南方圩區生態排水河道建設進展研究

凡勝豪　韓冰

摘要 為加強南方圩區水環境的修復，降低農田排水中氮磷對水體的污染，結合南方圩區河道特點，并綜合運用生態學原理，對作為農田排水主要承泄通道的圩區河道進行生態整治，從河道護坡工程建設、植被重建、景觀構建、生態管理等方面著手，構建符合流域及地域生態特征的河道水生態系統和河岸生態系統，將圩區河道建設為生態、高效、功能健全的排水處理系統，從而實現防治農業面源污染和改善水環境的目標。

關鍵詞 圩區；農業面源污染；植被修復；景觀構建

中圖分類號 S26；TV854 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）08-02406-02

The Progress in the Construction of the Southern Polder Ecological Drainage River

FAN Shenghao et al

（Soil and Water Conservation Bureau of Liaoning Province， Shengyang， Liaoning 110003）

Abstract To reinforce the repairing of water environment in southern polder area and reduce the nitrogen and phosphorus pollution towards water in farm drainage， combining with the characteristic of southern polder area and comprehensively applying the principle of ecology， the paper takes ecological renovating towards the river as main discharge channel of farm drainage in polder area. The paper establishes river water ecosystem and riparian ecosystem according with basin and regional ecological characteristics， setting about aspects of establishing slope protection， reconstructing vegetation， constructing landscape and ecological management， which will develop a water drainage treatment system that is ecological， efficient and perfect， to achieve the goal of improving the water environment， preventing and curing surface source pollution of agriculture.

Key words Polder area； Surface source pollution of agriculture； Vegetation reconstruction； Landscape construction

日益嚴重的農業面源污染已經成為水體富營養化和水環境惡化的主要原因。2010 年我國公布的《第一次全國污染源普查公報》顯示，2007年農業污染源中總氮、總磷排放量分別為270.46 t和28.47 t，分別占總量的57.2%和67.4%，已經成為氮磷排放的主要來源。農田排水是農業面源污染的重要來源，由于不合理的灌排管理和施肥，氮磷等大量污染物隨農田排水直接進入水系，導致水污染問題加劇。南方圩區河網密布，圩區內與圩區邊際分布有眾多大小河流，圩區河道作為農田排水的主要承泄通道，面臨嚴重的水環境惡化和水體富營養化問題[1-2]。

1 生態排水河道建設

結合南方圩區特點，綜合運用生態學原理，對圩區河道進行生態整治，從河道護坡工程建設、植被重建、景觀構建、生態管理等方面著手，構建符合流域及地域生態特征的河道水生態系統和河岸生態系統，創造適宜河道內水生生物生存的生態環境，形成物種豐富、結構合理、功能健全的河道水生態系統。

1.1 生態型河道護坡工程建設

生態護岸是現代河道治理的發展趨勢，是融現代水利工程學、生物科學、環境學和美學等學科于一體的水運工程，主要是利用植物或者植物與土木工程相結合的一種新型護岸形式，十分有助于河流水質的改善。生態護坡包含護坡和生態兩方面，其具體內涵為：在滿足行洪排澇要求的基礎上，保證岸坡穩定，防止水土流失；它是一個開放式的平衡系統，不斷與周圍生態系統進行物質交換；它是一個動力式的系統，水流對岸坡有沖刷作用，岸坡對水流有阻滯作用，岸坡生態系統是地表水與地下水交換的媒介；生態護坡是整個河道生態系統的一個子系統，與其他生態系統之間是互相協調、協同發展的，其生態功能好壞直接影響其他生態子系統功能的發揮。

農業面源污染除了因為農業生產的無序發展、缺少排污管網等基礎設施等因素以外，一個重要的原因是農業生產流域的河流生態系統缺乏管理，在河流水體與農業生產區之間缺失良好的植被緩沖帶，導致河岸帶土壤侵蝕嚴重、河濱生境多樣性喪失、面源污染易直接入河等生態問題。已有研究表明，河岸植被緩沖區在防治農業面源污染、保持水土、保護和改善河流生境方面有著極其重要的作用。實踐證明，河流生態護坡技術對構建河岸植被緩沖帶尤為重要。以往人們在河道護岸建設過程中往往只考慮護岸工程的安全性及耐久性，故多采用干砌石、漿砌石、混凝土、預制塊等材料修筑硬質護岸，隔斷了水生生態系統和陸地生態系統之間的聯系，導致河流失去原本完整的結構和作為生態廊道的功能，進而影響到整個生態系統的穩定，不利于生態環境的保護和水土保持[1]。因此，做好河道的生態護岸工程對于保護河流生態環境、控制面源污染和營造良好的景觀生態均具有十分重要的意義。

根據河流功能分區，結合當地實際需求，選用合適的護坡形式，且選型要與生態過程相協調，盡量使其對環境的破壞影響最小。在一些長期未靠水的工程前，建設喬木、灌木、草皮相結合的生態防護體系，可阻止大水時對坡腳的沖刷。對于水流流速較快、沖淤演變劇烈的河段，可采用石籠結構護坡技術，如格賓石籠等，代替已有的漿砌石護坡、混凝土護坡。對于已硬化的坡面（如混凝土、砌石護岸），可采用在其上覆土植被的方法達到生態治理的效果。若硬化堤坡較陡，在覆土時應將堤坡放緩，以適于植被生存。對堤防防洪來說，安全作用還要依靠覆土下面的護岸來發揮，覆土只起到恢復生態系統連續性的作用[2]。

