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摘要:本文对黔西南州的48条中小河流进行了调查研究,列出了48条中小河流基本情况,分析了黔西南州中小河道的现状,给出了河道致灾机理和治理过程中存在的问题,提出了黔西南州中小河道治理的对策:① 考虑独特的民族文化,创建黔西南州中小河流生态评价指标体系;② 考虑污染源的性质和致污机理,给出具体河道的水环境修复技术;③考虑河流水文-水力学因子的空间连续性、河流生物群落结构连续性、营养物质流和能量连续性、河流信息流连续性和河道传承文化的连续性等五位一体的时空连续性,开展黔西南州中小河流的生态化治理设计方法的研究,给出河道生态化治理新的设计理念和设计方案。④考虑河道水力水文特性,生态特性和河传承水文化的特性,创建示范案例,为其它中小河流的治理提供借鉴。
关键词:黔西南州;中小河道;调查研究;治理对策;生态河道
1 黔西南州中小河流基本情况
黔西南州布依族苗族自治州位于贵州省的西南部,东连黔南自治州罗甸县;南邻广西壮族自治区隆林、西林、乐业;西接云南省富源、罗平两县和贵州六盘水市的盘县特区;北靠安顺市紫云、关岭、镇宁和六盘水市的六枝、水城。地处东经104°35‵~106°32‵,北纬24°38‵~26°11‵之间。东西长210km,南北宽177km,国土总面积16804km2,占全省国土总面积的9.53%,属亚热带岩溶化高原山区。
黔西南布依族、苗族自治州属珠江流域、西江水系、南北盘江干流区域,州内河流众多,基本为中小山丘区河流,全州七县1市县城均有河流贯穿或环绕。州内集雨面积20km2以上的河流共计102条,其中流域面积<100 km2的河流56条,100 km2<流域面积<200 km2的河流21条,200 km2≤流域面积≤1000 km2的河流22条,1000 km2<流域面积≤3000 km2的河流3条,3000 km2<流域面积的河流0条;河流沿边县城7座;河流沿边乡镇75座。现将调研的49条中小河流的基本情况概述于表1。
2 黔西南州中小河道现状分析
调查研的49条中小河流,防洪基础设施薄弱,河道萎缩严重,源短流急,洪水暴涨暴落,大多没有系统治理,总体的防洪标准低或基本不设防,大多河流一半以上河段的防洪标准达不到5年一遇,现状主要表现在:
(1) 功能多样。河道承担灌溉排涝的任务,是调蓄分洪的通道,是农田排涝灌溉的渠道,又是生态与环境的载体,还是城乡饮用水水源地,还为居民提供了休闲娱乐、美学、教育、精神和文化价值。
(2) 河道结构自然多样。山区河道较为陡峭,纵坡降较大,蜿蜒性较强,水流较急,河岸冲刷较严重。平原区河道边坡较平缓,纵坡降较小,水面较宽,水流较缓,淤积严重,河床抬高,造成河势变化。
(3) 污染源复杂多样。河道的污染来源有来自乡镇企业的工业废水污染,矿区生产污染、 农村养殖污染、农村面源污染、农村居民的生活垃圾和废弃物污染等。过量使用化肥和农药,使大量的氮和磷营养元素随着农田排水或雨水进入中小河流中,导致了水体的富营养化。
(4) 河道侵占严重,水面积锐减,河流生态功能下降。
纵横交错的河道水网既是人们生产生活的重要资源,又是防洪除涝、 稀释降解污染物的重要基础条件。但河道建设缺乏整体规划,更缺乏保护理念,由于土地资源的缺乏,为了發展,盲目挤占河道、沟塘等,与水争地、填河造地,埋河修路,扩大建筑面积,造成河道萎缩,出现了大量的“断头河”,致使水域面积大量减少,区域防洪排涝能力严重下降。由于水面积率的严重减少,水体纳污能力下降,水体的自净能力严重减弱。
