠渠道的主要影響是阻水。一是漂浮的水草阻擋在涵閘等取水口,影響取水和計量。二是渠道內(nèi)生長的水草占據(jù)河道面積,引起灌溉渠道引水不暢,流量銳減,影響灌溉供水。三是影響淠河總干渠九里溝電站發(fā)電,僅2012年因水草原因減少發(fā)電效益80萬元左右。四是外來的漂浮水草大多夾帶丟棄物,有的已經(jīng)腐爛,對水體有一定的污染。
淠河總干渠渠道水草生長原因主要包括以下幾方面:
①生態(tài)鏈受到破壞。淠河總干渠沿渠極少數(shù)群眾由于沒有收入來源,就使用有害的漁具濫捕,特別是對草食性與濾食性魚類的捕殺,造成魚類種群和個體變小,致使水草天敵銳減。
②側(cè)向來水排入量集中。近年隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的過量使用,土壤與農(nóng)作物對化肥的吸收量遠小于使用量,導致沿淠河總干渠右岸的坡面來水攜帶泥沙和化肥殘留物進入渠道內(nèi)。
③渠道出現(xiàn)淤積。淠河總干渠自投入運行以來,憑借當初規(guī)劃設計的合理,渠道基本上處于沖淤平衡狀態(tài),淤積量較少;但經(jīng)過50多年的運行,隨著灌溉運行方式的調(diào)整,尤其是受近年渠首橫排頭上游庫區(qū)采砂等影響,部分渠段出現(xiàn)淤積,且水面開闊的湖區(qū)段淤積較嚴重。
表1 淠河總干渠渠道水草情況調(diào)查
④部分渠段渠底淤泥中氮磷含量較高。2012年9月,經(jīng)對渠道內(nèi)有水草生長的淤泥取樣檢測,個別淤泥樣品總磷含量為755.6 ug/g、氨氮含量為297.1 ug/g,表明灌渠中淤泥的氨氮及磷元素含量較高,而氨氮及總磷是水草生長的有利條件。
⑤氣候逐漸變暖。進入21世紀后,江淮之間的溫度無論是夏季還是冬季,氣溫總體上在升高,特別是近年極端天氣的頻現(xiàn),也為水草旺盛生長提供了有利條件。
此外也有外來物種入侵、生物體攜帶及渠道護坡結(jié)構(gòu)形式破壞食草性水生物的生存環(huán)境等原因,這些不良因素合在一起造成了淠河總干渠部分渠道水草生長旺盛的狀況。
淠河總干渠渠道水草生長旺盛,縮減了渠道輸水的有效斷面,延緩了水流速度,輸送相同斷面流量需要抬高渠道水位,這對渠道的運行安全、工程安全以及灌溉高峰期輸水均帶來不利影響,必須采取有效措施控制渠道水草生長的數(shù)量及生長速度。
1.管理措施
管理措施是現(xiàn)階段水草治理中采用最多的,也是見效最快的措施。目前采用的方法主要有以下幾種:
①人工清除。此法主要用于渠底無水或僅有少量積水(水深一般不超過0.2 m)的渠段,由管理人員穿上雨褲或膠靴直接到渠底,用釘耙抓拖水草撈至岸邊,再運到指定地點進行處理。僅2012年在淠河總干渠羅管節(jié)制閘關閉的情況下,應用人工清除的方法就打撈水草近500 t,其中200 t由養(yǎng)殖場加工成牲畜飼料。
②人工加機械清除。此法適用于水深0.3~0.8 m的渠段,如果水草特別多,管理人員可站在小型清潔船上用鐮刀或油鋸將水草割斷,使其漂浮到下游適當?shù)牡胤皆贀破?;如果水草不太多,管理人員可在船上用釘耙抓拖,也可在鋼絲繩上系上重物(如磚塊)使鋼絲繩沉底,再用人工或機械往上游拖拉鋼絲繩使水草被拽起,當水草漂浮到下游時再撈起。
③割草船割除。此法主要適用于水深0.8 m以上的淠河總干渠羅管閘以上渠段,該段渠道承擔六安市城市居民日常生活用水的輸水任務,需要長年保持一定水深,割草船割除渠道水草效率高。這種方法對輪葉黑藻的清理效果較好。
④設置攔草浮柵。在總干渠主要渠段分別設置攔草浮柵,對上游漂浮下來的水草進行攔截并集中清理打撈。如2012年、2014年分別在羅管節(jié)制閘上游、樊通橋渠下涵處設置了攔草浮柵,取得了較好效果。
2.工程措施
結(jié)合灌區(qū)基本建設和六安市城市建設,對淠河總干渠主要城區(qū)段渠道岸坡采用生態(tài)防護措施,即在渠道迎水坡采用生態(tài)化、透水性護岸,建成利于生物棲息的岸坡,形成陸生—濕生—水生的環(huán)境,修復和增強淠河總干渠邊坡生態(tài)功能;對部分因淤積引起渠道過水斷面縮小的渠段,進行清淤處理。結(jié)合水質(zhì)保護的需要,繼續(xù)加強對河岸、周邊用地及上游水源基本保護區(qū)的控制性工程建設。
3.生態(tài)措施
對外源性污染處理采取沿渠建設生態(tài)收集過濾溝措施,過濾面源污染的雨水,控制氨氮入渠濃度;對內(nèi)源性污染處理采取洄水區(qū)設置水生態(tài)植物帶措施,在渠道內(nèi)水域面積較大的地方栽種常綠水生植物凈化水體。將渠道背堤水塘改造成自然濕地凈化入渠水質(zhì)。
4.綜合措施
開展水草專項研究,利用科技、信息、生物、管理等新技術新方法,如采取渠道排干暴曬、控制水位、無毒藥物殺滅、基因阻斷改良等對各類水草進行綜合整治利用,保持水草適量適度生長,既保證水質(zhì)安全,又保證渠道運行安全。
淠河總干渠渠道水草產(chǎn)生的原因極其復雜,管理單位只是從工程安全運行的角度對水草治理問題進行探索,尚未從理論上對水草生存的原因、機理、治理等進行深入研究。當前要保持對水草治理的力度,同時要聯(lián)合相關科研單位,對水草進行專題研究,尋找有效的生物治理措施;要加大與地方政府及水利、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和環(huán)保等部門的協(xié)調(diào),制定水草治理規(guī)劃,建立水草治理管理制度;要鼓勵社會參與,與有關企業(yè)加強聯(lián)系,建立水草資源化利用機制。通過水草治理確保渠道通暢,使灌區(qū)的抗旱減災功能和灌溉引水綜合效益充分發(fā)揮,保障灌區(qū)供水安全、糧食安全及和諧穩(wěn)定,支撐區(qū)域經(jīng)濟社會的發(fā)展。
[1]劉震.扎實推進國家水土保持生態(tài)文明工程建設[J].中國水利,2013(9).
[2]王愛國.大力推進灌區(qū)生態(tài)文明建設[J].中國水利,2013(15).
[3]陳衛(wèi)東.安徽淠史杭灌區(qū)的生態(tài)建設實踐[J].中國水利,2015(16).
責任編輯張金慧
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1000-1123(2016)03-0019-02
2016-01-04
陳衛(wèi)東,黨委書記、紀委書記、副局長,高級工程師。