1.2 生態型河道植被重建

濕地植物配置應遵循植物多樣性原則，可選擇觀賞性好，并且有一定凈化功能的水生植物，營造不同梯度的水生植物帶，豐富水景。

不同的濕地植物具有不同的生理功能與生長速度，對污染物的吸收轉化能力和對不同污染物的適應能力不同，具有不同的泌氧功能，導致不同的凈化能力。根據農田面源污染物去除特點，對比不同植物對污染物的降解能力，從中篩選凈化能力強、抗逆性好的植物，為工程應用提供參考，如表1所示[3]。

在植物種類的選擇上，要充分考慮所選植物的氮磷吸收能力，盡量選擇適宜本地區氣候環境的物種，同時不造成外來物種入侵。為了增強河道植物的污染物凈化能力和景觀效果，且有利于植物的快速生長，一般選擇一種或幾種植物作為優勢搭配栽種。根據環境條件和植物群落的特征，按一定比例在空間分布和時間分布方面進行安排，使整個生態系統高效運轉，最終形成穩定可持續利用的生態系統工程。

水際邊緣地帶要選擇抗逆性好、管理粗放、植物根系發達、固土能力強的植物，比如香根草、百喜草等。人工污染較嚴重的河段或者郊區無污水管網的河段，要選擇環保效果好，能有效地消除氮磷、油污、有毒化學物質的植物種類，以達到生態治河的目的，比如伊樂藻、狐尾藻、金魚藻、浮萍、美人蕉等。有種植槽或濕地的地方，可以根據水生植物適應水深的情況配置多種水生植物，重構水生植物、魚類、鳥類、兩棲類、昆蟲類動物的良好棲息場所，比如蘆葦、荷花等。

1.3 生態型河道景觀構建

結合河道斷面形式和水流特征，將河道斷面分為常水位線以下、常水位至洪水位的區域和洪水位以上三部分，每部分按照自身特點和功能要求合理配置適宜的水生植物[2]。

在常水位線以下且水流平緩的地方，種植生態美觀的水生植物，其功能主要是凈化水質，為水生動物提供棲息場所。根據河道特點選擇合適的沉水植物、浮水植物和挺水植物，并按其生態習性科學配置，實行混合種植和塊狀種植相結合的形式。

常水位至洪水位的區域是河道水土保持的重點，其上植物的功能有固堤、保土和美化河岸作用，河坡部分以濕生植物為主，河灘部分選擇能耐短時間水淹的植物，河道植物的配置應考慮群落化，物種間應生態位互補，上下有層次，左右相連接，根系深淺相錯落，以多年生草本和灌木為主體，在不影響行洪排澇的前提下，可種植少量喬木樹種。

洪水位以上是河道水土保持植物綠化的亮點，是河道景觀營造的主要區段，結合小型濱水廣場、親水木棧道和生態駁岸的構建，打造現代化的生態型景觀。植物群落的構建應選擇以當地能自然形成片林景觀的樹種為主，物種應豐富多彩、類型多樣，可適當增加常綠植物比例，以彌補洪水位以下植物群落景觀在冬季蕭條的缺陷。這樣，水生植物與河邊的灌喬木呼應配合，就形成了有層次的植物生態景觀[4]。

1.4 生態型河道管理

生態河道管理堅持生態至上的理念，加強對河道中水生植物的管理與培育，及時防治病蟲害。但由于河道植物系統最主要的功能是農田排水達到無害化、資源化，所以在防治病蟲害的過程中不可引入新的污染源，如農藥等化學藥劑[3]。其作物的病蟲害控制模式可參考農作物的綠色病蟲害防治方法：①清除害蟲的非作物寄主（即所謂中間寄主）。②色板誘殺或驅避害蟲。③應用昆蟲生長調節劑等，使害蟲不能正常生長發育，如影響幼蟲脫皮、延期或提早化蛹、蛹畸形、成蟲小型、卵不孵化等。④應用害蟲性外激素防治害蟲。⑤應用生物防治害蟲。保護利用益蟲等有益動物以及應用病毒制劑等微生物農藥防治害蟲。⑥應用植物性農藥（植物抽提物）防治（趨避作用、拒食、毒殺）害蟲。

河道水生植物應適時收割，河岸帶植物枯落物應在24 h以內及時清除，特別是優先清除對污染物釋放率大的植物。入冬后，及時清理人工濕地上的殘留植物碎屑，防止因植物殘留而造成出水去除效率降低，甚至污染物的濃度升高，在進入冬季冰凍期前切實做好河道水生植物的保溫措施[4]。

2 結論與展望

圩區河道作為農田排水的主要承泄通道，同時也是排水的處理場所，面臨嚴重的水環境惡化和水體富營養化問題。從河道護坡工程建設、植被重建、景觀構建、生態管理等方面著手，加強生態型河道建設，對修復河道生態系統，防治農業面源污染，保持水土等有極其重要的作用。

（1）適用于圩區河道的護坡形式多樣，每種形式根據自身特點和功能的不同適用于不同類型的河道。在生態排水河道護坡工程建設時要注意與生態過程相協調，盡量使其對環境的破壞影響達到最小。

（2）在植物種類的選擇上，要充分考慮所選植物的氮磷吸收能力，盡量選擇適宜本地區氣候環境的物種，同時不造成外來物種入侵。為了增強河道植物的污染物凈化能力和景觀效果，一般選擇一種或幾種植物作為優勢搭配栽種。

（3）結合河道斷面形式和水流特征，將河道斷面分為常水位線以下、常水位至洪水位的區域和洪水位以上三部分，每部分按照自身特點和功能要求合理配置適宜的水生植物。

（4）圩區水環境建設要將工程措施與非工程措施有機結合，將工程建設與養護密切聯系。河道管理堅持生態至上的