徐 蛟,王良杰
(1.江蘇省水利工程建設(shè)局,210029,南京;2.南京林業(yè)大學(xué),210037,南京)
生態(tài)河道建設(shè)是將現(xiàn)有自然河道與生態(tài)文明建設(shè)有機(jī)結(jié)合起來,在河道建設(shè)中利用河道現(xiàn)有的生態(tài)屬性進(jìn)行生態(tài)建設(shè),充分體現(xiàn)人與自然和諧共生、持續(xù)繁榮的生態(tài)治理理念。近年,江蘇省不斷加大河道整治管理力度,以期達(dá)到水清、岸綠、景美的目的。但是平原沙土區(qū)土壤結(jié)構(gòu)松散、黏塑性差,暴雨頻發(fā)時嚴(yán)重危及溝坡、堤岸的安全,河道各級河溝口的跌差使溝口極易遭受侵蝕。因此,要以生態(tài)理念推動平原沙土區(qū)河道建設(shè),探索體系化的生態(tài)河道治理模式。
江蘇省總面積約10.26萬km2,其中平原4.6萬km2,平原沙土區(qū)面積約2萬km2。平原沙土區(qū)分為黃河故道高亢平原沙土區(qū)、沿海平原沙土區(qū)和通南高沙土區(qū)。其中黃河故道高亢平原沙土區(qū)覆蓋南四湖湖西片洼地,總面積為1 019 km2。平原洼地地域廣闊,地勢平坦,受河流高水位影響自排能力較弱,容易引發(fā)洪澇問題。而沙土區(qū)獨特的土壤組成又加劇了洼地的水土流失,給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響。平原沙土區(qū)的洼地治理在滿足防洪排澇水安全的同時,統(tǒng)籌兼顧水生態(tài)、水環(huán)境、水文化,建設(shè)生態(tài)、美麗、幸福河道,對提升河流的生態(tài)功能、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善民生具有非常重要的意義。
平原沙土區(qū)內(nèi)的豐縣、沛縣洼地治理工程,主要建設(shè)內(nèi)容為治理12條骨干河道128.33 km;加固7 條河道堤防100.45km,新建防汛道路21.4 km;疏浚7 條排澇干溝16.16 km; 治理泵站43 座、涵閘88 座、橋梁27 座。工程主要涉及復(fù)新河、順堤河、蘇北堤河、蘇魯界河、義河、西支河、西營子河、四聯(lián)河。通過疏浚骨干河道提高排澇標(biāo)準(zhǔn),加固骨干河道堤防提高圩區(qū)的防洪能力,對骨干河道沿線排澇干溝進(jìn)行清淤疏浚,配套完善沿線擋排建筑物,完善內(nèi)部抽排泵站,改善湖西洼地防洪除澇條件,進(jìn)一步提高該地區(qū)的除澇減災(zāi)能力。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活污水排放量的增加,河水富營養(yǎng)化程度升高,對水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,許多水生生物因生存環(huán)境改變甚至消失而生存困難,生物多樣性嚴(yán)重受損,河道水體自凈能力降低,生態(tài)功能退化,河流污染日趨嚴(yán)重,河道出現(xiàn)淤積。
傳統(tǒng)耕作制度中,休耕期常與風(fēng)季一致,土壤風(fēng)蝕與水蝕復(fù)合效應(yīng)加劇了侵蝕進(jìn)程,造成嚴(yán)重的大氣環(huán)境和水環(huán)境污染等問題,導(dǎo)致土地利用率下降、生產(chǎn)力降低,嚴(yán)重限制了區(qū)域農(nóng)業(yè)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。另外,水田與旱地交界的水旱輪作溝或水田與河溝交界處,易出現(xiàn)土壤顆粒被水流帶走或滑塌現(xiàn)象,造成河道淤積。因溝、河淤積,造成旱時不能灌、澇時不能排的現(xiàn)象時有發(fā)生。地方政府每年要進(jìn)行溝河清淤,經(jīng)濟(jì)壓力巨大。