(5) 河道淤积严重,洪灾频繁。因黔西南州地貌分为碎屑岩层的侵蚀地貌和碳酸盐类的溶蚀地貌两大类型和侵蚀加溶蚀一个亚型,全州境内出露地层以三迭系和二迭系地层为主,局部地带有石炭系地层和泥盆系地层出露,其中,三迭系又以中统地层分布最广,约占全州面积50%。特殊的地质条件,使河流流水常带有大量泥石流和草本植物,河道淤塞严重。黔西南州大多河流为山区雨源性河流,降水量的年内分配很不均匀,全年雨量均集中在5~9月,约占全年降雨量的70%左右,全州降雨年际变化也较大,最大年和最小年降水之比为1.7~2.4倍,变差系数在0.15~0.24之间。特殊的地理气候条件,使河流受降雨影响特大,洪水暴涨暴落,且近年来的极端天气事件增多,河流洪灾频繁,造成巨大的洪涝灾害。特殊的喜水而局的民族习惯,使城、镇、村和寨一般选址于峰丛沟的谷口处,这些区域集雨面积大,周边沟谷河流汇集于此,且谷口狭窄和落水洞小而不能快速排泄,因此,洪灾极其严重。
(6) 河道坍塌和水土流失,导致植被生态弱化。由于洪水期洪水冲刷,河道两岸坍塌严重。另外,现行农村土地承包政策均将河道两侧河堤保护范围的土地承包到户,而农户惜地复种指数较高,水土保持性栽桑、植树少且零星,故未能形成条带状绿色植被保护带,致使河道水土流失,堤岸状况严重。
(7) 河岸硬质化程度过高,生态系统的失衡。在河道建设过程中,仅注重提高河道防洪排涝能力,注重河岸稳定性的保护,所以河岸的建设大量采用硬质化护岸方式。这种建设模式不利于河道水体环境与陆地环境之间的物质交换,阻断了生态系统物质循环的链接,生物适宜生存栖息地大量消失,从而造成生态系统的失衡。
(8) 可道治理理念落后,治理负面效应大。
(9) 对河流传承的文化了解不够,治理亲水性差。工程设施没有造成一种人与自然亲近的环境,同时没有注意保留江河湖泊天然的美学价值以及传承水文化。
3 黔西南州中小河道治理对策研究
首先开展调查研究,调查黔西南中小河流的现状,分析黔西南州中小河流的河道特性、水力水文特性、生态特性、污染特性、致灾机理、建筑特性和水文化内涵,分析河流水文-水力学因子的空间连续性、河流生物群落结构连续性、营养物质流和能量连续性、河流信息流连续性和河道传承文化的连续性等五位一体的时空连续性[1]。同时对滨河区生态系统,生活生产系统,居民分布,物产经济等社会物化参数进行调查,以确定河道治理的主导思想。 其次,对现有河道的生态情况进行评价,定量的给出治理河道的生态指标参数的量值[2],分析河流生态系统已存在的问题和潜在的问题,考虑时空变异特性,提出河流生态系统的恢复或修复措施。
第三,结合河流的生态评价指标,综合利用人工湿地技术、人工浮岛技术、土壤渗滤技术,稳定塘技术和生物修复技术等技术,分门别类的给出具体河道的水环境修复技术,为黔西南州中小河流水环境修复提供指南。
第四,综合水利工程学,生态学,城市规划学,工程结构学,美学艺术,环境工程,生物工程学,创新中小河道生态治理的设计方法,给出具体河道的线性设计、断面设计、生态护岸设计、植物配置设计、人文景观设计、鱼道浅滩设计、亲水性设计和景观生态修复设计[3],实现工程和非工程措施与河道的自然属性、社会属性和人文属性的统一。
第五,选取典型的城市河流:安龙县陂塘河和景区河流:兴义市纳灰河作为研究的实践对象,开展黔西南州中小河流生态化治理的示范案例研究,从治理理念、治理原则,治理目标,治理构想和治理方案上创新中小河流生态化治理的方法,为其它中小河流的生态化治理提供借鉴。
