南方水系连通及水美乡村建设技术要点

2021-04-02 23:57汪义杰黄伟杰
中国水利 2021年12期
关键词:龙河水系生态

汪义杰,黄伟杰

(1.水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,510611,广州;2.广东省河湖生命健康工程技术研究中心,510611,广州)

农村水系通常指由农村河道、水库、沼泽、湖塘、渠溪等水体构成的水网结构。这些水体大部分承担着防洪、排涝、灌溉、供水、养殖、文化等功能。农村水系作为我国农业生产的基础、广大农村人居环境的重要载体,与国家乡村振兴、新农村建设战略息息相关。

水系连通是指在自然或人工形成的江河湖库水系基础上,维系、重塑或新建满足一定功能目标的水流连接通道,以维持相对稳定的流动水体及其联系的物质循环状况。与城市水系相比,农村水系很大程度上保留着天然状态。在充分尊重自然条件下,通过人工合理干预(恢复、修复、新建)恢复河湖畅通,提高水资源承载能力,使水生态系统健康向稳态发展,是落实国家治水新思路、促进水美乡村建设的关键举措之一。

本文在对南方农村水系存在问题进行分析的基础上,以广西桂林阳朔试点县为例,探讨了农村水系综合整治中水系连通设计应重视的问题,为进一步开展水美乡村建设提供参考和借鉴。

一、南方农村水系的问题

南方降雨量大,农村水系发达,但普遍存在水源污染、淤积、侵占、缺水断流、生态退化等问题。主要表现在以下几个方面:

1.萎缩严重,动力不足、排水不畅

南方四季气候都适合作物生长,农村无序开垦及不规范的种植行为易造成水土流失,平时缺乏专门清理,大多河道淤积、萎缩严重。南方农村地区地形坡降比较大,水系分布较为散乱;年平均降雨量基本超过1 000 mm,水资源丰富,但是丰枯季节分配严重不均,地势高低不一,河道萎缩导致局部排泄不畅,水位变幅大,部分河道在枯水期甚至出现干涸现象。

2.侵占现象普遍,岸坡生境退化

农村河湖护岸以土堤为主,虽然基本保持了原生态风貌,但由于大部分农村地区对涉河建设项目的许可和监督不到位,存在沿岸违规堆建等情况,造成河湖岸线被侵占。部分河湖沿岸存在污水直排,湖塘为孤立未连通状态,水体富营养化严重。此外,水土流失造成的岸坡坍塌,对河湖岸坡空间形态、景观格局影响严重。

3.基础设施薄弱,水体污染严重

南方农村地区水稻种植面积大,水利基础设施多,但大多都是新中国成立初期建成的,很多堰坝、闸、泵、涵、管、渠等水工建筑物设计标准低,年久失修。许多中小河流防洪标准不到5年一遇,有的甚至处于未设防状态,堤岸容易垮塌或被冲刷掏空,汛期一遇洪水、涝渍就排泄不畅,存在安全隐患。非汛期灌溉及环境用水来源不足,严重影响景观和娱乐功能。农村区域污染有农业面源、养殖污水、生活污水、农产品加工等多种来源,总量多且分散。

4.水文化挖掘严重不足,设计目标单一

农村地区存在古桥、古民居、古堰、古渡口、古井、古水庙等文化资源,但农村水系整治工作对地域特色文化的挖掘和保护注重不够,治水工程围绕民俗风情、治水精神等文化故事或传说而展开的情况较少。

二、南方水系连通及水美乡村建设技术要点

南方农村水系空间形态比城市水系复杂,污染来源多样且水质变化幅度大,水资源利用类型较多。农村水系连通及水美乡村建设要点有:

1.水系连通评价及问题识别

南方山多地少,农村水系整体上呈现出河道填埋、水系网络化、河流碎片化的问题。水系连通状况评价是水系连通行之有效的工作前提。首先,通过历史数据分析农村水系连通的演变历史与过程,对水系连通性进行有效评价,识别自然因素和人为因素对水系形态和功能影响的过程与机理。其次,通过水量平衡和水循环相关理论,分析水系结构和内在要素以及农村经济社会系统之间的关系,根据水系服务功能、治理基础、资金保障、管护机制等方面列出问题清单,判断水系现存问题是否因为阻断或者不畅通造成,确定水系连通的轻重缓急顺序和治理标准。

