譚懷霞 北京市門頭溝區(qū)水務局
小流域綜合治理具有很強的系統(tǒng)性和綜合性,這就需要結(jié)合小流域附近自然環(huán)境和社會環(huán)境的現(xiàn)狀和發(fā)展要求,立足水土流失現(xiàn)狀問題,以提升生態(tài)效益和實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展為目標,實現(xiàn)經(jīng)濟社會效益與生態(tài)環(huán)境效益二者共同改善的良好局面。
小流域治理是以小流域為單元的土地綜合治理,又稱為流域治理、山區(qū)流域管理、流域管理、集水區(qū)經(jīng)營,其概念是:在全面規(guī)劃的基礎上,以小流域為單元,合理安排農(nóng)、林、牧各業(yè)用地,布置水土保持農(nóng)業(yè)耕作措施、林草措施與工程措施,做到互相協(xié)調(diào),互相配合,形成綜合的防治措施體系,為保護和合理利用小流域水土資源為目的而提出的理念和方法。以小流域為單元進行的綜合治理是把小流域治理與流域水土資源以及其他自然資源的開發(fā)、管理與利用結(jié)合起來,全面規(guī)劃,綜合治理、集中治理、連續(xù)治理,以達到防治水土流失、改良和合理利用水土資源,保護生態(tài)環(huán)境,增加經(jīng)濟收益,實現(xiàn)流域社會、經(jīng)濟、生態(tài)效益的提高。
在持續(xù)發(fā)展原則之下,對于小流域的生態(tài)展開綜合治理,不但能夠保護水資源,而且還能高效展開環(huán)境治理,對于由于周圍生態(tài)環(huán)境實施保護。顧名思義,綜合治理屬于持續(xù)發(fā)展觀念之下全方位治理模式,通過對水資源的保護以及水污染的治理,打造良好生態(tài)系統(tǒng)。因此,小流域的綜合治理有助于生態(tài)環(huán)境的改善。
與此同時,水資源屬于生命的源泉,生態(tài)環(huán)境保護過程當中,結(jié)合持續(xù)發(fā)展原則,需要持續(xù)加大力度研究水資源改善和水污染治理等問題。現(xiàn)如今,我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展十分迅速,工業(yè)生產(chǎn)污水排放,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式不科學等,都會導致小流域周圍生態(tài)受到嚴重破壞,加之水資源短缺問題嚴重,因此,需要高度關(guān)注水土流失以及水體污染等問題的治理。上述問題也是小流域生態(tài)問題治理核心內(nèi)容。采取有效地治理措施,可改善小流域生態(tài),轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)發(fā)展模式,嚴格按照可持續(xù)發(fā)展這一原則,建立生態(tài)修復、污染治理以及水體保護等“防線”,統(tǒng)籌規(guī)劃,從整體上完成生態(tài)治理,關(guān)注高新技術(shù)的應用,使用綠色治理手段,促使小流域生態(tài)與經(jīng)濟能夠協(xié)調(diào)發(fā)展,滿足持續(xù)發(fā)展要求。
對于小流域的污水治理,需要分析污水來源。通常而言,為工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們生活產(chǎn)生污水,因此,需要結(jié)合污水源頭,確認治理目標,因地制宜,制定治理方案。從可持續(xù)發(fā)展角度分析,對于資源合理配置、優(yōu)化利用,提高污水治理質(zhì)量。如果流域主要的污染來自工業(yè)生產(chǎn),可由環(huán)保部門聯(lián)合環(huán)境監(jiān)測機構(gòu),對于工業(yè)廢水進行檢測,若含有毒害物質(zhì),需要經(jīng)過處理,合格之后才能排放。同時,還需對廢水內(nèi)部可再用物質(zhì),進行提取,經(jīng)過處理變?yōu)榭捎觅Y源。為提高水資源利用效率,還可修建蓄水池,對于自然雨水進行收集,用于灌溉農(nóng)田,節(jié)約利用水資源。對于生活污水進行收集,運送到污水廠統(tǒng)一處理,還可設置水溝、池塘等,種植水生植物,凈化水體。通過上述措施,對污水進行綜合治理。
