權(quán) 偉
(陜西省乾縣水利局,陜西 乾縣 713300)
關(guān)中水系聯(lián)通,是陜西“十三五”重要的戰(zhàn)略決策,堅持“能恢復(fù)蓄水排澇,能修復(fù)自然生態(tài),能聯(lián)通區(qū)域水系,能惠及民生需求,能傳承歷史人文,能持續(xù)安全管護(hù)的澇池、塘壩先行先試,公共基本設(shè)施補助測算,工程非工程措施結(jié)合,水域岸線接近自然,當(dāng)?shù)刭Y源充分利用”的總體思路和“聚集水、留住水、涵養(yǎng)水、利用水”的目標(biāo)要求,統(tǒng)一規(guī)劃,先行試點,穩(wěn)步推進(jìn),2016年在寶雞市扶風(fēng)、岐山、鳳翔等縣區(qū),實施了10多處農(nóng)村澇池水生態(tài)修復(fù)整治試點工程。
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,農(nóng)村水利基礎(chǔ)設(shè)施的改善,澇池的排澇等功能逐漸喪失,大量澇池被廢棄,澇池或成為垃圾的堆集場,或成為生活污水的臭水坑。新時期中央提出了建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的建設(shè)規(guī)劃,澇池已經(jīng)成為影響美麗鄉(xiāng)村與生態(tài)文明建設(shè)的障礙。如何對澇池進(jìn)行生態(tài)修復(fù),使其變廢為寶,開展了乾縣農(nóng)村澇池現(xiàn)狀和如何進(jìn)行修復(fù)的調(diào)研,對澇池池體和澇池進(jìn)排水、附屬及配套工程設(shè)計進(jìn)行探討。
乾縣位于關(guān)中平原中段、渭北高塬南緣,地處關(guān)天經(jīng)濟區(qū)和西咸半小時經(jīng)濟圈核心地帶,毗鄰楊凌國家農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)和工業(yè)重鎮(zhèn)寶雞,是古絲綢之路上的重鎮(zhèn),也是歐亞大陸橋的重要節(jié)點,具有依南帶北、承東啟西的區(qū)位優(yōu)勢。
乾縣自古以來有“干縣”之稱,干旱缺水是制約縣域經(jīng)濟社會發(fā)展的主要因素。全縣水資源可利用總量22198萬m3,其中,地表水資源總量13401萬m3,地下水資源總量8797萬m3。縣境內(nèi)有泔河、漠谷河、漆水河三條主要河流,境內(nèi)全長為102.75 km。轄寶雞峽引渭、羊毛灣水庫、泔惠渠和乾陵水庫四大灌區(qū)。目前,全縣耕地面積為118.14萬畝,水利設(shè)施灌溉面積67.95萬畝,有效灌溉面積51.5萬畝;已建成大中小型水庫14座,抽水站235座,機電井1304眼;水土流失面積908 km2,治理面積580 km2;自來水供水普及率達(dá)到93%,是國務(wù)院確定的商品糧生產(chǎn)基地縣和省政府命名的“水利建設(shè)大縣”。
2017年先后對姜村、大楊、陽峪、梁山等11個鎮(zhèn)辦的16個貧困村和美麗鄉(xiāng)村澇池進(jìn)行了調(diào)研。以前每個村民小組都有1~2座澇池,群眾洗衣、飲牲口、給果樹、蔬菜打藥、瓜果蔬菜點種都用澇池水。下雨時澇池蓄下雨水,雨水不下溝了,減少了對溝道的沖刷,保住了水土,保護(hù)了農(nóng)田,特別是溝頭地坍塌減少。這些澇池過去發(fā)揮了大作用。隨著土地承包到戶,澇池逐漸被侵占,有些恢復(fù)了耕地,有些做了宅基地,現(xiàn)在農(nóng)村澇池的數(shù)量在逐年減少,一到雨季洪水沖向溝頭、路邊,沖毀道路,溝頭滑塌也時有發(fā)生,危害和損失較大。
近年來,隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,生活居住條件的不斷改善,農(nóng)村道路、農(nóng)戶庭院硬化比例逐年提高,降雨形成徑流比例增大,匯流時間縮短??傮w上農(nóng)村防汛設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)降低,在原面、川道、低洼地帶形成內(nèi)澇的概率大大提高,農(nóng)村防內(nèi)澇形勢不容樂觀。而澇池在村莊發(fā)生暴雨洪水時可以起到排澇蓄水的作用,減少瞬間村莊發(fā)生內(nèi)澇的壓力,這在多年的農(nóng)村生活中已經(jīng)得到了印證。目前,許多農(nóng)村由于沒有了澇池,家庭排雨水又成為一個難題。很多人家重新回到過去,將雨水引向村外農(nóng)田,升高自家院落地基也成了許多農(nóng)戶的無奈之舉。廢棄澇池不只浪費了水資源,還形成了大大小小的水澇災(zāi)害區(qū)。上千年前就已經(jīng)靠自然解決了的問題,現(xiàn)在有些地方由于澇池的消失卻給人們的生產(chǎn)生活帶來了不便[2]。
