蘇金海
(安徽水安建設(shè)集團股份有限公司,安徽 合肥 230601)
隨著現(xiàn)代城市快速城鎮(zhèn)化,河(溝)渠水系的邊界空間不斷被侵占,使原本具有水源涵養(yǎng)功能的水系空間逐漸萎縮,漫灘區(qū)逐漸消失,水系的蓄滯洪水能力降低。尤其是平原地區(qū)的農(nóng)村水系區(qū)域,經(jīng)濟發(fā)展水平較低,水系空間管控能力較差,存在逐步侵蝕水系空間岸線等問題,生態(tài)防護體系以及生物棲息地逐步退化,水生態(tài)系統(tǒng)遭到了較大破壞。本文以河南省平原地區(qū)農(nóng)村水系的工程實踐為基礎(chǔ),探討基于生態(tài)視角下農(nóng)村水系生態(tài)護岸新模式,為平原地區(qū)農(nóng)村水系治理提供借鑒。
早期的治理工作大都以城市河流為主,對農(nóng)村地區(qū)水系關(guān)注較少。河南省平原地區(qū)水系大多數(shù)為季節(jié)性河流,缺水?dāng)嗔鳜F(xiàn)象較為普遍,生態(tài)基流保障嚴重不足。主要原因有:(1)一般情況縣城城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)水景觀優(yōu)先建設(shè),攔河閘、壩、堰等設(shè)施建設(shè)一定程度上破壞了水系縱向聯(lián)系,導(dǎo)致下游農(nóng)村河道缺水;(2)農(nóng)村庭院、道路、廣場等地面硬化導(dǎo)致土壤蓄水保水能力下降,河道難以得到長時間穩(wěn)定補水;(3)隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,農(nóng)民在河道的直接取水、灌溉需求已有所降低,部分河渠隨之荒廢,甚至填埋;(4)平原地區(qū)生活用水,尤其是大面積灌溉抽取地下水導(dǎo)致地下水超采較為嚴重,形成大面積淺層地下水超采區(qū);(5)除灌渠外農(nóng)村水系以天然降水為主,缺少系統(tǒng)調(diào)度和優(yōu)化配置等措施。
長期以來,農(nóng)村水系岸線管理范圍不明確,劃界后難以確權(quán),確權(quán)后管理乏力;另外農(nóng)村水利的基層管理缺乏專業(yè)技術(shù)人員,當(dāng)?shù)夭糠志用駷樽分鸲唐诶婷つ壳终己拥?,非法采挖,對河床形態(tài)造成嚴重影響。例如上蔡縣老北汝河、杜三溝均為季節(jié)性河流,常年無水,因多年未進行治理,兩岸生產(chǎn)、生活逐漸向老河槽發(fā)展,橋頭兩側(cè)隨意傾倒垃圾,局部房屋或倉庫廠房甚至占壓至河中心;農(nóng)田段河兩岸雜草、灌木叢生,河道管理范圍內(nèi)所屬空間多依托現(xiàn)狀被劃分為林地、農(nóng)田等,治理工作推進困難。
平原地區(qū)水系具有比降緩、流速小的特點,致使河道淤積現(xiàn)象嚴重,部分河道甚至萎縮,斷頭河、斷頭浜問題經(jīng)常存在。主要原因有:(1)農(nóng)村水系缺少護岸保護,汛期局部河段崩塌,淤積堵塞;(2)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展蠶食,原有河流被阻斷或填埋,水系間聯(lián)系被割斷;(3)農(nóng)村日常垃圾、農(nóng)作物等隨意傾倒。
農(nóng)村水系的污染源基本來自生活和生產(chǎn)活動。根據(jù)調(diào)研反饋,大部分農(nóng)村居民生活污水未經(jīng)任何處理直排入河;不少農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖沿河分布,糞便亦不經(jīng)處理直接排放河流。另外水系沿岸除過村段外大部分均為農(nóng)田,每年施用大量化肥、農(nóng)藥,由于農(nóng)田與河道開口線間基本無緩沖帶,造成大量的有機、有毒物質(zhì)直接進入河道,農(nóng)業(yè)面源污染問題日益突出。
平原地區(qū)農(nóng)村水系分布較為密集,日常管護任務(wù)重,且普遍存在管理經(jīng)費短缺、管理人員專業(yè)能力不足、管護工作落實不到位等問題。這也制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村水利管護水平的有效提升。
(1)自然河岸。岸坡植被系統(tǒng)可降低土壤間隙壓力,吸收土壤水分,可優(yōu)先用于農(nóng)村水系;植物根系可以提高土壤的抗剪強度,使土壤黏結(jié)力得到增強;亦可進行景觀造景。但是植被栽種早期由于覆蓋率較低不免被雨水沖刷,因此需選固土作用顯著、耐淹抗旱作用強的植被種類,另外適合本土生長的草類植物。
