盛 豐 胡國(guó)華 方 妍

（長(zhǎng)沙理工大學(xué)水利工程學(xué)院 長(zhǎng)沙市 410114）（湖南新華水利電力有限公司 長(zhǎng)沙市 410007）

湖南省是一個(gè)以丘陵山地為主的省份，境內(nèi)星羅棋布分布著180多萬(wàn)口山平塘，灌溉著湖南省近60%的耕地。然而，由于當(dāng)前的山平塘多數(shù)都是20世紀(jì)60、70年代，工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工不達(dá)標(biāo)，并且修建時(shí)用的材料相對(duì)較差，部分塘壩甚至在開(kāi)始運(yùn)行時(shí)就是“不完全工程”，加之年久失修、缺乏必要有效的水土保持措施，塘壩周?chē)奶锏仉S著長(zhǎng)時(shí)間的雨水沖涮，流入塘中，造成塘底的土壤堆積過(guò)多，淤積嚴(yán)重、儲(chǔ)水量減少，嚴(yán)重淤積使得山平塘灌溉效率逐年下降，嚴(yán)重威脅到種植業(yè)的發(fā)展和糧食安全、危及水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、制約了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整[1]。為提高農(nóng)業(yè)灌溉、供水和養(yǎng)殖效益，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)抵御自然災(zāi)害的能力，必須對(duì)淤積的山平塘進(jìn)行清淤處理，釋放山平塘庫(kù)容。此外，還應(yīng)當(dāng)采取水土保持等生態(tài)環(huán)境治理措施，改善和恢復(fù)山平塘周邊生態(tài)環(huán)境，減小水土流失，從而減小和消除山平塘的淤積，改善塘區(qū)水質(zhì)和水生生物生存環(huán)境。

1 山平塘清淤技術(shù)

山平塘的清淤方式主要有干塘清淤和水下清淤兩種。干塘清淤是先把山平塘抽干，然后用高壓水流將淤泥沖成泥漿，通過(guò)泥漿泵將淤泥抽送出池塘，或用其它專(zhuān)用機(jī)械通過(guò)泥斗將淤泥送到堤上。水下清淤則是在不抽干池塘水的情況下作業(yè)。特點(diǎn)是全年均可進(jìn)行作業(yè)，不影響正常的魚(yú)蝦養(yǎng)殖工作，清淤成本低，消耗勞力少。山塘清淤主要采用干塘清淤方法，平塘清淤主要采用水下清淤方法。

1.1 干塘清淤

干塘清淤是在將水庫(kù)完全排空后進(jìn)行清淤。其優(yōu)點(diǎn)是能較好控制清淤厚度（可見(jiàn)坑底，也能準(zhǔn)確了解邊坡的清淤量），工作面平整；能保證環(huán)保方面對(duì)清淤質(zhì)量的要求，不產(chǎn)生回淤和擾動(dòng)非清淤土層現(xiàn)象，不會(huì)發(fā)生兩工作面間土埂和其它漏清現(xiàn)象，避免水下清淤設(shè)備受吃水深度影響對(duì)近岸邊的淺水區(qū)無(wú)法作業(yè)的矛盾；能徹底清除所有游離狀淤泥，并配合人工將壩底所有垃圾雜物一并清除；清淤選用水力沖挖機(jī)組進(jìn)行清淤施工時(shí)，清淤速度快、泥漿濃度高，能提高淤泥的輸送排放效率；清除的淤積料可直接運(yùn)走和堆放，不需采取特殊的措施；能隨時(shí)隨地進(jìn)行檢驗(yàn)清淤質(zhì)量，監(jiān)測(cè)清淤厚度的合理性，及時(shí)調(diào)整清淤厚度；可使影響湖水能見(jiàn)度的藻類(lèi)滅絕，對(duì)水質(zhì)的改善有很大幫助。

干塘清淤方法本身沒(méi)有弊端，只存在不可估算的風(fēng)險(xiǎn)。如下雨時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械裝置無(wú)法操作；很難估計(jì)淤泥深處的排沙速度，這會(huì)導(dǎo)致工程開(kāi)工時(shí)間的不確定性；由于受清淤厚度的限制，無(wú)法使水力沖挖機(jī)達(dá)到最佳生產(chǎn)效率；在整個(gè)清淤過(guò)程中塘壩必須停止運(yùn)行，清淤結(jié)束后補(bǔ)水工程量大；水生動(dòng)物如魚(yú)、蚌、螺不復(fù)存在，底棲類(lèi)和少量的水生植物也會(huì)受很大影響。

