海河流域平原区生态清洁小流域试点建设探析

2024-12-04 00:00:00张子元田卫堂米秋菊阎宏远
中国水土保持 2024年12期
关键词:雄安新区平原区水土保持

[关键词] 水土保持;马堡小流域;生态清洁小流域;平原区;雄安新区;海河流域

[摘 要] 为拓展生态清洁小流域建设范围,河北省首次在雄安新区安新县马堡小流域探索开展了平原区生态清洁小流域建设,并被水利部海河水利委员会列为海河流域平原区生态清洁小流域建设唯一试点。根据马堡小流域现状,将其划分为农地林地生态保护区、人居综合治理区、水系生态修复区3个功能区,在农地林地生态保护区修建生态植草沟、雨水收集及回用设施,在人居综合治理区美化广场、进行垃圾分类,在水系生态修复区建设生态护岸、生态沟渠,栽植水生植物、放养水生动物等,充分利用动植物的修复能力,减少面源污染,改善村容村貌和沟河道生态环境,提高水体自净能力,提升系统稳定性,打造出水土资源有效保护和合理高效利用、水土保持功能稳定、人居环境显著改善、乡村特色产业发展、人与自然和谐、高质量发展的和谐宜居型生态清洁小流域,为海河流域平原区生态清洁小流域建设树立了示范样板。

[中图分类号] S157.2" [文献标识码] C" DOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2024.12.023

[引用格式] 张子元,田卫堂,米秋菊,等.海河流域平原区生态清洁小流域试点建设探析[J].中国水土保持,2024(12):84-87.

生态清洁小流域是目前大力推广实施的新型小流域治理模式,它融合了传统小流域治理、面源污染治理、美丽乡村建设和河道污水整治等[1]。2018年水利部首次提出要全面推进生态清洁小流域建设。2022年12月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于加强新时代水土保持工作的意见》中再次明确提出要大力推进生态清洁小流域建设,建设的重点区域为水系、村庄和城镇周边,通过综合治理有效改善生产、生活和生态环境,提高区域水土保持功能。2023年,水利部联合农业农村部、国家林业和草原局、国家乡村振兴局印发《关于加快推进生态清洁小流域建设的指导意见》(水保〔2023〕35号),要求有力有序推进生态清洁小流域建设,指出要以水系、村庄和城镇周边为重点,山水林田路村统一规划,治山、治水、治污协同推进,统筹实施水土流失综合治理、流域水系整治、生活污水和农村生活垃圾治理,培育和发展乡村特色产业,强化部门协同,合力建设生态清洁小流域。

1 河北省生态清洁小流域建设情况

河北省多年来十分重视生态清洁小流域的建设工作,2004—2006年在石家庄市鹿泉区、保定市易县和唐山市遵化市试点开展了生态清洁小流域综合治理工程。2015年起,河北省水利厅会同北京市水务局,3 a间在密云水库上游合作建设了25条生态清洁小流域。随后,石家庄、保定、邢台等市也依托国家水土保持重点工程大力推进生态清洁小流域建设。经过多年探索,河北省总结出了较为成熟的建设体系,2018年组织编制了《河北省生态清洁小流域建设规划(2019—2025年)》,2021年出台了《河北省生态清洁小流域治理技术标准》。截至目前,全省累计建成生态清洁小流域120余条,但主要集中在太行山、燕山和坝上的山丘区。

随着各省市生态清洁小流域综合治理工程建设的不断推进,北京、上海、江苏等地先后开展了平原区生态清洁小流域探索[2-6],创建了平原区生态清洁小流域的示范样板。2023年4月,河北省委办公厅、省政府办公厅印发了《关于推进水土保持高质量发展的若干措施》,提出加大生态清洁小流域建设力度,要求平原区因地制宜开展生态清洁小流域建设。河北省水利厅以流域水系为单元,组织编制生态清洁小流域综合治理规划,首次将平原区纳入规划范围。经过多次调研、实地踏勘、综合比选,最终选定在雄安新区安新县马堡小流域探索开展平原区生态清洁小流域建设。目前,平原区生态清洁小流域的设计规范还不健全,为探索平原区生态清洁小流域建设模式,水利部海河水利委员会将安新县马堡小流域列为海河流域平原区生态清洁小流域建设的首个试点工程,旨在为海河流域平原区生态清洁小流域的建设打造示范样板。