秉承持續(xù)發(fā)展這一原則,建立人工濕地以及污水處理系統(tǒng),對于小流域產(chǎn)生的水污染問題全面治理。治理措施應用之前,需要結(jié)合小流域污染現(xiàn)狀,從實際出發(fā),制定治理措施。如建設濕地需要按照污染物種類選擇植物類型,打造濕地系統(tǒng),并在周圍種植綠植,利用綠化系統(tǒng)保護濕地,防止?jié)竦貎?nèi)部水體流失,導致二次次污染問題發(fā)生。與此同時,濕地建成以后,還可結(jié)合施工情況,完成治理方案的制定??上驖竦禺斨刑砑舆m量營養(yǎng)鹽,防止出現(xiàn)富營養(yǎng)化問題。此外,還可打造人工濕地,對于污染進行治理的同時,還能美化環(huán)境。
1.無害化處理
對于小流域水體污染問題,采取有效處理措施,解決污染問題,使水污染治理以及生態(tài)保護能夠協(xié)調(diào)發(fā)展。采取無害化處理措施,制定完善的處理系統(tǒng),強化處理流程監(jiān)管,適當采取截留操作,保護流域下游的水體,以免其受到污染。無害化處理,使用環(huán)保的方式治理水體污染問題,能夠使生態(tài)保護和水體治理同步進行,符合持續(xù)發(fā)展要求。
2.自然修復
使用自然修復的方式,利用生態(tài)系統(tǒng)清潔功能,對于小流域周圍生態(tài)環(huán)境高效利用,通過自我修復,提高水土保持效果。小流域周圍通常會存在特定面積的林木資源,不同植物存在生長周期各不相同。同時,如果林木、水體等受到破壞,需要特定時間才能修復,此時,需要加強管理,預防自然環(huán)境如氣溫、病蟲害等問題或者人為因素導致的環(huán)境破壞問題,提前制定防護措施,保護水土。按照持續(xù)發(fā)展原則,從小流域生態(tài)角度出發(fā),制定綜合治理規(guī)章制度,加大監(jiān)管力度,向民眾廣泛宣傳,建立生態(tài)管理組織。結(jié)合國家法規(guī),對于流域內(nèi)部生態(tài)環(huán)境加以改善。例如:可使用封山育林措施,未經(jīng)過審批,禁止在小流域周圍林地進行放牧、垂釣或者砍伐,規(guī)避人為因素造成的環(huán)境破壞。同時,還須定期對于林區(qū)環(huán)境進行清理,制定火災、洪災預警機制,管理農(nóng)田水利,營造優(yōu)良的環(huán)境,快速恢復生態(tài),提高環(huán)境治理效果。
3.人工修復
如果小流域周圍草地、林木等面積較小時,可采取“水保林”以及“疏林補植”等措施,通過勘察,結(jié)合當?shù)厣鷳B(tài)特點以及植物生長特點,秉承生物多樣化原則以及可持續(xù)發(fā)展原則,選擇合適的苗木。針對坡度陡、土層貧瘠的區(qū)域,可采取人工修復的方式,將植被覆蓋面積不斷增加。還可使用小坡度地塊種植果樹,便于管理,保證林木成活率,經(jīng)濟效益良好,將小流域生態(tài)有效改善,治理水土流失。人工修復期間,應該嚴格按照植物特點以及小流域水土流失情況選擇植被,修復過程需要避開農(nóng)田以及水利設施區(qū)域,嚴格按照作物種類,采取修復措施。修復之后及時除草,做好病蟲害的防治以及管理等工作,提高小流域植被修復質(zhì)量。
水安全管理,主要應從防洪角度出發(fā),預防山洪,結(jié)合小流域中山洪溝主要特點,因地制宜,將小流域作為重點治理單元,使用如下幾種措施:第一,巖土工程,主要包括設置攔擋措施、排洪涵洞、防洪堤、排洪溝或者排洪渠等;第二,生物工程,在溝道和溝頭等位置采取生物工程治理措施,削減洪峰;設置疏導工程或者攔擋工程,降低對堤壩的沖刷;第三,其他措施,如:建設山洪預警系統(tǒng)、通信系統(tǒng),制定防災、減災措施和緊急預案等。
為加強小流域的水景觀治理,還可在流域周邊的水景觀溝道或者美化水庫周邊環(huán)境,種植具備觀賞價值的榆樹或者松柏,還可種植具有經(jīng)濟價值的果樹,或者種植花卉、草皮等,打造水清岸綠的河道景觀,配合溝渠清淤和整治工作,強化景觀治理效果。
從持續(xù)發(fā)展角度出發(fā),對于原有破面的生態(tài)及時修復,既可植樹種草,也可建設田間工程,具體可結(jié)合坡度大小,選擇坡面治理措施。如果坡度小于5°,對于斜坡、順坡壟等位置,可使用橫坡壟的治理方式;對于坡度在5°~15°的坡面,如果土層性質(zhì)以及土壤環(huán)境適合作物生長,可將其改成地耕植物區(qū),可沿等高線展開整地,并挖設排水溝,打造梯田。如果坡度大于15°,可因地制宜,配置林木植被,保證植被在河邊上能順利成長,降低坡面水土流失問題。特別是在雨季,能夠有效降低雨水對于地面的沖積,導致地表被侵蝕或者地面裸露等問題。
2003年,北京啟動了生態(tài)清潔小流域建設。以水源保護為中心,對576條山區(qū)小流域內(nèi)的污水、垃圾、廁所、溝道、面源污染開展綜合治理,打造山水林田湖草的生命共同體。以下以北京市域內(nèi)永定河為例展開分析。