1.2 水下清淤

水下清淤是在塘底蓄水淹沒(méi)淤泥的情況下，用泥漿泵將水下淤泥抽出池塘。該方法一般用于塘內(nèi)積水不宜或不能排干的平塘。

水下清淤全年均可進(jìn)行作業(yè)，不影響正常的魚(yú)蝦養(yǎng)殖工作，對(duì)水生動(dòng)植物生長(zhǎng)的影響較小，清淤成本低，消耗勞力少。但水下清淤施工難以滿足所規(guī)定的超深和欠挖要求，其工作范圍受清淤設(shè)備受吃水深度影響；水下清淤的泥漿濃度低，需要較大的場(chǎng)地堆放清出的泥漿，泥漿排水固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)；此外，由于塘底淤泥表面呈游離狀態(tài)，且?jiàn)A有大量的易漂浮的雜物，用水下清淤機(jī)械施工，很容易產(chǎn)生二次污染。山平塘水下清淤設(shè)備目前主要有傳統(tǒng)動(dòng)力清淤設(shè)備和振蕩脈沖射流氣舉清淤設(shè)備兩種。

（1）傳統(tǒng)動(dòng)力清淤設(shè)備。傳統(tǒng)清淤設(shè)備包括抓斗式、絞吸式、翻斗式、耙吸式挖泥船等[2]。該類(lèi)清淤設(shè)備因未配備防擴(kuò)散裝置，施工攪動(dòng)的懸浮泥沙量大且影響范圍廣，造成施工后回淤量較大。在施工過(guò)程中為達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，往往采取超挖的辦法。該方法既破壞了原狀土，又無(wú)法徹底清除污染物，同時(shí)擴(kuò)散的污泥對(duì)水體造成了二次污染。但這類(lèi)清淤船構(gòu)造相對(duì)比較簡(jiǎn)單，購(gòu)置費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低；設(shè)備能在水面上邊航行、邊吸納、邊排送連續(xù)作業(yè)，吸漿濃度大、輸送距離遠(yuǎn)，提升揚(yáng)程高；具有投入資金少、生產(chǎn)效率高、體積小、重量輕、轉(zhuǎn)移方便、特別適合流動(dòng)作業(yè)等特點(diǎn)。

（2）振蕩脈沖射流氣舉清淤設(shè)備。該方法是利用高壓水射流對(duì)水下淤積物進(jìn)行攪拌破碎并由氣舉裝置吸排淤積物。振蕩脈沖射流氣舉清淤裝置由氣舉、射流破碎器（振蕩脈沖噴嘴)、高壓水泵、吸淤管、排泥管、固液分離裝置、卷?yè)P(yáng)機(jī)、空壓機(jī)、進(jìn)排氣管、柴油發(fā)電機(jī)、船體等組成清淤系統(tǒng)[3]。和傳統(tǒng)的清淤工藝相比，脈沖水射流與氣舉聯(lián)合作用下的清淤工藝具有工作效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)便，部件磨損消耗少，維修簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

2 山平塘生態(tài)環(huán)境治理

在農(nóng)村種養(yǎng)業(yè)發(fā)展和各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)活動(dòng)中，由于缺乏必要有效的水土保持措施，山平塘周?chē)奶锏仉S著長(zhǎng)時(shí)間的雨水沖涮，流入塘中，造成塘底的土壤堆積過(guò)多，形成淤積。因此，在山平塘治理過(guò)程中，除了要采用清淤方法將淤積的泥沙從山平塘中清除出來(lái)，以恢復(fù)山平塘的庫(kù)容外，還要采取生態(tài)環(huán)境治理措施，減少和消除匯入山平塘中的泥沙量，以維護(hù)山平塘蓄水抗旱功能的長(zhǎng)效發(fā)揮。一般而言，在人口相對(duì)集中、坡耕地較多、植被較差的地方，水土流失一般比較嚴(yán)重，必須開(kāi)展綜合治理[4]。綜合治理措施包括工程措施和非工程措施。