平原沙土區(qū)一直是江蘇省水土流失嚴(yán)重地區(qū)。平原區(qū)各級河溝口的跌差,導(dǎo)致水流能量集中,使沒有防護(hù)措施的溝口極易遭受侵蝕,平原沙土區(qū)土質(zhì)疏松,土粒間的凝聚力小,在外力作用下水土、水肥極易流失。暴雨時,大顆粒雨滴擊打溝坡、堤岸,先是產(chǎn)生沿坡面的細(xì)溝侵蝕,進(jìn)而快速發(fā)展為切溝侵蝕,嚴(yán)重危及溝坡、堤岸安全。另外,長時間降雨或船行波沖刷,也造成河坡水土流失,河坡坍塌。
平原沙土區(qū)現(xiàn)有老河道大多數(shù)沒有配套的水土保持工程措施,對堤防植物沒有采取針對性的保護(hù)措施,主要依靠岸坡自然生長的植物防護(hù)。同時,由于土地資源緊缺,當(dāng)?shù)厝嗽诤悠律线M(jìn)行開墾,破壞了自然生長的植被,加劇了河堤坡面的水土流失。此外,河道沿岸保護(hù)多采取漿砌石、干砌塊石、混凝土、預(yù)制混凝土塊體等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式,措施比較單一,且破壞了植物生長,同時影響河流的生態(tài)功能。
平原沙土區(qū)以小區(qū)域為單元,構(gòu)建河、溝、堤、田、林、路綜合治理措施體系,遠(yuǎn)端構(gòu)建立體農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng),中段以坡頂綠化補(bǔ)植和景觀效果提升為主,坡堤重在生態(tài)安全修復(fù),荒灘地實行生態(tài)修復(fù)與治理,近處濱水空間進(jìn)行生態(tài)保護(hù)。針對不同的河段要求,建設(shè)適宜該河段的模式。
此類河段要根據(jù)河流自身特點、結(jié)合具體的生態(tài)情況來考量,重點關(guān)注河流生物生存和繁殖環(huán)境保護(hù)。目前,采用生態(tài)工法對堤岸進(jìn)行治理,集成防護(hù)壩、溝道防蝕等工程措施與植物護(hù)坡等生物措施,形成“防浪、管廊、綠道、休閑”綜合功能模式,以達(dá)到防洪、景觀、自凈等為一體的功能。
在該類河段運用堆積堤(沙土表面用黃土覆蓋)與三維網(wǎng)墊固土植草相結(jié)合、薄壁連拱護(hù)岸墻與多邊形立體植被護(hù)坡網(wǎng)相結(jié)合的模式。植被可選用狗牙根和高羊茅,狗牙根是根狀莖及匍匐枝,根系分布廣而深,擴(kuò)展能力極強(qiáng),枝葉濃綠,耐寒耐鹽堿,用做坡地草坪具有耐踐踏性、侵占性、再生性及抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)、耐粗放管理的特點,適用于固土護(hù)坡綠化工程,是極好的水土保持植物品種。高羊茅根系發(fā)達(dá),成活率高,耐高溫、耐半陰,對肥料反應(yīng)敏感,抗逆性強(qiáng),耐酸、耐瘠薄,抗疾病性強(qiáng)。
以生態(tài)旅游為主的河段以資源環(huán)境承載力為基礎(chǔ),以保護(hù)原生態(tài)和水環(huán)境為重點,打造山水景觀,挖掘民俗文化,提升山水環(huán)境品質(zhì),建設(shè)生態(tài)休閑型生態(tài)河段。此類河段可構(gòu)建休閑游憩生態(tài)景觀技術(shù)體系,采取的主要措施有植被保育與景觀林草營造、水環(huán)境治理與提升工程等。