2 项目区概况

安新县马堡小流域属海河流域大清河水系,位于太行山以东平原区的白洋淀四门堤西侧,涉及安新县端村镇的马堡村、马家寨村、马村、西淀头村、寨南村、东堤村等6个行政村,距安新县城区约8 km。项目区以马堡村为核心,沿堤防外侧排碱沟两侧延伸,按照排碱沟汇水面积划定治理区域,长度5.55 km,总面积7.16 km2,其中耕地24.96 hm2、林地567.86 hm2、农业设施用地0.69 hm2、水域及水利设施用地73.75 hm2,交通道路和城镇村用地49.16 hm2。村庄内基础设施较为完善,周边和村内交通便利,总人口3 121人,主导产业为林下食用菌、大棚果蔬、旅游和民宿等。

3 项目区存在的问题

马堡小流域属雄安新区白洋淀周边低洼区,小流域内主要水体包括白洋淀四门堤外侧的排碱沟水体,排碱沟与干、支、斗渠相联通的水网,已损毁的缺乏联通性的沟渠、承担净化村庄水质功能的坑塘等,普遍存在沟渠边坡不稳定、淤积堵塞、水体流动性差、面源污染等问题。

1)边坡不稳定。小流域内排碱沟宽20~80 m、深1~4 m,沟道两侧分布村庄、农田及林地,干、支、斗渠遍布农田林网间,边坡均为土质裸露坡面,不稳定,易垮塌,极易造成水土流失。

2)沟渠淤积堵塞。部分沟渠内有大量枯倒木、杂草、污泥等,存在淤积堵塞,水系无法连通。

3)水体流动性差。支沟渠水量大、水位高,但水体流动性不足,基本处于静止状态,水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类。

4)村庄广场荒废。村庄广场周边杂草丛生,绿化、景观序列较差,与美丽乡村建设不协调。

5)面源污染。小流域内约80%的面积为林地,均为“千年秀林”工程项目,栽植国槐、油松、杜仲等树种。目前“千年秀林”还未郁闭成林,林下种植有玉米、小麦、黄豆等作物,由于作物需要施肥,因此林内存在面源污染,影响周边水体,造成一定程度的富营养化,导致部分水质恶化。同时,周边村庄也存在点源或面源污染,部分边坡存在倾倒垃圾现象,环境较差,对排碱沟水质形成污染。

4 治理思路

项目区以治理后林草面积占比达到80%以上、地表水水质达到当地环境部门要求、沟道保持自然多样性、无垃圾堆放、生态岸线比例大于50%、村庄环境整洁、生态宜居、公众水土保持意识增强、村庄绿地率20%以上、小流域内水土保持功能良好、实现“水清、河畅、岸绿、景美”为目标,统筹保水保土、治理面源污染、治理水环境、改善农村人居环境、发展特色产业等,实施山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,达到水土资源有效保护和合理高效利用、水土保持功能稳定、人居环境显著改善、乡村特色产业发展、人与自然和谐、高质量发展的和谐宜居型生态清洁小流域要求。

根据小流域现状,将其划分为农地林地生态保护区、人居综合治理区和水系生态修复区3个功能区:①农地林地生态保护区。该区主要土地利用类型有耕地、林地、设施农业用地、田坎、部分交通用地。因农业生产活动频繁,农药和化肥等的施用造成了面源污染问题,故该功能区的治理思路是以控制面源污染为主,保护农田和林地。②人居综合治理区。该区主要土地利用类型有村庄、建制镇、空闲地和部分交通用地。因居民生活、服务业、工业、养殖业集中,点源污染、非点源污染严重,雨水和洪水利用率低,部分区域的排水不通畅,故该功能区的治理思路是以人居环境治理为主,实施广场美化、村庄排水、垃圾和污水处理等措施。③水系生态修复区。该区主要土地利用类型有河流、湖泊、沟渠、湿地等。该区人类活动较少,以水流为载体,相互连通,承纳着点源和面源污染物排放的功能,目前因为生活垃圾的滞留和沟道的坍塌,水体流动性和自净能力下降,部分区域水体富营养化严重,所以该功能区的治理思路是以水系生态修复为主,实施护岸、清淤和提高水体自净能力的措施。