2.1 工程措施

（1）坡面整治。在土層較厚的緩坡耕地上，采取坡改梯，配套坡面水系，完善田間道路，因地制宜地建設(shè)土坎和石坎梯地，土坎梯地必須采取植物護(hù)坎措施；坡面水系工程包括排灌溝渠、蓄水池窖、沉沙池等。由于坡改梯工程是逐年進(jìn)行，因此，對(duì)于暫時(shí)沒(méi)有進(jìn)行改梯的坡耕地，要求采取保土耕作措施，減少水土流失。原則上，在5°～15°的緩坡耕地進(jìn)行坡改糧梯，在15°～25°的坡耕地進(jìn)行坡改果梯。改梯之后，可以種植糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、果樹(shù)、藥材以及其它經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的品種，種植的品種由農(nóng)民根據(jù)市場(chǎng)規(guī)律進(jìn)行選擇。在生產(chǎn)過(guò)程中，全面推廣配方施肥和化肥深施技術(shù)以及高效、低殘留農(nóng)藥和病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)。

（2）溝道防護(hù)。在溝道建設(shè)攔沙壩和谷坊，是防治水土流失、減少入河入庫(kù)泥沙非常重要的措施。有條件的地方，可以結(jié)合溝道防護(hù)，將低效或無(wú)效的寬闊溝道中的劣質(zhì)地改造成高效優(yōu)質(zhì)土地，將其作為培育和增加土地資源的有效途徑。對(duì)溝道進(jìn)行防護(hù)要綜合配置，采取谷坊群，結(jié)合攔沙壩進(jìn)行多層攔蓄，防止溝道下切，對(duì)于溝岸擴(kuò)張和溝頭朔源侵蝕嚴(yán)重的溝道，還要輔以刺槐等植物措施，建立一套完整的、全方位的溝道防護(hù)系統(tǒng)。

2.2 非工程措施

（1）生態(tài)移民。在偏遠(yuǎn)分散、生存條件較惡劣的山區(qū)，采取生態(tài)移民措施。通過(guò)小流域治理，在土地資源和水源條件較好的溝道、河谷，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的基本農(nóng)田，為安置移民提供必要的生產(chǎn)資料；部分地方還可以結(jié)合移民建鎮(zhèn)規(guī)劃，集中安置移民，將移民后的陡坡耕地全部退耕還林還草，加快生態(tài)環(huán)境改善。

（2）配套政策。主要指各地針對(duì)水土保持生態(tài)修復(fù)區(qū)制定的管理辦法、通告、文件等。如陡坡地退耕后實(shí)施水土保持生態(tài)修復(fù)的獎(jiǎng)勵(lì)和鼓勵(lì)政策、機(jī)制；以小水電、太陽(yáng)能等替代木材燃料、修復(fù)生態(tài)的投資扶持政策；山丘區(qū)綠色環(huán)保型農(nóng)、林、果產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)，促進(jìn)水土保持生態(tài)修復(fù)的投資政策；生態(tài)移民的安置政策、植被重建投資政策等等。

3 結(jié) 論

本文分析山平塘淤積的原因，指出了山平塘清淤在湖南省農(nóng)田水利工程建設(shè)、促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的中的重要性。根據(jù)是否需要放空塘容，將山平塘清淤分為干塘清淤和水下清淤，并對(duì)這兩種清淤方式的操作以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)述，同時(shí)對(duì)目前常用的兩種水下清淤方式進(jìn)行了分析和說(shuō)明。本文同時(shí)列出了一些常用的工程措施和非工程措施，改善和恢復(fù)山平塘周邊的生態(tài)環(huán)境，以減少水土流失和匯入山平塘的泥沙量，減少和消除山平塘淤積。

1陳三國(guó).對(duì)祁東山塘實(shí)施機(jī)械化清淤增容的思考 ［J］.湖南農(nóng)機(jī),2007:14-15.

2查躍華,孫三梅.我國(guó)湖塘清淤機(jī)械現(xiàn)狀及清淤技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)［J］.中國(guó)農(nóng)機(jī)化,2005(2):27-30.

3向文英,程光均,李曉紅,盧義玉.水射流氣舉在水庫(kù)河道環(huán)境疏浚與清淤中的應(yīng)用［J］.重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005(8):129-131.

4周曉云.關(guān)于衡陽(yáng)治理“衡邵干旱走廊”的思考［J］.湖南水利水電,2011(1):51-53.