南水北调中线工程水源区闵家河清洁小流域治理模式探讨

2012-09-11 10:02刘平印
陕西水利 2012年1期
关键词:水源化肥流域

刘平印

(商洛市商州区水利队 陕西 商洛 726000)

陕西省商洛市商州区于2008年3月开始闵家河清洁小流域综合治理工程,至2010年3月历时两年,已基本完成水保治理项目。在治理过程中,采取了以水源保护为中心,构筑“三道防线”,即第一道防线“养山保水”,以人工修复和自然修复措施为主;第二道防线“进村治水”,同时结合产业发展、农民增收及村庄环境改善措施;第三道防线“入江护水”,以水质改善、河流生态及景观措施为主,建设生态清洁小流域。

1 流域概况

闵家河清洁型小流域属丹江二级支流,是丹江口水库上游重要水源涵养区。流域总面积19.5 km2,共有支毛沟道40余条。流域内山地起伏,地形地貌复杂,土类、土种繁多,林草覆盖率达58.8%,植被覆盖率为84.1%。水土流失面积为4.92 km2,占总面积的17.5%。流域内有梁坪、里程两个行政村,人口密度102人/km2。闵家河小流域较为完整,是商洛市第一条列入清洁小流域治理的项目。通过两年治理,对不合理的土地利用现状进行调整,使生产用地与生态用地比例协调,农业增产,农民增收,水土流失得到有效遏制,生态环境明显改善,有效控制源头污染,为南水北调中线工程输送优质清泉。

2 流域水污染及水土流失问题

2.1 流域水污染情况

经实地调查,闵家河小流域年污水排放量为46682t,全部为生活污水排放,年使用化肥量为185t,年使用农药6.12t,年产生白色垃圾量为83.29t。该流域内无污水处理设备及垃圾处理设施。详见闵家河小流域面源污染调查表1。

据调查,该流域的化肥使用量为1470 kg/hm2,远远高出发达国家认定的225kg/hm2的安全上限,化肥基本为氮肥。随着化肥和农药的大量使用,土壤中残存的有害物质也随之增加。水土流失产生的大量泥沙作为载体,吸附和携带化肥、农药直接排入河流、水库,污染水质。流域内坡耕地平均每年流失表土1.5cm,每公顷约流失180t土壤,相当于每公顷每年损失氮磷钾4050kg。土地肥力不断降低,迫使农民不断增加化肥使用量,从而进一步加剧了面源污染状况〔1〕。流域污染现状相见表1。

2.2 流域水土流失情况

该流域水土流失以水力侵蚀为主,共有水土流失面积 492.16hm2,其中:轻度87.96hm2,占流失面积的 17.9%;中度282.72hm2,占流失面积的 57.4%;强度73.32hm2,占流失面积的 14.9%;极强39.72hm2,占流失面积的 8.1%;剧烈 8.44hm2,占流失面积的1.7%。土壤侵蚀模数2100t/km2·a,属中度土壤侵蚀,年土壤侵蚀量为 5.92万 t。

自1998年以来,该流域共发生特大暴雨二次,分别在1998年7月和2003年8月,这两次洪灾共冲毁农田14hm2,主沟道两侧河堤遭到严重冲毁,根基悬空,护坡滑塌累计长度4.3km,暴雨冲毁民房、圈舍850余间,冲到电线杆110余根,直接经济损失1700多万元。对于商州区诸如闵家河这样的小流域若不及时治理,就会对南水北调中线水源区水源涵养造成极大威胁。

3 流域水污染及水土流失治理

3.1 治理分区

针对流域严重的水污染、水土流失问题,以水源保护为中心,以“三道防线”为主线,根据流域地貌特点、土地利用特点、植被盖度以及水环境状况,并将新农村建设纳入小流域综合治理中,分区采取不同措施进行治理,对其治理措施进行合理规划与布置〔2〕。

(1)生态修复区。位于流域顶部,坡度一般大于25°。按照生态清洁型小流域要求建设,实施封山禁牧、封育保护,加强林草植被保护,防止人为破坏。主要依靠大自然的力量恢复植被,改善生态环境,涵养水源,保护水资源。主要采取封禁治理措施,以自然生态修复为主,在交通要道处、路旁、进山口设立宣传封禁标牌、布设刺铁丝网围栏并确定专人管护,实行区、乡、村三级管理。加强林草植被保护,保持土壤,涵养水源。

(2)生态治理区。位于坡中、坡下和坡脚地带,沟道及河道,坡度小于25°。治理的主要措施是修筑石谷坊、截水沟、排水沟,疏溪固堤,整修河堤以及生产道路,进行垃圾处置和污水处理。在治理中强化农村污水处理、生活垃圾集中管理和环境美化工程建设,控制化肥农药的使用,达到减少面源污染、控制和减少污染物排放、改善生产条件和人居环境的目的。

(3)生态保护区。位于流域下游沟道两侧及村庄周边地带,一般为河川地、河滩地和阶地。突出生态环境整治,建立河滨带,按照“因地制宜、适地适树”的原则选择树种,恢复河流生态景观。村庄绿化应沿村庄外围和村庄内道路两侧、房前屋后,根据不同地类形成纵横向林网。