在3个功能区中,重点对村庄排放污水、排碱沟、支沟渠以及“千年秀林”面源污染进行深度治理。

1)对村庄内处理后未达到排放标准的污水,以管线的方式排入流域内2座坑塘。坑塘边坡设置生态防护,坑塘内构建生物滤床,种植浮叶植物、挺水植物。坑塘采用水泵抽水排至排碱沟,在排碱沟投撒底质改良型修复剂,改良土壤微生物环境。在连接坑塘的沟渠打造人工湿地,建设生态滤坝(填入卵石、火山岩、沸石等填料,并预埋微生物),并种植沉水植物形成水下森林,构建水域生态系统,增强水体自净能力,使水质达到Ⅲ类,形成融污水处理、湿地、观光景观为一体的综合体系。

2)在排碱沟治理中,对于水系完整连通的沟渠,在水质不达标部分进行底质环境改良、沉水植物营造;在有水流的地方设置生物滤坝,使水质提升至Ⅲ类,用于项目内的生态补水、农业灌溉等;在淤积比较严重区域,实施清淤、边坡修整、生态护坡及绿化;在面源污染区域,外侧开挖生态滞留沟或构建生态缓冲带,阻断污染源。对已损毁的缺乏连通性沟渠,在沟渠损毁淤平部分进行清淤,重新构建水系连通工程,修整边坡,建设生态护坡,开展绿化。

3)在支沟渠治理中,一是在沟渠外侧有空间区域构建生态缓冲带(见图1),阻断流域外不达标的水体流入;二是针对淤积比较严重、边坡不稳、局部连通性较差的区域,实施清淤、边坡修整、生态护坡及绿化等措施;三是在沟渠水质较差区域,构建生态浮岛、放置爆氧设施,浅水区种植荷花等水生植物,净化水质;四是在面源污染区域外侧开挖生态滞留沟(见图2),阻断污染源,在点源污染区域建立完善的雨水排放系统,对初期的3~7 mm雨水进行隔离处理,在雨水口建雨水池(通过每户汇流面积计算雨水池或桶的容积),截留雨水和污水统一外运,该部分雨水不再考虑利用。

4)在“千年秀林”面源污染治理中,针对目前“千年秀林”树龄较小区域仍然存在套种农作物的现象,加强管护,做好宣传,提高化肥使用率,控制化肥和农药使用量,结合农田高标准建设,使污染源在源头得到有效的控制。

5 措施布置

以“生态优先、治污为本、保护水源、促进发展”为总原则,在生态功能分区的基础上,以小流域的村庄、沟道水系为治理对象,以“山青、水净、村美、民富”为目标,统筹水土保持和面源污染防治、整治水系、改善农村居住环境、发展地区特色产业等,对河道、环境同步治理,分区布置工程、生物等防治措施。

5.1 农地林地生态保护区

对流域内农地林地生态保护区实施面源污染防治等措施。在部分道路两侧或一侧修建生态植草沟1 585 m,增加汇流时间,削减洪峰流量,过滤水体,截留面源污染,减少对周边水系的污染,同时美化道路环境;在小流域内主要道路一侧设置水保宣传牌3块,加大水土保持宣传力度;在蔬菜大棚周边修建雨水收集及回用设施1套,提升农业设施雨水利用程度。