澇池在我國西部農(nóng)村已有幾千年歷史,利用水窖和澇池收集雨水是個傳統(tǒng)的好辦法。乾縣多年平均降水量537.9 mm,年自產(chǎn)地表徑流量3873萬m3,多集中在7、8、9三個月,占全年總量的51.3%,汛期雨洪量3148萬m3,可集蓄利用量約1850萬m3。應(yīng)充分利用這些水資源,在農(nóng)村建澇池,在多雨季節(jié),把需要排放的雨水收集進(jìn)澇池。農(nóng)村人口眾多,目前正處在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵時期,不論種植、養(yǎng)殖、加工、基建等方面都需要水,都能利用雨水,這既節(jié)約了水資源,還節(jié)省了電能。
澇池既是村莊防汛排澇設(shè)施,又能起到蓄水作用,還可作為非飲用水應(yīng)急水源。經(jīng)調(diào)查,目前農(nóng)村綜合用水量為30 L/人·天,生活飲用水(包括喝水、做飯用水等)僅占10L左右,其余20 L為洗衣裳、洗浴、家畜飲水及庭園作物用水等。在干旱情況下,澇池蓄水可滿足人均20 L的非飲用水水源。尤其是在旱塬地區(qū)用水不充裕的地方,沉淀后澇池的清潔水可供日常洗衣之用,田間勞作歸來可洗手腳泥土,也可飲家畜家禽,可澆灌庭園花草樹木。
目前正是新農(nóng)村建設(shè)的關(guān)鍵時期,新農(nóng)村建設(shè)了群眾健身休閑娛樂場所,村鎮(zhèn)綠化美化工程也在增多,農(nóng)村澇池平時既作為水生態(tài)環(huán)境的一部分,也可澆灌村莊公共樹木花草,又可灌溉庭園蔬菜;同時,澇池也可美化環(huán)境,種植蓮花或養(yǎng)魚,以改變農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境,發(fā)揮多重作用。建設(shè)澇池一是有利于農(nóng)村村莊防洪排澇;二是有利干旱時取水用于農(nóng)民非飲水的生活生產(chǎn)用水,發(fā)生嚴(yán)重干旱或突發(fā)事件,使生活用水不能保障時,也可凈化處理后作為生活飲用水源;三是有利于防止水土流失,提升地下水位,涵養(yǎng)水源的功效;四是有效改善了人們的生態(tài)居住環(huán)境。
農(nóng)村生態(tài)環(huán)境能否得到改善,澇池恢復(fù)重建也是一個十分重要的方面,可以說小澇池中有大課題,對當(dāng)前新農(nóng)村建設(shè)中涉及生態(tài)環(huán)境的改善具有十分重要的作用。
澇池容積由調(diào)洪容量和蓄水容量兩部分組成。即:
式中:V 為澇池容積,m3;V蓄為澇池蓄水容積,m3;V調(diào)為澇池調(diào)洪容積,m3。
由水文計算可知,在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)條件下,設(shè)計洪水總量即為澇池調(diào)洪容積(V調(diào))。
澇池總深度H由蓄水水深h蓄、滯洪水深h滯和安全加高△h三部分組成,即:
式中:H為澇池深度,即澇池容積對應(yīng)的水深,m;h蓄為蓄水水深,即蓄水容量對應(yīng)的水深,m;h調(diào)為滯洪水深,也叫調(diào)洪水深,即滯洪容量對應(yīng)的水深,m;△h為安全加高,一般取0.2~0.5 m。
根據(jù)地形條件布置和量算,當(dāng)調(diào)洪水深h調(diào)=h0時,V調(diào)=V0,可滿足調(diào)蓄一次10年一遇6小時降雨徑流。即調(diào)洪水深取h0m。
(1)根據(jù)土質(zhì)情況,確定合理的邊坡坡度,邊坡坡度以1∶1.5~1∶2.5為宜。
