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饮用水水源地水土保持现状及防治对策

2011-04-14

水利科学与寒区工程 2011年10期
关键词:面源库区泥沙

□ 海 水

饮用水水源地水土保持现状及防治对策

□ 海 水

海伦市位于黑龙江省中部,地理位置为北纬46°58′~47°52′,东经126°14′~127°45′,隶属于绥化市管辖。东部以克音河与绥棱为界,北部和西部以通肯河与北安市、拜泉、明水为界,西南部则与绥化、望奎为邻,全市从东北到西南最长约150公里,南北最短78公里,幅员面积4 667平方公里。全市土地面积为668.4万亩,其中耕地面积是512万亩。市辖23个乡镇、两个国营农场、六个国营林场。人口83万人,其中农业人口63万人,是一个以水土资源开发为主的重要产粮大县,2008年粮食产量已突破30亿斤。全市铁路、公路交通极为便利,哈黑铁路从市中通过,公路南北有哈黑、西部海拜、西南海望三条主要公路干线,已形成了通往绥化、绥棱、望奎、拜泉、青冈、哈尔滨等市县及各乡镇间的交通网络。

一、水库水源区现状

海伦市东方红水库作为饮用水水源地承担向市镇城市供水任务,供水量2 000 万立方米,供水人口152万人。东方红水库地处山丘区,水土流失较为严重,在生态环境进一步恶化的同时,入库泥沙携带大量面源污染物进入水库,造成水库淤积,水质恶化,严重影响了城镇居民生活饮用水安全。

东方红水库始建于l958年,总库容2.13亿立方米,兴利库容9 000万立方米,是一座兼防洪、发电、养殖、灌溉的综合利用的多年调解的大型水库;目前担负着海伦市近20万人的生产生活用水,10万亩农田灌溉用水和防汛任务;水库径流区面积522平方公里,涉及海伦农场、红光农场、护林林场、陈家店林场、双河林场、景家店林场、海伦市种畜场和侯家屯,区内信息、交通闭塞,教育、科技基础设施较差,农业基础设施落后,产业结构单一,缺乏生产后劲,抗风险能力差,群众生活困难,生产方式落后,环保意识差,存在着沿河堤堆放垃圾,粪便或随意丢弃病死畜禽的陋习,加重了水库水体污染。

海伦市地处小兴安岭向松嫩平原过渡地带,地形地貌为一山二水七分田,地势东高西低,东部多丘陵,西部为平原。属于中温带大陆季风性气候型,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,雨热同期,一月份最冷,月平均气温为-22°C~-25°C,极端最低气温-39°C,7月份最热,平均气温为20°C~22°C,极端最高气温为39°C,月平均温差在40°C以上,多年平均积温在2 300℃,多年平均降雨为500~600毫米,88%集中在 5~9月份,春季风速较大,平均风速4.5每小时米,最大风速为20.0每小时米,大风日数较多,日降雨较少,多年平均蒸发量最大约占全年蒸发量的40~50%,因此春季多有干旱发生,近年来连续干旱,严重的威胁农业生产。全市的作物生长期南部140天,中部135天,北部130天。全年日照数2 600~2 800小时。库区的土壤类型较多,主要草甸黑土等。植被类型上分属暖温带落叶阔叶林带,林草植被覆盖率在46%。

水土流失类型以水力侵蚀为主,多为面蚀和沟蚀,土壤侵蚀模数约为3 000~6 500t/(km2a)。水土流失面积7 455.9平方公里,其中中度以上流失面积4 248.6平方公里,流失程度45.04%。水库库区坡耕地较多,是水土流失的主要发生地,荒山荒坡和稀疏林地水土流失也比较严重。根据调查测算,年入库泥沙总量约为820万吨。

20 世纪80 年代以来,各级政府投入大量的人力物力财力对水土流失进行治理,在一定程度上、在部分区域内减轻和减缓了水土流失。

面源污染的主要来源为耕地施用的化肥农药、水土流失产生的入库泥沙、农村生活污水和固体废弃物。水土流失加剧了面源污染,使水源地水质营养化程度提高,如果不加以保护和控制,水质将有进一步恶化的趋势,对城市生活饮用水安全将造成更大程度上的威胁。

二、存在的问题分析

水库水源区存在的问题集中表现在以下几个方面:

(一)水土流失面积大

水源区流失的土壤泥沙随地表径流入库,造成水库淤积,减少了水库的调节库容,影响防洪、供水、发电、航运、灌溉等效益的发挥,并且对城乡供水和水环境构成直接威胁,不利于水资源的可持续利用和人们生活质量的改善提高。库区土地利用结构不合理,坡耕地和荒山荒坡面积大是造成水土流失的主要原因,沟道工程措施偏少也是水土流失不能得到根本控制的一个因素。因此库区加快基本农田建设、改造坡耕地是当前库区水土流失治理的重中之重,同时还应重视水源涵养林和淤地坝、谷坊等沟道工程措施建设。