2.水系空间形态及功能恢复

一是加强多学科顶层规划设计。与示范区综合发展规划、国土空间规划、相关行业规划相结合,注重水利、生态环境、人文景观等专业融合,合理制定设计目标、任务及标准,突出流域系统治理。二是重视水系连通路径选择及优化。一方面充分考虑节水、防灾减灾、雨洪资源利用、水污染治理、生态流量保障等方案挖潜,综合分析水系连通工程的效益和目标可达性,分析水系连通的必要性。另一方面从农村地貌、占地、环境影响、投资、建设和运行管理等方面考虑,河渠定线尽量避开建筑物和基本农田,对新建水系连通的路径、效果及负面效应进行优选和充分论证。三是注重生态理念和功能恢复。通过生态清淤、生态护岸、堰坝修复、引调水、排水等工程,尽量减少对自然生态系统的干扰和影响,提高水系水旱灾害防御能力;融合景观、园林、水文化等要素,修复河湖空间形态,把死水变成活水,保障河道生态基流和湖塘生态水位,促进区域生态的多样性修复和整体平衡。

3.防污控污与水生态修复技术

一是生态技术与工程技术融合。完善污水管网、收集处理、面源污染与排污口整治等外源污染控制措施,将园林景观与环境治理工程相结合。统筹考虑清淤范围、水深、淤泥成分、淤积厚度等因素,选择相应经济适用的清淤措施,有效削减河道、湖塘底部存有的大量厌氧性有机物以及富营养物质。二是合理利用原位生态修复技术。利用特定的植物、微生物就地吸收、转化、清除或降解水环境污染物,强化水体自净能力;注重受损水生态系统生物群落结构的恢复,从而实现水环境净化、生态效应恢复;降低水系连通引起污染物转移等潜在风险;建立先进实用、造价低廉并能长期稳定运行的水生态修复技术体系。

4.智能监管及调控技术

通过智能化监管和调控,实现流域水资源合理分配、促进区域内外水体有序联动,改善区域内外水系水动力,增强水系自净能力。一是建立稳定可靠的信息感知系统。完善水雨情、水环境、重要工情、灾情等在线监测及信息传输设施,重点部位区域实施视频监控全覆盖。二是建立稳定数据资源传输和管控平台。实现水情、水安全、水环境、水资源和闸泵群智能调度等数据自动整编汇集。建立GIS、人工智能、水利模型、图像识别等先进技术构建的综合服务平台。建成完备的闸泵等设施智能调度平台,实现水利设施智能控制。三是建立健全管控制度体系。以信息化监测数据为基础,实现闸、泵群工作情况、状态的实时监控;应用现地控制单元信息和智能控制系统,实现现场视频会商和远程指挥决策。

三、案例:阳朔水美乡村建设

广西阳朔县农村水系综合整治实施范围为遇龙河水系。遇龙河是世界自然风光旅游胜地,大部分农村水系还处于天然状态,乡村旅游业及民宿是乡村振兴的重要产业。在综合考虑水系连通评价及问题识别、水系空间形态及功能恢复、防污控污与水生态修复技术、智能监管及调控技术等的基础上,提出了阳朔水系连通及水美乡村建设“一轴三带、四类七片”的总体布局,结合各村庄节点特色,充分将水利措施和其他措施深入融合,突出系统治理,具有较好的示范性。

1.精准定位,以最美山水建设最美乡村

农村水系是乡村自然生态系统的核心组成部分。整治试点目标定位是将遇龙河打造成“世界级旅居目的地”的国际休闲旅游区,建成“山水林田湖草沙生命共同体”的国家级“幸福河”典范。在编制方案中统筹了阳朔山水林田湖草沙多元化自然要素,以水为载体,协调各方关系,把局部问题放在整个生态系统中来解决,实现治水与治山、治林、治田、治湖有机结合,支撑水美乡村和富美乡村建设。