(2)邊坡防護(hù)形式主要有工程護(hù)坡、生態(tài)護(hù)坡、綠化防護(hù)技術(shù)和自然護(hù)坡4種形式。
澇池底部和池壁需有防滲要求。池壁防滲高度根據(jù)池內(nèi)蓄存水體水深要求確定,池壁防滲高度可取景觀水深。常見防滲技術(shù)有膠泥防滲、混合土防滲、土工膜襯砌防滲、瀝青玻璃布油氈、塑膜防滲、砼硬化防滲和漿砌石防滲等。一般情況多采用膠泥防滲、混合土防滲和土工膜防滲技術(shù)。
澇池防滲處理前,先對澇池進(jìn)行基礎(chǔ)清理,清除地表的腐殖土等不合格土,露出新土層。清除草坡、樹根、建筑垃圾等雜物,開挖至澇池基礎(chǔ)。
地基清除完畢對澇池基礎(chǔ)進(jìn)行夯實,下部采用50 cm厚3∶7灰土夯填作為澇池防滲層,采用機械機械翻拌人工配合,不少于3遍,使其達(dá)到均勻,顏色一致,含水量控制為14%~18%。3∶7灰土防滲層檢測合格后方可進(jìn)行黃土保護(hù)層施工,保護(hù)層為30 cm素土回填夯實。
進(jìn)水工程一般由進(jìn)水渠(涵)、陡坡段和消力池組成。進(jìn)水渠進(jìn)入澇池前先通過陡坡段和消力池經(jīng)攔污格柵,后進(jìn)入沉砂池和澇池連通。
進(jìn)水渠設(shè)計流量可參照排水工程設(shè)計規(guī)范。進(jìn)水渠一般均采用矩形砼渠道,按照明渠均勻流分別計算其斷面尺寸。
澇池排水采用涵管排水連接至地勢低處排水溝,水位到達(dá)安全超高后來多少排多少。排水工程一般采用明渠式和涵管式兩種形式。
排水進(jìn)入溝渠時,應(yīng)保證排水與溝道底部的銜接,避免由于水流沖刷,造成溝道擴張。如澇池距離溝邊較近時,應(yīng)防止對溝坡下切,可采取懸臂式、臺階式或陡坡式跌水消能處理。
(1)步道:澇池周邊布設(shè)自然流暢的青磚透水步道與村道相通,形成環(huán)形道,方便群眾休閑游憩。步道寬以1.0~1.5 m為宜,路面高出周圍綠地10~20 cm。
(2)防護(hù)欄和警示牌:為保證人畜安全,防止人畜誤入和涉水事故發(fā)生,設(shè)立警示牌和防護(hù)欄。防護(hù)欄高1.2 m,布設(shè)長度按澇池周長確定。在醒目位置設(shè)立警示牌1~2個。
(1)喬木栽植技術(shù):栽植的喬木必須選擇無病蟲害、生長健壯的苗木或樹木。栽植時間為每年3~5月份,栽植深度比原土深3 cm,栽植后需立即澆一次透水。具體要求為:①從起苗到栽苗最好不要超過12 h;②如果遇到移植時,氣候太干燥,每隔3 h進(jìn)行一次噴水,同時要噴適量的蒸騰抑制劑;③起苗前4 d灌足水,根系周圍的土壤吸足水分后易挖掘,土球運輸中不易破裂,土球直徑為樹木直徑的8倍,土球一般80 cm;④把根系修剪平整并涂生根粉,對光線敏感的樹種(如油松)應(yīng)在樹干上標(biāo)記移栽前樹冠的朝向,按原方向移栽。
(2)灌木栽植技術(shù):栽植的灌木必須選擇無病蟲害、生長健壯的苗子。栽植時間盡量選擇陰雨天進(jìn)行,栽植深度比原土深1 cm左右,栽苗時做到“三埋兩踩一提苗”,栽植后需立即澆一次透水。具體要求為:①做到隨起苗、隨分級、隨運送、隨修剪、隨栽植、隨澆水,土球大小為30 cm,必須保持土球濕潤,切勿暴曬;②從起苗到栽苗最好不要超過12 h,如果不能及時移栽必須在假植區(qū)暫時進(jìn)行假植;③如果遇到移植時溫度過高,氣候太干燥,每隔3 h進(jìn)行一次噴水。
(3)綠籬栽植技術(shù):栽植的綠籬選擇無病蟲害、生長健壯、長勢一致、略高于設(shè)計高度的營養(yǎng)缽苗。
根據(jù)栽植寬度設(shè)計為單排、雙排及多排,綠籬栽植多排綠籬的工程量按照成片綠籬執(zhí)行。全面整地,栽植時先栽植外圍的苗木,株行距基本一致,種植坑的深度略大于苗木的根系長,栽植深度與原土深一致或略低,填土埋實。
(4)地被植物及草坪栽植技術(shù):草坪為滿鋪,鋪植的草坪必須選擇無病蟲害、生長健壯、長勢一致的植物。需全面整地。
草坪盡量選陰雨天鋪植,采用滿鋪技術(shù),將草皮以2 cm的間隙鋪植在整好的場地。鋪設(shè)完畢澆透水一次,之后依墑情而澆。