(二)投入严重不足,治理标准低

从20 世纪80 年代至今,省里安排的水土保持工程项目,初步治理1km2水土流失面积补助标准平均为1 万元,投入标准太低,直接影响工程标准、质量的提高和水土保持效益的最大发挥。近年来,尽管国家对水土保持的投入有所增加,但每年分给海伦的治理任务很少,按照目前的投入状况和治理进度,需要40 多年时间才能初步治理一遍。过去主要依靠组织群众集中会战或通过少量的资金扶持调动群众投劳进行水土流失治理,在农村税费改革、“两工”取消以后,在现有资金投入情况下,水土保持生态建设工作将更加艰难。

(三)监督监测工作相对滞后

一些部门、企事业单位和个人对水土保持重要性和紧迫性认识不足,水土保持的基本国策意识和法制观念不强,地方行政干预较多,水土保持监督执法工作难度较大,在开发建设过程中片面追求眼前利益,乱挖乱砍,乱倒乱弃,人为造成水土流失的现象时有发生并呈发展趋势。水土保持及水环境监测网络建设工作滞后,缺乏研究水土流失和水环境动态和发展趋势的基础资料和手段,宏观决策缺乏监测数据支撑。

三、泥沙和面源污染控制治理对策

(一)总体思路

海伦市饮用水水源地的泥沙和面源污染的主要来源为水土流失产生的泥沙,针对源头,采取以小流域为单元的水土流失综合治理措施和生态修复措施,控制入库泥沙;减少耕地果园化肥和农药施用量,改善农村和农民生产生活条件,建设农村生活垃圾集中处理场和小型污水净化处理设施,控制农村面源污染。

(二)水土保持综合治理措施

针对坡面水土流失,采取坡改梯、配套坡面截、排、蓄水工程,配合营造水土保持林草措施(水土保持林、经济林果、种草);针对沟道水土流失采取谷坊、拦沙坝、淤地坝、溪沟整治和塘堰整治等措施。

(三)丘陵区是水源地库区内水土流失最为严重的区域。措施配置上以坡耕地改造为重点,大面积坡耕地改造为高标准水平梯田,配套截、排、蓄、引等坡面水系工程,变“三跑田”为“三保田”。部分坡耕地采取退耕还林,因地制宜发展水保林、经济林,营造经济林果基地,修建塘、堰、坝拦沙蓄水,冲刷坍塌严重的河岸段修筑堤防,固定河床保护村庄和耕地。在河道转弯、河道宽浅处进行裁弯取直,疏溪固堤,保证行洪的同时,新造和增加农村耕地。

(四)库岸周边

在尚未稳定的库岸周边,为防止库岸淘刷、坍塌及其他形式的重力侵蚀,除了采取必要的工程措施进行护岸,还应在水库库岸营造护岸护滩林,护岸林乔灌混交,要有一定的宽度,增强防护效果,护滩林树种选择根系发达、耐水湿、抗冲击的树种。如果库边有堤岸防护工程或公路,可结合工程栽植护岸林。

四、农村面源污染控制措施

(一)面源污染

农村面源污染的主要原因在于氮磷化肥和各类农药在农业生产中使用量过大,水产养殖饵料投放无序且在水体中残留较多,农村生活污水、生活垃圾和人畜粪便的直接排入、随意露天堆放。这些污染物以水土流失所产生的洪水、泥沙为主要载体,以多种形式进入水库,对水库水体富营养化进程加快。要研究建立有效的农业补偿机制和政策,大力发展生态农业,调整农业种植结构,改进农田施肥方法,从而控制化肥农药的施用;结合新农村建设,加强农村基础设施建设,对农村村镇进行综合整治,改善生产生活条件;推广建设沼气池,对农村生活垃圾和污水采取集中堆放、收集和处理,建设小型污水净化处理设施和农村生活垃圾集中处理场及填埋场,解决农村污水乱流、垃圾乱倒、粪土乱堆的问题,从而控制面源污染。

(二)富营养化

富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题,这是因为污染源的复杂性和营养物质去除的高难度。水体富营养化发生的主要原因是水体受纳过量的外界营养物质,使水体原有的生态平衡被破坏。因此最根本的控制措施是减少外部富营养的输入,控制水体内部营养源向水体内部的释放。控制外源性营养物质,应从控制人为污染源着手,调查排入水体营养物质的主要排放源,监测排入水体的废水和污水中的氮、磷浓度,减少或者截断外部营养物质的输入;控制内源性营养物质,应视不同情况,采用不同的方法。定期对库区污染严重的区域进行底泥挖掘疏浚,清除水体污染的潜在污染源,设置人工生物浮岛,经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用净化水体,采取化学方法凝聚沉降改善水质。

五、结语

东方红库区水土流失十分严重,水质面临进一步恶化的趋势,控制泥沙和面源污染是保护水源地水质安全的当务之急。随着国家对生态环境和饮水安全的进一步重视,通过制定并出台相应的政策,建立和完善相关的制度,逐步加大治理的投资力度,采取科学合理的、切实可行的、针对性较强的综合治理措施,水土流失和面源污染必将得到有效改善,生态环境及社会经济将走向可持续发展的道路。

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