2.深度融合,提升区域发展动能

一是全过程引入园林景观、市政工程、智慧水务等设计力量。以阳朔县域综合发展、旅游发展与国土空间等规划为基础;综合分析水文、气象、经济和社会等因素,在传统水利设计基础上,注重多学科技术交叉融合,从顶层设计探索了生态水利的实现形式。二是按照设计行业及专业,从河道功能、河流河势、岸线岸坡、防污控污、人文景观及管护机制等6个方面合理制定了治理和设计标准。三是充分依托“一轴”(遇龙河干流)辐射作用,以水系为脉络,带动遇龙河、白沙河、沟河3条田园生态风光带建设,以及两岸由农业、休闲旅游、水文化等带来的农村片区经济高质量发展。

3.系统治理,突出恢复水系结构和功能

一是干流和支流片区整体推进,分类精准施策。遇龙河干流以“护”为主,通过护岸加固和重建、堰坝修复、闸泵等水系连通工程,最大限度地保护原有的河道、洲滩、湿地,保护或恢复河流原有的急流、浅滩等,完善亲水设施和配套滨水景观,提升干流和农村片区水旱灾害防御能力,最大限度地降低对遇龙河天然水生态环境的破坏。支流片区以“治”为主,通过截污纳管、生态清淤、农村污水生态处理、湖塘原位生态治理等防污控污工程,充分利用有限的水资源,解决农村湖塘湿地生态水需求,恢复水体自然净化能力。二是深入挖掘遇龙河乡土水文化、古水利智慧等特色文化资源,结合古村落、古桥、古码头、古灌渠、古建筑等历史古迹,以“线”串景,以“点”带面,将历史和地域文化元素融入水利工程设计,历史古韵与自然风貌交相辉映,塑造新“网红”、新“节点”和老“故事”,实现人、水、景三元素的融通。三是秉承先行先试和示范引领作用,水利信息化方面按照“数字信息全面获取、水利要素全面集成、管理行为全面智能”的设计思路,建立了“一网双台四服务”框架体系,“一网”指冗余式高可靠性物联网,“双台”是数据资源管理平台和应用支撑平台,“四服务”是水安全监管、水环境监管、水资源监管和闸泵智能调度四大服务功能。

4.创新模式,建立公众参与的梯级管护机制

一是建立政府、遇龙河管委会、村民自治的梯级管护机制。以共建共享为目标,由政府主导向全民共治、共享转变,遇龙河管委会通过景区门票盈利,通过企业分红、就业等方式又回馈百姓,实现共同发展、互利共赢新局面。二是将河长制管理进一步具体化和常态化。建立了农村水系信息化平台,逐步实现了遇龙河水利管理“可视、可知、可控、可预测”信息化,大幅度提升了水环境、水安全监管效率;全面推进农村“房前屋后”的排水渠、湖塘、小沟渠水体系统治理,坚持“治乱”“治病”“治根”并举。建立邻村落联合共管和协调会商机制,政府和村委共同制定考核办法,管护费用按照核定工作量由政府负责承担,确保工程建成后常态化有人清、有人管、有人护。三是发挥水利资金撬动作用,创新乡村基础设施建设融资渠道。除中央、区政府补助资金外,县政府充分整合县(地方)财政配套资金,通过融资平台和旅游项目,充分吸引社会资本,有效解决了地方政府资金配套问题。

四、结 语

农村水系不仅是农业生产的基础,也是乡愁记忆、水文化传承的重要载体,更是乡村高质量发展的基础条件,与农村老百姓生活息息相关。由于农村水系范围大,污染来源更为复杂、治理难度更大,亟须农村水系综合整治在水美乡村建设方面的理论和实践经验。阳朔通过水系连通及水美乡村建设,对河湖进行系统治理,对污染源进行控制,解决了农村水系存在的突出问题,恢复了河湖功能,改善了人居环境,打造了具有特色、示范引领作用强的县域综合治水样板,为下一步开展水美乡村建设提供有益借鉴。 ■

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