综合上这五个方面,黔西南州中小河道治理对策如图1。
4 结论
黔西南州的中小河流,孕育着多彩的黔西南文化,同时,作为黔西南生态系统的组成部分,提供了自然资源和生存环境两个方面的多种服务功能,河流生态系统只有保持了结构和功能的完整性,并具有免疫能力,才能成为黔西南社会可持续发展的根本保证之一。
在社会发展的进程中,因环保意识薄弱、对水资源不合理开发,再加传统的水利工程只注重河道的泄洪、排涝和灌溉等作用,过多地采用混凝土等硬质材料,使自然水体形态渠道化或水池化,水岸混凝土化,破坏了河流的生态系统,造成水质恶化,水生生物銳减,河道生态系统退化。
随着社会的进步、经济的发展,人们对生存环境的要求越来越趋向于回归自然,水和谐发展和建立生态型社会等。加强水资源保护,改善河道环境,修复和构建生态型河道已引起环保、生态、水利等相关学者的广泛关注。因此,黔西南州中小河道生态化治理是:①贯彻落实科学发展观,充分体现以人为本理念的必然要求;②贯彻落实中央一号文件(2008,2011)和国务院《关于切实加强中小河流治理和山洪地质灾害防治的若干意见》等文件精神的必然要求;③ 是实现贵州省水利建设与生态建设、石漠化治理三者结合起来,“三位一体”,科学规划,统筹安排,从根本上解决制约贵州省发展问题的必然要求;④是遵循江河治理规律的必然要求;⑤是实现公共服务均等化的必然要求;⑥是社会主义新农村建设的必然要求;⑦ 是应对气候变化,抗御极端气象灾害的必然要求;⑧ 是实现“天人合一”和“道法自然”治水理念的必然要求。
参考文献
[1]董哲仁, 孙东亚, 彭静. 河流生态修复理论技术及其应用[J]. 水利水电技术, 2009, 1(4 ): 4-9
[2]陈平, 崔广柏, 刘正祥. 南方生态河道评价指标体系初探[J]. 中国生态农业学报, 2007, 15(4): 166-169
[3]孙一丹, 龚瀚, 郑宏刚, 文俊. 高原区近自然河道生态治理模式研究及应用[J]. 云南农业大学学报, 2010, 25(3):432-435
关键词:黔西南州;中小河道;调查研究;治理对策;生态河道
1 黔西南州中小河流基本情况
黔西南州布依族苗族自治州位于贵州省的西南部,东连黔南自治州罗甸县;南邻广西壮族自治区隆林、西林、乐业;西接云南省富源、罗平两县和贵州六盘水市的盘县特区;北靠安顺市紫云、关岭、镇宁和六盘水市的六枝、水城。地处东经104°35‵~106°32‵,北纬24°38‵~26°11‵之间。东西长210km,南北宽177km,国土总面积16804km2,占全省国土总面积的9.53%,属亚热带岩溶化高原山区。
黔西南布依族、苗族自治州属珠江流域、西江水系、南北盘江干流区域,州内河流众多,基本为中小山丘区河流,全州七县1市县城均有河流贯穿或环绕。州内集雨面积20km2以上的河流共计102条,其中流域面积<100 km2的河流56条,100 km2<流域面积<200 km2的河流21条,200 km2≤流域面积≤1000 km2的河流22条,1000 km2<流域面积≤3000 km2的河流3条,3000 km2<流域面积的河流0条;河流沿边县城7座;河流沿边乡镇75座。现将调研的49条中小河流的基本情况概述于表1。
2 黔西南州中小河道现状分析
