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飲用水水源地水土保持現狀及防治對策

2011-04-14 15:21
水利科學與寒區工程 2011年10期
關鍵詞:面源庫區泥沙

□ 海 水

飲用水水源地水土保持現狀及防治對策

□ 海 水

海倫市位于黑龍江省中部,地理位置為北緯46°58′~47°52′,東經126°14′~127°45′,隸屬于綏化市管轄。東部以克音河與綏棱為界,北部和西部以通肯河與北安市、拜泉、明水為界,西南部則與綏化、望奎為鄰,全市從東北到西南最長約150公里,南北最短78公里,幅員面積4 667平方公里。全市土地面積為668.4萬畝,其中耕地面積是512萬畝。市轄23個鄉鎮、兩個國營農場、六個國營林場。人口83萬人,其中農業人口63萬人,是一個以水土資源開發為主的重要產糧大縣,2008年糧食產量已突破30億斤。全市鐵路、公路交通極為便利,哈黑鐵路從市中通過,公路南北有哈黑、西部海拜、西南海望三條主要公路干線,已形成了通往綏化、綏棱、望奎、拜泉、青岡、哈爾濱等市縣及各鄉鎮間的交通網絡。

一、水庫水源區現狀

海倫市東方紅水庫作為飲用水水源地承擔向市鎮城市供水任務,供水量2 000 萬立方米,供水人口152萬人。東方紅水庫地處山丘區,水土流失較為嚴重,在生態環境進一步惡化的同時,入庫泥沙攜帶大量面源污染物進入水庫,造成水庫淤積,水質惡化,嚴重影響了城鎮居民生活飲用水安全。

東方紅水庫始建于l958年,總庫容2.13億立方米,興利庫容9 000萬立方米,是一座兼防洪、發電、養殖、灌溉的綜合利用的多年調解的大型水庫;目前擔負著海倫市近20萬人的生產生活用水,10萬畝農田灌溉用水和防汛任務;水庫徑流區面積522平方公里,涉及海倫農場、紅光農場、護林林場、陳家店林場、雙河林場、景家店林場、海倫市種畜場和侯家屯,區內信息、交通閉塞,教育、科技基礎設施較差,農業基礎設施落后,產業結構單一,缺乏生產后勁,抗風險能力差,群眾生活困難,生產方式落后,環保意識差,存在著沿河堤堆放垃圾,糞便或隨意丟棄病死畜禽的陋習,加重了水庫水體污染。

海倫市地處小興安嶺向松嫩平原過渡地帶,地形地貌為一山二水七分田,地勢東高西低,東部多丘陵,西部為平原。屬于中溫帶大陸季風性氣候型,冬季寒冷干燥,夏季高溫多雨,雨熱同期,一月份最冷,月平均氣溫為-22°C~-25°C,極端最低氣溫-39°C,7月份最熱,平均氣溫為20°C~22°C,極端最高氣溫為39°C,月平均溫差在40°C以上,多年平均積溫在2 300℃,多年平均降雨為500~600毫米,88%集中在 5~9月份,春季風速較大,平均風速4.5每小時米,最大風速為20.0每小時米,大風日數較多,日降雨較少,多年平均蒸發量最大約占全年蒸發量的40~50%,因此春季多有干旱發生,近年來連續干旱,嚴重的威脅農業生產。全市的作物生長期南部140天,中部135天,北部130天。全年日照數2 600~2 800小時。庫區的土壤類型較多,主要草甸黑土等。植被類型上分屬暖溫帶落葉闊葉林帶,林草植被覆蓋率在46%。

水土流失類型以水力侵蝕為主,多為面蝕和溝蝕,土壤侵蝕模數約為3 000~6 500t/(km2a)。水土流失面積7 455.9平方公里,其中中度以上流失面積4 248.6平方公里,流失程度45.04%。水庫庫區坡耕地較多,是水土流失的主要發生地,荒山荒坡和稀疏林地水土流失也比較嚴重。根據調查測算,年入庫泥沙總量約為820萬噸。

20 世紀80 年代以來,各級政府投入大量的人力物力財力對水土流失進行治理,在一定程度上、在部分區域內減輕和減緩了水土流失。

面源污染的主要來源為耕地施用的化肥農藥、水土流失產生的入庫泥沙、農村生活污水和固體廢棄物。水土流失加劇了面源污染,使水源地水質營養化程度提高,如果不加以保護和控制,水質將有進一步惡化的趨勢,對城市生活飲用水安全將造成更大程度上的威脅。

二、存在的問題分析

水庫水源區存在的問題集中表現在以下幾個方面:

(一)水土流失面積大

水源區流失的土壤泥沙隨地表徑流入庫,造成水庫淤積,減少了水庫的調節庫容,影響防洪、供水、發電、航運、灌溉等效益的發揮,并且對城鄉供水和水環境構成直接威脅,不利于水資源的可持續利用和人們生活質量的改善提高。庫區土地利用結構不合理,坡耕地和荒山荒坡面積大是造成水土流失的主要原因,溝道工程措施偏少也是水土流失不能得到根本控制的一個因素。因此庫區加快基本農田建設、改造坡耕地是當前庫區水土流失治理的重中之重,同時還應重視水源涵養林和淤地壩、谷坊等溝道工程措施建設。