(2)木樁、柳條扦插、聯(lián)排條捆等護岸。根據(jù)實際情況,因地制宜選擇樹樁、柳枝、聯(lián)排條捆或豎排捆組合而成的結(jié)構(gòu)。①木樁、柳條扦插護岸:將活的、易生根的樹木切枝后插進土體,適合置于水岸交錯帶,施工后一定時間后根系固土,長出的枝葉對流水形成消能效果。但是若上部枝葉生長過度則需進行人工截枝維護。②聯(lián)排條捆:木樁、聯(lián)排條捆和豎條捆聯(lián)合而成的整體結(jié)構(gòu)。木樁為小直徑杉木或松木;條捆采用富于韌性的樹枝(如橡樹),以鋼絲綁扎;豎條捆采用小直徑的柳枝制成。聯(lián)排條捆是整體、多孔結(jié)構(gòu),既可護岸,也可以把雨水排入河道。
(3)自然石護岸。自然石護岸可采用15~40cm的級配卵石人工堆砌。巧妙地使用自然石硬質(zhì)材料,既不改變河岸自然特性,又能確保護岸工程的穩(wěn)定性。隨著長時間河流中泥沙的不斷沉積而形成的帶有孔狀的土壤環(huán)境,構(gòu)成了適合動植物生存的良好棲息地。這種護岸兼顧了安全、生態(tài)及景觀,能很好地保護和促進水生態(tài)系統(tǒng)的良性健康發(fā)展,適用于河道易引起沖刷的位置。
(4)植物纖維墊護岸。一般采用椰殼纖維、木棉、蘆葦?shù)忍烊恢参锢w維制成植物纖維墊,根據(jù)地質(zhì)情況植物纖維墊也可進行加筋。植物纖維一段時間后腐爛,形成的腐殖質(zhì)可以增加土壤肥力。草籽成長后與纖維墊相互咬合形成系統(tǒng)性抗沖結(jié)構(gòu)體,此結(jié)構(gòu)體融合了植物纖維墊防沖和植物根系固土的兩重功效,有著更高的抗沖蝕能力。
(1)石籠固岸。格賓/護墊是采用六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)制作而成的一種網(wǎng)箱或網(wǎng)墊結(jié)構(gòu),為全透水性結(jié)構(gòu),水土之間可無阻礙進行自然交換,增強水體自凈能力的同時,石籠和砂石、土壤的相互摻和為動植物提供了充足的生息空間,植被亦可以在其上自然生長。石籠固岸可做成直立砌體,也可用作護坡,可起到滯洪補枯的功效,施工簡單、易行,有較強的抗沖刷能力。
(2)多孔混凝土預(yù)制塊護岸。主要有連鎖磚、生態(tài)磚及魚巢磚。農(nóng)村水系具有斷面不大、流速小、坡面易于侵占的特點,尤其對于水系空間不足河段可采用植生型多孔透水混凝土預(yù)制結(jié)構(gòu)。
(3)土工固袋護岸。土工固袋是由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)經(jīng)緯向由單股單一扁絲交叉編制而成的袋子。土工固袋(5 面)每層0.5m 厚,袋內(nèi)填充材料應(yīng)就地選擇適于植物生長的無污染土料,頂部采用三維生態(tài)護毯覆蓋,便于植物生長。土工固袋從設(shè)計河底逐漸錯臺向岸上堆砌,形成不陡于1∶1.2 的坡比。作為柔性生態(tài)護坡的重要部分,土工固袋具有目標性透水不透土的反濾功能,既能實現(xiàn)水分與土壤的正常交換,又能防止袋內(nèi)填充料流失。土工固袋內(nèi)的水分充分,植物根系可穿過袋體向深處土壤生長,使得永久性邊坡更加穩(wěn)定,降低了維護費用。
(4)半干砌石。在岸坡施工現(xiàn)場澆筑混凝土格柵,在其上放置卵石或塊石。石料間的空隙用混凝土填筑,一般填入土壤、插枝植物。半干砌石具有漿砌石結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,整體能夠抗沖刷;又具有干砌石結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,空隙可以填土生長植物,為魚類和昆蟲棲息創(chuàng)造條件,同時營造自然景觀,避免漿砌石結(jié)構(gòu)的單調(diào)化。
復(fù)合生態(tài)型護岸是綜合自然生態(tài)型、工程生態(tài)型從結(jié)構(gòu)上采用的多樣化的復(fù)合斷面形式,主要為天然材料,兼顧一定人工材料的護岸模式。復(fù)合生態(tài)型護岸適用于農(nóng)村水系河床較寬、有蓄水位需求且有一定程度水位變幅情況的河道,另外農(nóng)村水系中的坑塘也適合這種護岸模式。
農(nóng)村水系的治理關(guān)乎農(nóng)民的生產(chǎn)生活,是穩(wěn)固民生,保證國家糧食安全、生態(tài)安全的大事,不僅要充分借鑒國內(nèi)外河流治理的成功經(jīng)驗,也要突出強調(diào)不同特點,因地制宜地實行不同策略。目前我國平原地區(qū)的水系治理一方面要滿足防洪安全,另一方面要科學(xué)合理分析護岸的形式,給生態(tài)讓路。要積極探索農(nóng)村水系管理新模式,鼓勵農(nóng)民廣泛參與其中,從而實現(xiàn)“臨水而興,依水而旺”的社會主義現(xiàn)代新農(nóng)村新面貌■