调查研的49条中小河流,防洪基础设施薄弱,河道萎缩严重,源短流急,洪水暴涨暴落,大多没有系统治理,总体的防洪标准低或基本不设防,大多河流一半以上河段的防洪标准达不到5年一遇,现状主要表现在:
(1) 功能多样。河道承担灌溉排涝的任务,是调蓄分洪的通道,是农田排涝灌溉的渠道,又是生态与环境的载体,还是城乡饮用水水源地,还为居民提供了休闲娱乐、美学、教育、精神和文化价值。
(2) 河道结构自然多样。山区河道较为陡峭,纵坡降较大,蜿蜒性较强,水流较急,河岸冲刷较严重。平原区河道边坡较平缓,纵坡降较小,水面较宽,水流较缓,淤积严重,河床抬高,造成河势变化。
(3) 污染源复杂多样。河道的污染来源有来自乡镇企业的工业废水污染,矿区生产污染、 农村养殖污染、农村面源污染、农村居民的生活垃圾和废弃物污染等。过量使用化肥和农药,使大量的氮和磷营养元素随着农田排水或雨水进入中小河流中,导致了水体的富营养化。
(4) 河道侵占严重,水面积锐减,河流生态功能下降。
纵横交错的河道水网既是人们生产生活的重要资源,又是防洪除涝、 稀释降解污染物的重要基础条件。但河道建设缺乏整体规划,更缺乏保护理念,由于土地资源的缺乏,为了發展,盲目挤占河道、沟塘等,与水争地、填河造地,埋河修路,扩大建筑面积,造成河道萎缩,出现了大量的“断头河”,致使水域面积大量减少,区域防洪排涝能力严重下降。由于水面积率的严重减少,水体纳污能力下降,水体的自净能力严重减弱。
(5) 河道淤积严重,洪灾频繁。因黔西南州地貌分为碎屑岩层的侵蚀地貌和碳酸盐类的溶蚀地貌两大类型和侵蚀加溶蚀一个亚型,全州境内出露地层以三迭系和二迭系地层为主,局部地带有石炭系地层和泥盆系地层出露,其中,三迭系又以中统地层分布最广,约占全州面积50%。特殊的地质条件,使河流流水常带有大量泥石流和草本植物,河道淤塞严重。黔西南州大多河流为山区雨源性河流,降水量的年内分配很不均匀,全年雨量均集中在5~9月,约占全年降雨量的70%左右,全州降雨年际变化也较大,最大年和最小年降水之比为1.7~2.4倍,变差系数在0.15~0.24之间。特殊的地理气候条件,使河流受降雨影响特大,洪水暴涨暴落,且近年来的极端天气事件增多,河流洪灾频繁,造成巨大的洪涝灾害。特殊的喜水而局的民族习惯,使城、镇、村和寨一般选址于峰丛沟的谷口处,这些区域集雨面积大,周边沟谷河流汇集于此,且谷口狭窄和落水洞小而不能快速排泄,因此,洪灾极其严重。
(6) 河道坍塌和水土流失,导致植被生态弱化。由于洪水期洪水冲刷,河道两岸坍塌严重。另外,现行农村土地承包政策均将河道两侧河堤保护范围的土地承包到户,而农户惜地复种指数较高,水土保持性栽桑、植树少且零星,故未能形成条带状绿色植被保护带,致使河道水土流失,堤岸状况严重。
(7) 河岸硬质化程度过高,生态系统的失衡。在河道建设过程中,仅注重提高河道防洪排涝能力,注重河岸稳定性的保护,所以河岸的建设大量采用硬质化护岸方式。这种建设模式不利于河道水体环境与陆地环境之间的物质交换,阻断了生态系统物质循环的链接,生物适宜生存栖息地大量消失,从而造成生态系统的失衡。
(8) 可道治理理念落后,治理负面效应大。
(9) 对河流传承的文化了解不够,治理亲水性差。工程设施没有造成一种人与自然亲近的环境,同时没有注意保留江河湖泊天然的美学价值以及传承水文化。
3 黔西南州中小河道治理对策研究