3.2 治理的几点经验

3.2.1 采取超前思维,拓宽治理渠道

(1)探索生活污水处理新思路。结合新农村建设,建设收水、排水管网和农户分散式污水处理系统,可就地处理生活污水,有效解决农村污水难处理问题。

(2)积极推广生活垃圾无害化处理。生活垃圾主要为厨房垃圾、畜禽粪便、农作物秸秆,其垃圾的大部分为有机部分,可以堆肥后还田,剩余的小部分采取综合设施进行集中处理。

(3)大力推广秸秆还田、有机肥的沤化措施。每户建设一个有机垃圾沤肥池,吸纳生活中产生的剩菜、剩饭、菜根、菜叶、果皮等厨余垃圾,畜禽粪便实行入窖沤肥。经过一段时间发酵后,将肥料用在果树种植或农田作物种植中。

(4)重点推广无机垃圾处理。实行“农户分类、专人收集、集中处理”方式,在居住相对密集处建设大型垃圾箱,分散地建设小型垃圾箱,各户每日产生的垃圾收集在就近的垃圾箱内,清运车辆定期清运至垃圾台。垃圾箱、垃圾台配可利用仓和不可利用仓,将可利用的进行处理后进行重新利用,不可利用的定期进行无害化处理。

(5)积极推广化肥、农药污染治理。①开展科学施肥,掌握科学施肥方法,并强制减少化肥、农药的超标使用。②多使用易降解,少毒害的品种,减少污染面。③调节化肥、农家肥的使用比例,氮、磷、钾肥平衡施肥,防止水土污染。有机肥的传统生产方式是将畜粪收集,人工进行堆沤发酵。限制氮肥用量,以补贴的形式鼓励使用磷肥、钾肥。④大力推广秸秆还田,改良土壤,培肥地力,防止土壤板结,同时可减少农村垃圾,改变农村脏乱差的环境面貌。

3.2.2 结合旅游,搞好河滨带美化建设

以面源污染防治为中心,围绕水质改善、水生态环境修复,在闵家河流域沿线150m范围内、支流沿线50m范围内实施退耕还林,合理利用河滩地,禁止开垦河滩地、河荒地种植等。闵家河沿线50m范围河滨带建设,栽植垂柳、落叶松,道路两旁栽植塔柏。打造客家山寨,开发闵家河小流域生态旅游区。

3.2.3 加强监管,落实监管责任

农村管水员对小流域内污水、垃圾处理设施、河岸带运行情况进行定期巡查,并负责各工程措施的运行管护,进行化肥、农药等面源污染的日常登记。

4 治理效益

经过治理,到2010年末水土流失治理程度达到100%,年拦蓄径流11.33万m3,减少泥沙4.36万t,减沙效益达到70%以上,综合治理措施保存率达到85%以上。通过土地利用结构调整,对5°~25°的坡耕地部分改建为高标准基本农田,部分采取水土保持措施发展经济林果,使人均基本农田保持在1.1亩,人均经济林果面积达到0.25亩。

生态建设效益:实施村落、院落美化,村路主干道、联户路干线种植景观行道树和绿篱;发展樱桃、核桃等庭院经济林园;实施生活污水处理、收集、利用设施配套,完善村居、民房的沼气、改厨改厕,集中发展规模化生态、高效农业、设施农业示范园。初步实现“人在画中走、车在林中行、清泉绕村流”的生态、休闲、安适的特色山区新农村。

表1 闵家河小流域污染调查表

非点源污染防治效益:化肥施用强度(折纯)低于350kg/hm2,减少50%以上,农药使用量减少50%以上;固体废弃物集中堆放,定期清理和处置,利用率达80%以上;生活污水处理率达80%以上;小流域出口水质达到地表水Ⅱ类水质标准以上,各项指标控制达到以下标准:总磷<0.1mg/l,总氮<0.5mg/l,生化需氧量<3mg/l,化学耗氧量<15mg/l。

社会效益:依托生态清洁小流域治理日趋完善,建设客家山寨,发展生态“农家乐”第三产业,切实增加农民收入。通过清洁小流域治理工程,人均纯收入稳步提高40%以上。

5 结语

闵家沟清洁小流域治理后,保持了水土,净化了水源,减少了面源污染,保证了水源区水质,同时减轻项目区的自然灾害。年可增加蓄水量11.33万m3,增加保土能力4.36万t,具有显著的社会效益、生态效益和经济效益。区内农业生产设施得到完善,以“农家乐”为代表的服务业的蓬勃发展,将极大地促进环境效益与经济效益的同步增长,有力地促进了社会文明、生态文明、生活文明的统一协调发展。闵家沟清洁小流域的治理模式,会推进南水北调中线水源区小流域治理的步伐,成为南水北调中线工程水源区综合治理示范流域。陕西水利

[1]潘宣,柳诗众,王星.陕西省丹江口库区及上游水土保持工程建设情况概述 [J].中国水土保持,2010(4):27-28.

[2]祁生林,韩富贵,杨军,等.北京市生态清洁小流域建设理论与技术措施研究[J].中国水土保持,2010(3):18-22.

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