5.2 人居综合治理区

人居综合治理区注重人居环境生态治理。通过铺装透水砖、栽植水生植被等,绿化美化村内小广场900 m2;在村庄广场、道路宽阔处设置生态文明宣传牌3块,加大生态文明建设宣传力度;在村内游园、休闲广场、道路一侧放置分类垃圾桶15个,提升村内垃圾分类及处理能力。

5.3 水系生态修复区

水系生态修复区包括排碱沟治理工程和支沟渠治理工程。

1)排碱沟治理工程。对临近村庄的排碱沟两侧边坡的垃圾进行收集及清运,垃圾收集段岸坡总长4 100 m,收集清运总量2 460 m3;采用密排仿木桩护岸,对排碱沟岸坡进行加固,护岸总长3 636 m;在排碱沟内栽植和养护荷花、茭白、黄菖蒲、睡莲、香蒲等水生植物3 950 m2,提升水体自净能力;在排碱沟马堡村段放置光伏曝气增氧机器4台,每台增氧能力在1 kg/h以上,增加水中溶解氧,优化水质,促进水生生物的生长和繁殖;在排碱沟马堡村段宽阔处放置生态浮岛20处,总面积1 200 m2,利用植物根系的吸收作用,减少水中富营养化物质;在排碱沟投放各种鱼2.8万尾,投放田螺

200 kg,以促进河道水体的循环和氧化,吸收和分解有害物质,有效控制藻类暴发情况,完善系统生物链,增强系统抗冲击能力。

2)支沟渠治理工程。利用生态砌块或仿木桩,修建生态沟渠4 628 m;栽植并养护水生植物14 174 m2,营造“河口湿地”“水下森林”和水生植被带,提高水体自净能力;对3 035 m2沟渠清淤、清障,清理沟渠内的枯倒木、杂草、污泥等1 214 m 减少沉积物的积累;开挖扩宽堵塞的沟渠400 m,提高水动力,实现沟渠内水环境和动植物及营养物质的畅通流动;放置光伏曝气增氧机器2台;在沟渠植物种植区内修建生物滤坝2座,保护植物根系,同时实现物理除磷+生物除磷双重功效。

6 结束语

马堡生态清洁小流域是河北省首次探索实施的平原区生态清洁小流域,根据土地利用类型、功能及存在的主要问题等因素,将其划分为农地林地生态保护区、人居综合治理区、水系生态修复区3个功能区。在农地林地生态保护区修建生态植草沟、雨水收集及回用设施,减少面源污染;在人居综合治理区美化广场、进行垃圾分类,改善村容村貌;在水系生态修复区建设生态护岸、生态沟渠,改善沟河道生态环境,栽植水生植物、放养水生动物,提高水体的自净能力,提升系统的稳定性。治理后,小流域林草面积达到宜林宜草面积的83%,村庄绿地率在26%以上,农业面源污染得到全面控制,生态岸线比例达到60%,生活污水处理率在85%以上,生活垃圾无害化处理率达到100%,卫生厕所普及率达到80%以上,村庄整洁,环境优美,沟河道水体清洁,水体自净能力显著增强,渠道水系畅通,生物多样性更加丰富,项目区水土资源利用率有效提高,农民生产、生活和生态条件有效改善,村民环保意识增强,对促进生态文明建设起到了积极作用。

[参考文献]

[1] 蒲朝勇,高媛.生态清洁小流域建设现状与展望[J].中国水土保持,2015(6):7-10.

[2] 乔殿新.新时代生态清洁小流域发展思考[J].中国水土保持,2024(2):1-5.

[3] 张小侠,李刚,史陇俊,等.北京平原生态清洁小流域治理措施:以房山区平各庄、中干沟小流域为例[J].中国水利,2016(14):50-52.

[4] 李学峰.上海市生态清洁小流域规划与建设实践[J].中国水土保持,2024(5):7-10.

[5] 尹强华,王良杰,刘霞,等.江苏省平原区生态清洁小流域发展模式探索[J].中国水土保持,2019(9):15-18.

[6] 刘成,朱艳华,雷晓琴,等.平原河网地区生态清洁小流域综合治理模式研究[J].水利水电快报,2024,45(10):100-105.

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