河道治理中的生态水利应用探究

2017-03-09万军

黑龙江水利科技 2017年12期

万军

(江西省赣抚平原水利工程管理局，南昌 330096)

0 引言

生态水利是指能够维持环境生态平衡的一系列水利工程，一般都包括灌排沟塘、生态沟、生态塘和排水沟塘，通过对这些水利的建设能够有效治理河道，降低河道的污染程度，从而概述河道中水的质量，使周围的农田质地得到改善，从而促进农业发展。因此，文章以鄱阳湖流域河道污染治理项目为研究对象，先简要分析了河道治理中生态水利的优势，然后详细分析了河道治理中生态水利的实际应用，希望能给需要的相关人士提供一定的参考价值。

1 项目概述

为进一步探讨生态水利在河道治理中的应用，文章以“赣抚平原灌区配套改造”项目为例，分析具体的生态水利应用。赣抚平原灌区—南昌县向塘镇高田村礼坊自然村二干渠地势低洼，在强雨天气下容易发生内涝，加日常生产及生活中人们排除的污染物，使内涝发生时各种污染物随着水流进入到周围农田，影响了当地农业发展，所以鄱阳湖流域河道污染治理迫不及待，而生态水利的应用恰好能够有效治理该流域河道污染。

2 生态水利的应用优势

生态水利顾名思义就是同时重视水利枢纽建设和生态环境保护的水利工程，包括灌排沟塘、生态沟、生态塘和排水沟塘等水利工程，已经在各大领域得到了应用，其中应用最为广泛领域是河道治理领域，其目的是减少河道污染，促进河道最为农业的发展。生态水利与其他水利相比，在应用过程中有以下2点优势：

①将生态水利用在河道治理中，能够有效提高河道的净化能力，使河道中的污染物得到有效净化，从而抑制河道中污染性细菌的生长，最终提高河道环境质量。另外利用生态水利能够在氧化的作用下分解处理有机物，使有机物转化成无机物，以供河道内藻类吸收，使藻类在光合作用下产生更多的氧气，为河道周围环境营造良好生存空间[1]。②生态水利的应用能够实现对河道的生态治理，使河道周边的生态环境得到优化。生态水利应用中可以利用科学的配置丰富对河道中有机物及河道周边的植物进行配置，并将两者相互联系起来，以保证河道中水生态的良性循环及河道生态环境的优化[2]。

3 河道治理中生态水利的实际应用

3.1 生态护坡设计及建设

进行河道治理过程中，应从综合考虑河道本身功能特点、周边环境等因素着手，制定适应河道生态系统的河道生态护坡设计方案。在生态护坡方案施工前，对河道周边植被、生物类型进行分布状态的全面调查，用来保障河道施工划分不会影响周边生态系统的自然运行状态[3]。

3.2 灌排沟塘水利建设

①对文章所列举的项目进行分段治理与生态修复。②将高标准农田整治区划分为1-6区块农田排水区域见表1，对该区域排水农沟、排水斗沟进行生态治理。③通过对农田排水沟塘进行生态整治，以及渠系建筑物及其他配套工程建设，构建田间灌排水源头控制—排水农斗沟排水控制及生态整治—塘堰湿地排水控制及生态整治的农业面源污染生态修复技术治理模式。

表1 高标准农田整治区分区面积统计表

3.3 水稻田间水肥高效利用综合调控技术

①选取典型区域农户进行技术培训；②在典型区域选取农户，确定标准田块，指导农户按照水稻田间水肥高效利用综合调控技术要点进行田间水肥管理；③在标准田块田头、典型区域主要路口设立推广技术介绍牌，在标准田块设置推广技术处理牌和常规水肥管理模式对照牌；④抓住水稻营养生长和生殖生长关键期，进行田间调查取样测定，并进行现场拍照进行对比，从源头上显示示范推广技术节水、增产、减排减污的综合效果；⑤组织相关专家进行现场测产，从最后的产量上来验证推广技术的效益[3-4]。

3.4 生态沟改造

1)排水沟排水标准确定，本项目所在地区因较高的设计标准(95%灌溉保证率)，达到当日需水当日即可供水的设计标准，所需的灌溉水量为水稻田70mm。同样，根据已有灌溉试验研究成果直接计算出排水沟排水量为161mm。

2)排涝模数的计算，包括暴雨量、排涝流量和排涝水位的计算，具体计算公式如下：

暴雨量：

Htp=Ht×Kp

(1)

式中：Htp为t时段的设计频率为p的点雨量；Ht为t时段点雨量均值；Kp为频率为p的模比系数。

排涝流量：

(2)

式中：Q为设计排涝流量，m3/s；q为设计排涝模数，m3/(s·km2) ；A为排涝面积，km2；R为设计径流深，mm；t为规定的排涝时间，3d；P为设计暴雨量，mm；h田蓄为水田滞蓄水深；E为排涝历时为t的田间水面蒸发量，10mm；

排涝水位：

Z排涝=A0-D农-∑Li-∑△Z

(3)

式中：Z排涝为某级排水沟沟口的排涝水位，m；A0为排水沟控制范围最远处低洼地面高程，m；D农为斗沟排涝水位离地面高度，m；L为各级排水沟道长度，m；i为各级沟道的水面比降；△Z为排水流程上各种局部水头损失，m[4]。

3)改造方案的确定和实施，挖除沟内淤泥，在原先沟的中线位置开挖新生态沟。为保持挖和填平衡，将20-30cm深的淤泥堆积至路顶或者当作农家肥使用。对于原先的边坡大于0.5的不做修正，对边坡小于0.5的沟段要求按照设计的边坡系数进行边坡修正，同时进行杂草及灌木的修剪工作；沟的形状保持不变，在边坡底部种植菖蒲、梭鱼草和再力花。生态沟的布置图见图2。

3.5 排水沟塘中控水措施

①在排水农沟中跌水处进行干砌铺筑，形成一个雷诺垫层，从而可以很好地防止水流冲刷带走排水沟里的泥沙，使排水沟下游淤积造成排水不畅的现象。②在排水农沟出口安装阶梯形三角堰进行控制，水深控制在20cm，在排水农沟出口处不安装任何设置，任水自流。③项目西侧排水支沟断面为深-宽-边坡较陡型断面，故采用多级跌水的断面形式，边坡现有的植被不做太大的改变，尽量保持现有的植被分布，其中，深根作物能很好起到的固坡的作用[5]。