永定河全長747 km,流域面積約為4.70萬km2,流經(jīng)山西、內(nèi)蒙、河北、北京、天津五省市(112°~117°45′E,39°~41°20′N)。流域整體地勢西北高,東南低,高程變化較大,山區(qū)面積占80%以上,南北分別為大清河和內(nèi)陸河水系,東西分別與潮白河和黃河流域相接;以官廳水庫和三家店水庫為界,分為上、中、下游三段。本研究主要關(guān)注官廳水庫以上永定河上游流域部分,主要包括洋河和桑干河兩大支流,是官廳水庫的主要補給源及水源涵養(yǎng)區(qū)。洋河發(fā)源于內(nèi)蒙古和山西省,主要流經(jīng)河北張家口境內(nèi),總長度為262 km,流域面積約15078 km2;桑干河主源發(fā)源于山西省寧武縣,流經(jīng)山西和河北兩省,長度為241 km,面積約為16748.7 km2。
永定河自門頭溝入境流經(jīng)全市170余公里,其中門頭溝段102公里。從去年起,門頭溝對永定河做了大量保護工作,取締所有燒烤攤,建成了5750平方米的親水綠地公園。近日來,門頭溝從“上山、入村、下河”多個維度,對永定河開展系統(tǒng)化的治理。
1.強化污染治理,不斷修復水體水質(zhì)
2004年中德雙方合作實施了官廳水庫污染水體生態(tài)濕地處理技術(shù)示范工程,將永定河入庫水引入黑土洼濕地,利用濕地凈化污染,其中對總氮TN、總磷TP、生化需氧量BOD5和氨氮NH3-N去除率較高,可消減永定河入庫污染總量的14%左右,水質(zhì)改善效果明顯。2017年,在總結(jié)黑土洼濕地工程成功經(jīng)驗的基礎上,在官廳水庫入庫口建設了八號橋濕地工程,利用多變的地形設計了森林濕地、島嶼濕地、湖泊濕地、生物塘濕地、溪流濕地及魚鱗濕地等多種形式,2019年9月建成并投入,日處理能力為26萬m3,對入庫水體的處理率由之前的40%提升至100%,入庫水質(zhì)由Ⅴ類水提升至Ⅳ類水。
截至2019年底,除TN、氟化物等個別指標超標外,官廳水庫水質(zhì)BOD、NH3-N指標達到II類;化學需氧量CODCr、高錳酸鹽、TP年均值達到III類。
2.加強生態(tài)補水,逐步修復下游河道生態(tài)功能
2007—2018年以來,在水利部海河水利委員會地協(xié)調(diào)調(diào)度下,共組織實施了10次永定河官廳水庫上游集中輸水和生態(tài)水量調(diào)度,河北省、山西省通過各水庫累計下泄水量6.3億m3,北京市累計凈收水3.08億m3。
2018年12月,海委和北京市、山西省、河北省和天津市等4省市水利部門以及永定河流域投資公司簽署的《永定河生態(tài)用水保障合作協(xié)議》,達成了“遇枯水年時,啟動引黃生態(tài)補水,入官廳水庫的黃河水量不低于1億m3,并力爭多調(diào)水”的協(xié)議。2019—2020年上半年,在海委協(xié)調(diào)下,分3次從萬家寨引黃北干線1#隧洞引黃河水入官廳水庫。其中2019年引黃河水1.94億m3,收水0.92億m3;2020年上半年引黃0.84億m3,山西河北水庫集中輸水0.65億m3,收水0.65億m3。
為修復永定河下游生態(tài)環(huán)境,2019年官廳水庫第1次向永定河平原段試驗性生態(tài)補水,歷時87 d,官廳水庫下泄水量2.23億m3,水頭到達黃良鐵路橋南800 m,距盧溝橋15 km。2020年春季繼續(xù)通過官廳水庫向永定河平原段實施集中生態(tài)補水,補水歷時24 d,累計下泄水量1.64億m3。實施“用水開路、用水引路”,關(guān)停山峽段阻斷通水的下馬嶺、下葦?shù)殡娬荆?0年來山峽段首次實現(xiàn)不斷流,平原南段首次實現(xiàn)水流潺潺景象,水頭最終到達天津市武清區(qū)104國道永定新河大橋,官廳水庫以下形成248 km有水河道,境內(nèi)170 km實現(xiàn)25年首次全線通水目標,實現(xiàn)永定河京津冀三地水流貫通,地下水位普遍回升,最高回升達到20 m,對改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有重要引領(lǐng)示范作用。
水土流失是我國生態(tài)環(huán)境保護中面臨的一個突出問題,水土流失問題的成因是多方面的。這就需要我們準確分析造成水土流失的原因,從多個方向找到可以治理水土流失問題的方法,逐步解決水土流失問題,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的良好改變。小流域水土流失綜合治理問題要從生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟效益兩方面綜合考量,找到適宜的治理方法,逐步解決流域內(nèi)水土流失問題。