(二)投入嚴重不足,治理標準低

從20 世紀80 年代至今,省里安排的水土保持工程項目,初步治理1km2水土流失面積補助標準平均為1 萬元,投入標準太低,直接影響工程標準、質量的提高和水土保持效益的最大發揮。近年來,盡管國家對水土保持的投入有所增加,但每年分給海倫的治理任務很少,按照目前的投入狀況和治理進度,需要40 多年時間才能初步治理一遍。過去主要依靠組織群眾集中會戰或通過少量的資金扶持調動群眾投勞進行水土流失治理,在農村稅費改革、“兩工”取消以后,在現有資金投入情況下,水土保持生態建設工作將更加艱難。

(三)監督監測工作相對滯后

一些部門、企事業單位和個人對水土保持重要性和緊迫性認識不足,水土保持的基本國策意識和法制觀念不強,地方行政干預較多,水土保持監督執法工作難度較大,在開發建設過程中片面追求眼前利益,亂挖亂砍,亂倒亂棄,人為造成水土流失的現象時有發生并呈發展趨勢。水土保持及水環境監測網絡建設工作滯后,缺乏研究水土流失和水環境動態和發展趨勢的基礎資料和手段,宏觀決策缺乏監測數據支撐。

三、泥沙和面源污染控制治理對策

(一)總體思路

海倫市飲用水水源地的泥沙和面源污染的主要來源為水土流失產生的泥沙,針對源頭,采取以小流域為單元的水土流失綜合治理措施和生態修復措施,控制入庫泥沙;減少耕地果園化肥和農藥施用量,改善農村和農民生產生活條件,建設農村生活垃圾集中處理場和小型污水凈化處理設施,控制農村面源污染。

(二)水土保持綜合治理措施

針對坡面水土流失,采取坡改梯、配套坡面截、排、蓄水工程,配合營造水土保持林草措施(水土保持林、經濟林果、種草);針對溝道水土流失采取谷坊、攔沙壩、淤地壩、溪溝整治和塘堰整治等措施。

(三)丘陵區是水源地庫區內水土流失最為嚴重的區域。措施配置上以坡耕地改造為重點,大面積坡耕地改造為高標準水平梯田,配套截、排、蓄、引等坡面水系工程,變“三跑田”為“三保田”。部分坡耕地采取退耕還林,因地制宜發展水保林、經濟林,營造經濟林果基地,修建塘、堰、壩攔沙蓄水,沖刷坍塌嚴重的河岸段修筑堤防,固定河床保護村莊和耕地。在河道轉彎、河道寬淺處進行裁彎取直,疏溪固堤,保證行洪的同時,新造和增加農村耕地。

(四)庫岸周邊

在尚未穩定的庫岸周邊,為防止庫岸淘刷、坍塌及其他形式的重力侵蝕,除了采取必要的工程措施進行護岸,還應在水庫庫岸營造護岸護灘林,護岸林喬灌混交,要有一定的寬度,增強防護效果,護灘林樹種選擇根系發達、耐水濕、抗沖擊的樹種。如果庫邊有堤岸防護工程或公路,可結合工程栽植護岸林。

四、農村面源污染控制措施

(一)面源污染

農村面源污染的主要原因在于氮磷化肥和各類農藥在農業生產中使用量過大,水產養殖餌料投放無序且在水體中殘留較多,農村生活污水、生活垃圾和人畜糞便的直接排入、隨意露天堆放。這些污染物以水土流失所產生的洪水、泥沙為主要載體,以多種形式進入水庫,對水庫水體富營養化進程加快。要研究建立有效的農業補償機制和政策,大力發展生態農業,調整農業種植結構,改進農田施肥方法,從而控制化肥農藥的施用;結合新農村建設,加強農村基礎設施建設,對農村村鎮進行綜合整治,改善生產生活條件;推廣建設沼氣池,對農村生活垃圾和污水采取集中堆放、收集和處理,建設小型污水凈化處理設施和農村生活垃圾集中處理場及填埋場,解決農村污水亂流、垃圾亂倒、糞土亂堆的問題,從而控制面源污染。

(二)富營養化

富營養化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題,這是因為污染源的復雜性和營養物質去除的高難度。水體富營養化發生的主要原因是水體受納過量的外界營養物質,使水體原有的生態平衡被破壞。因此最根本的控制措施是減少外部富營養的輸入,控制水體內部營養源向水體內部的釋放??刂仆庠葱誀I養物質,應從控制人為污染源著手,調查排入水體營養物質的主要排放源,監測排入水體的廢水和污水中的氮、磷濃度,減少或者截斷外部營養物質的輸入;控制內源性營養物質,應視不同情況,采用不同的方法。定期對庫區污染嚴重的區域進行底泥挖掘疏浚,清除水體污染的潛在污染源,設置人工生物浮島,經過植物直接吸收、微生物轉化、物理吸附和沉降作用凈化水體,采取化學方法凝聚沉降改善水質。

五、結語

東方紅庫區水土流失十分嚴重,水質面臨進一步惡化的趨勢,控制泥沙和面源污染是保護水源地水質安全的當務之急。隨著國家對生態環境和飲水安全的進一步重視,通過制定并出臺相應的政策,建立和完善相關的制度,逐步加大治理的投資力度,采取科學合理的、切實可行的、針對性較強的綜合治理措施,水土流失和面源污染必將得到有效改善,生態環境及社會經濟將走向可持續發展的道路。

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