首先开展调查研究,调查黔西南中小河流的现状,分析黔西南州中小河流的河道特性、水力水文特性、生态特性、污染特性、致灾机理、建筑特性和水文化内涵,分析河流水文-水力学因子的空间连续性、河流生物群落结构连续性、营养物质流和能量连续性、河流信息流连续性和河道传承文化的连续性等五位一体的时空连续性[1]。同时对滨河区生态系统,生活生产系统,居民分布,物产经济等社会物化参数进行调查,以确定河道治理的主导思想。 其次,对现有河道的生态情况进行评价,定量的给出治理河道的生态指标参数的量值[2],分析河流生态系统已存在的问题和潜在的问题,考虑时空变异特性,提出河流生态系统的恢复或修复措施。
第三,结合河流的生态评价指标,综合利用人工湿地技术、人工浮岛技术、土壤渗滤技术,稳定塘技术和生物修复技术等技术,分门别类的给出具体河道的水环境修复技术,为黔西南州中小河流水环境修复提供指南。
第四,综合水利工程学,生态学,城市规划学,工程结构学,美学艺术,环境工程,生物工程学,创新中小河道生态治理的设计方法,给出具体河道的线性设计、断面设计、生态护岸设计、植物配置设计、人文景观设计、鱼道浅滩设计、亲水性设计和景观生态修复设计[3],实现工程和非工程措施与河道的自然属性、社会属性和人文属性的统一。
第五,选取典型的城市河流:安龙县陂塘河和景区河流:兴义市纳灰河作为研究的实践对象,开展黔西南州中小河流生态化治理的示范案例研究,从治理理念、治理原则,治理目标,治理构想和治理方案上创新中小河流生态化治理的方法,为其它中小河流的生态化治理提供借鉴。
综合上这五个方面,黔西南州中小河道治理对策如图1。
4 结论
黔西南州的中小河流,孕育着多彩的黔西南文化,同时,作为黔西南生态系统的组成部分,提供了自然资源和生存环境两个方面的多种服务功能,河流生态系统只有保持了结构和功能的完整性,并具有免疫能力,才能成为黔西南社会可持续发展的根本保证之一。
在社会发展的进程中,因环保意识薄弱、对水资源不合理开发,再加传统的水利工程只注重河道的泄洪、排涝和灌溉等作用,过多地采用混凝土等硬质材料,使自然水体形态渠道化或水池化,水岸混凝土化,破坏了河流的生态系统,造成水质恶化,水生生物銳减,河道生态系统退化。
随着社会的进步、经济的发展,人们对生存环境的要求越来越趋向于回归自然,水和谐发展和建立生态型社会等。加强水资源保护,改善河道环境,修复和构建生态型河道已引起环保、生态、水利等相关学者的广泛关注。因此,黔西南州中小河道生态化治理是:①贯彻落实科学发展观,充分体现以人为本理念的必然要求;②贯彻落实中央一号文件(2008,2011)和国务院《关于切实加强中小河流治理和山洪地质灾害防治的若干意见》等文件精神的必然要求;③ 是实现贵州省水利建设与生态建设、石漠化治理三者结合起来,“三位一体”,科学规划,统筹安排,从根本上解决制约贵州省发展问题的必然要求;④是遵循江河治理规律的必然要求;⑤是实现公共服务均等化的必然要求;⑥是社会主义新农村建设的必然要求;⑦ 是应对气候变化,抗御极端气象灾害的必然要求;⑧ 是实现“天人合一”和“道法自然”治水理念的必然要求。
参考文献
[1]董哲仁, 孙东亚, 彭静. 河流生态修复理论技术及其应用[J]. 水利水电技术, 2009, 1(4 ): 4-9
[2]陈平, 崔广柏, 刘正祥. 南方生态河道评价指标体系初探[J]. 中国生态农业学报, 2007, 15(4): 166-169
[3]孙一丹, 龚瀚, 郑宏刚, 文俊. 高原区近自然河道生态治理模式研究及应用[J]. 云南农业大学学报, 2010, 25(3):432-435