(5)路面鋪設(shè)技術(shù)要求:透水磚物理性能應(yīng)符合JC/T945-2005《透水磚》優(yōu)等品要求,最小抗壓強度不小于35 MPa,單塊最小抗壓強度不小于31 MPa,抗折強度平均值不小于3.5 MPa。透水磚在具備一定的透水性的同時,還必須具備良好的防滑功能和裝飾效果。透水磚規(guī)格采用250 mm×150 mm×60 mm。
路面鋪設(shè)工序為:基層處理→彈出標(biāo)高→砂漿找平→表面清理
2017年以來,先后通過水土保持治理和澇池水生態(tài)修復(fù)項目試點,已取得了成功經(jīng)驗值得推廣,見圖1。
圖1 乾縣梁山鎮(zhèn)莊子塬村澇池全景
澇池是農(nóng)村水環(huán)境、水文化、水生態(tài)建設(shè)的重要組成部分[3]。這些澇池在排除內(nèi)澇、農(nóng)村非飲水用水、改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境等方面將會發(fā)揮一定的作用。據(jù)調(diào)查了解,目前全縣有澇池120余座,這些澇池在每年的干旱時節(jié)和汛期都發(fā)揮了重要作用。在全縣173個行政村近628個自然村中,有90%的群眾都要求恢復(fù)澇池。
規(guī)劃前要全面調(diào)查,對實施村組地形、地貌進(jìn)行勘察,澇池一般選在村莊周圍低洼處或村口路旁低于路面,土質(zhì)較好、暴雨中有足夠地表徑流匯集的地方。在澇池周邊栽植樹木,進(jìn)行綠化,把澇池恢復(fù)建成集防汛排澇、應(yīng)急抗旱、群眾洗滌、村莊景觀為一體的生態(tài)濕地。澇池修復(fù)整治要堅持“四個結(jié)合”,即與水土流失綜合治理、與農(nóng)村環(huán)境綜合整治和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)民脫貧致富以及與關(guān)中水系聯(lián)調(diào)聯(lián)通聯(lián)控建設(shè)相結(jié)合。
由于各鎮(zhèn)辦村莊社會經(jīng)濟環(huán)境和自然地理條件存在差異,恢復(fù)新建澇池必須要因地制宜,分類指導(dǎo),決不能搞“一刀切”。要堅持生態(tài)優(yōu)先,按照順應(yīng)自然、生態(tài)環(huán)保的要求,遵循規(guī)律,因勢利導(dǎo),依山就勢,依地造型,隨勢建設(shè),借勢造景,依托生態(tài)澇池建設(shè),注重打造錯落有致的景觀小品,深入挖掘富有特色的村落文化內(nèi)涵,有效改善農(nóng)村生態(tài)居住環(huán)境、休閑觀光、文化宣傳等創(chuàng)新功能。
澇池主要功能是攔蓄雨洪水。按蓄水用途,主要分兩個類型,一是土澇池,不采取防滲措施攔蓄雨洪水,長期滲入地下,補充地下水資源。二是采取防滲措施,不致所蓄水滲入地下,達(dá)到為群眾生產(chǎn)生活服務(wù)的目的。澇池既不能讓水滲掉,也不能隔絕了地氣,這樣才能做到既積聚了雨水,又不會使水發(fā)臭。澇池設(shè)計以恢復(fù)為主,對原有澇池進(jìn)行生態(tài)修復(fù),按照澇池建造技術(shù)和規(guī)范要求,對澇池底進(jìn)行防滲處理,對澇池周邊進(jìn)行砌護(hù)處理,增設(shè)進(jìn)、出水口,提高蓄水能力[4]。
澇池恢復(fù)建成后決不能成為農(nóng)村排污及蚊蠅孽生場所,且由于果園的普遍,農(nóng)藥使用的頻繁,農(nóng)藥機具的洗滌,以及機動車輛等油污的洗滌,都會造成澇池的污染,超越澇池自凈能力。因此恢復(fù)或新建澇池的同時,應(yīng)建立完善工程長效運行管護(hù)機制,落實管護(hù)主體,明確管護(hù)責(zé)任,加強運行管護(hù),確保長期發(fā)揮效益。同時加大宣傳力度,教育村民要愛護(hù)澇池,共同維護(hù)澇池的環(huán)境衛(wèi)生,使?jié)吵貙Ω纳浦苓叚h(huán)境產(chǎn)生積極的影響。
澇池是農(nóng)村自然生態(tài)與文化生態(tài)組成部分,更是一個不該消失的濕地。一方面各級部門應(yīng)該把澇池建設(shè)工作作為一項利國利民的大事來抓,另一方面村民也應(yīng)該提高自覺維護(hù)澇池環(huán)境意識,力爭把每一個澇池建設(shè)成為既能滿足鄉(xiāng)村防洪排澇、保塬固溝的需要,又能滿足老百姓文化體育、休憩娛樂、生態(tài)旅游的需求。