該類河段主要采用生態(tài)袋護(hù)坡與水杉、落羽杉、池杉相結(jié)合的模式。生態(tài)袋具有目標(biāo)性透水不透土的過濾功能,既能防治土壤和營養(yǎng)成分混合物的流失,又能實現(xiàn)水分在土壤中的正常交流,植物生長所需的水分能得到保持和補(bǔ)充?!叭肌睒湫蝺?yōu)美,適應(yīng)性強(qiáng),能耐低溫、干旱、澇漬,抗臺風(fēng),且病蟲害少,生長快,是觀賞價值很高的園林綠化樹種,在河道邊種植可以涵養(yǎng)水源、防風(fēng)防浪、美化景觀等。“三杉”混交造林有利于增加物種多樣性,可構(gòu)建高效空間配置和穩(wěn)定林分結(jié)構(gòu),體現(xiàn)時序和四季的景觀變化,具有較高的觀賞性。
在以削減農(nóng)村面源污染為主的河段應(yīng)充分體現(xiàn)“滲、滯、蓄、凈、用、排”的理念,建立面源污染削減與景觀提升技術(shù)體系,形成河流海綿體。主要采取生態(tài)木樁護(hù)岸配合植物種植的模式。
生態(tài)木樁護(hù)岸集防洪效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)、景觀效應(yīng)和自凈效應(yīng)于一體。具體操作是先將河岸土坡進(jìn)行修整,再在土坡上密打一排木樁進(jìn)行河岸防護(hù)。木樁長度2~5 m、梢徑10 cm,外表涂桐油進(jìn)行防腐,木樁頂高程滿足河道防洪要求,在木樁兩側(cè)種植挺水、濕水植物,植物種植間距為4 m。在入水處種植挺水植物,在斜坡上種植草本植物,外側(cè)種植樹木及親水性較好且適合規(guī)劃區(qū)域的植物,利用這些植物發(fā)達(dá)的根系來穩(wěn)固土壤,增加堤岸的穩(wěn)定性。當(dāng)河岸坡度較大時可采用土工織物作為輔助物穩(wěn)定邊坡,以達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的要求。
植物種植選擇垂柳、薔薇與玉簪喬灌草相結(jié)合的方式。垂柳是高大落葉喬木,生命力強(qiáng),耐寒耐水濕,萌芽力強(qiáng),根系發(fā)達(dá),生長迅速,觀賞價值高,成本低廉,是固堤護(hù)岸的重要樹種。薔薇是落葉灌木,耐寒、耐旱、耐瘠薄,適應(yīng)性強(qiáng),抗污染,觀賞價值較高。玉簪為草本花卉,性強(qiáng)健,耐寒冷,性喜陰濕環(huán)境,不耐強(qiáng)烈日光照射。
此類河道要形成土壤侵蝕控制與生態(tài)安全技術(shù)體系,采取喬、灌、草、藤相結(jié)合的多層次、多用途生物體系進(jìn)行侵蝕控制。采用“三層樓”植被群,即在河溝常水位以下栽種蘆柴,在常水位以上河溝坡栽植蘆竹,同時在庫岸建立立體防護(hù)林 (水杉等),以達(dá)到減少侵蝕的目的。
蘆竹呈塊狀根結(jié),覆蓋整個坡面,能阻止地表徑流挾帶的泥沙下泄入河,防止雨滴對表層土粒的濺擊和滾坡水對溝坡的沖刷。尤其是在緊挨河坡栽水稻、大雨后田間嚴(yán)重積水等情況下,地表水大量滲入,土體飽和,易造成土坡坍落。這些河坡若栽上蘆竹,不僅有很好的固坡效果,而且根系可增加水流入滲,同時又可起到顯著的排水降漬作用。
本研究分析了江蘇省平原沙土區(qū)生態(tài)河道建設(shè)面臨的問題,探索出了具有區(qū)域特點的建設(shè)模式,根據(jù)研究區(qū)特有的問題,提出了因地制宜的治理理念。生態(tài)河道建設(shè)具有長期、綜合、復(fù)雜等特性,隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,人們對環(huán)境的要求也不斷發(fā)生變化,建設(shè)生態(tài)河道還有很多需要完善和提高的空間。