李祥祥
(湖南省邵陽市水利水電勘測設計院 湖南邵陽 422000)
農村河道治理中的護坡材料及技術應用實例
李祥祥
(湖南省邵陽市水利水電勘測設計院 湖南邵陽 422000)
筆者結合實踐經驗分析了我國農村河道治理的現狀,總結了國內外常用的生態護坡材料,并就護坡生態技術應用進行了探索,以期能夠為我國農村河道治理過程中構建生態護坡提供一定的參考。
農村河道;河道治理;護坡材料;技術應用
自我國提出生態文明建設以來,水生態建設取得了長足的發展與進步,各地政府相繼建立健全了當地水生態文明建設的規劃與目標,這標志著河流與湖泊的治理工作進入了新的歷史時期。與原先以城市河道為治理中心相比,近些年來,我國各地開始逐漸重視農村河道治理工作。農村河道主要包括:①發源于農村區域的自然河流;②流經農村區域的自然河流;③人工建設的引水、灌溉及排水溝渠。其中,天然河道具有形態自然、水質優越、生物種類豐富等特性,是農村地區農業生產和生活過程中十分重要的水資源,不但具有防洪排澇、灌溉、生態以及景觀等功能,而且還傳承著河道兩岸居民的歷史文明。
農村河道包括河流、湖泊以及溝塘,其直接為農村的生產和生活服務。就我國農村地區而言,河道大部分是中小型河流的支流或者末端河道,是中小型河流的主要組分,具有數量多、分布廣的特點。農村河道是農村水環境的重要載體,對于農村地區的防洪排澇、灌溉、引水等具有不容忽視的現實意義,同時對于耕地排水和生活污水排放也具有一定的吸納功能。顯而易見,農村河道與農村人居環境之間的有著非常密切的關系。但是,長期以來,由于治理保護力度不夠,環保意識薄弱,農村河道問題日益凸顯,主要表現為如下若干方面:
1.1 河道淤塞和萎縮現象嚴重
導致農村地區河道淤塞和萎縮的原因非常多,主要包括:①自然淤積以及人類活動(如采砂、城鎮建設等)的影響,導致部分河道淤積現象十分嚴重,甚至少數河道淤積厚度超過河道深度1/2;②部分河道局部崩落或崩塌現象非常嚴重,大量崩塌物堆積于河道,導致河道淤積程度加重;③部分地區的城鎮建設活動搶占河道,導致部分河道被封堵或整條河道被填埋;④由于人為侵占河道如傾倒垃圾、設置障礙以及違章建設等,河道斷面日益萎縮,導致河道水流受阻,防洪排澇能力下降。
1.2 河道水體污染嚴重
水體污染源的主要包括農業面源污染、鄉鎮企業污染、養殖污染以及生活垃圾污染。其中,農業污染源是農村河道水體污染的重要原因,主要表現為:①大量使用農藥、化肥,導致農業對河道水體的污染程度不斷加大;②傳統灌溉方法導致氮、磷、鉀等營養元素進入河道,導致河道水體富營養化;③利用河道水體清洗噴灑農藥的工具。
其次,近些年來隨著鄉鎮企業的快速發展,農民就業率得到了顯著提升,經濟收入也明顯增加提高,但是,也嚴重的破壞了農村河道的原生態水體環境。鄉鎮企業污染是導致農村河道水體污染的主要點源污染源。由于鄉鎮企業缺少相應的污水處理設備以及污水處理成本較高,為了提高企業的經濟效益,鄉鎮企業往往在河道內任意設置廢水或污水排放管道,廢水或污水由管道直接進入水體,但是廢水或污水中往往含有各種高濃度有機污染物和有毒物質等,水體中的微生物難以將其降解,導致河道水體被嚴重破壞,水生動植物數量減少甚至滅絕。
另外,養殖業污染在農村河道水體污染中的現象也非常普遍。一般情況下,養殖過程中的各種活動如場圈沖洗、處理飼料、降雨沖刷、動物排泄糞便等均會導致農村河道水體嚴重污染。最后,農村河道水體污染與農村生活垃圾和廢棄物之間也有一定的關系。近些年來,隨著農村生活水平的不斷提高,生活垃圾、生活污水的數量和規模也在不斷擴大,由于農村生活居住地比較分散,再加上農村污水處理設施非常落后,河道水體污染現象十分嚴重。導致這種現象的主要原因包括:①農村地區缺乏生活污水處理系統,居民生態環保意識薄弱,生活污水隨意排放,生活垃圾隨意堆放在河道旁或丟棄于河道;②生活垃圾阻礙河道水體流動,同時會釋放氮、磷等化學元素導致水體富營養化,極大的降低了河道水體自凈能力和生態環境承載能力。
1.3 河道污染治理滯后,管理意識薄弱
從實際情況來看,我國多數農村地區河道缺乏科學合理的治理規劃,即使現有的水利規劃以及鄉鎮規劃涵蓋了農村地區河道治理的相關內容,但是仍然缺少具體的河道保護和科學治理的任務、內容以及相關措施。同時,由于資金投入力度不夠,農村居民投工投勞的數量逐漸停止,導致阻礙了農村河道治理工作的開展。另外,管理和保護農村河道的主體在基層,由于多數地方缺乏完善的管護機制,使得農村河道管護的責任、制度、人員以及經費難以落實,從而導致河道的日常管護非常薄弱。
從現階段來看,國內外有關生態護坡的技術研究已經非常廣泛,應用種類非常豐富,相關技術也變得越來越成熟。根據護坡材料的不同,可將生態護坡類型分為草皮護坡、石籠護坡、植物梢料護坡、生態預制塊護坡以及土工合成材料護坡等(表1),這些護坡材料在實際河道治理工程中都有非常廣泛的應用。

表1 護坡生態常用材料及其特征
生態河道護坡類型:
3.1 原生態護坡模式
原生態護坡模式主要是指利用植物來保護河道的自然屬性(圖1),例如種植柳樹、水松、水杉、池杉、花葉蘆竹、蘆竹、黃菖蒲、菖蒲、梭魚草、再力花、蘆葦、蒲葦、矮蒲葦等水生植物,利用水生植物發達的根系來進行護坡,這些水生植物能在一定程度上實現對河道的保護。但是,這種護坡方式抗洪能力較差,通常適用于坡度較緩或腹地較大的河道。
3.2 工程生態護坡模式
工程生態護坡是指以自然護坡為基礎,通過利用鋼筋混凝土等材料來提高河道的的抗洪能力(如圖2~3),例如將鋼筋混凝土柱或者耐水原木設置成梯形箱狀框架,向其中投入大量石塊,形成較深的魚巢,然后在框架外栽植柳枝、楊枝等,鄰水區域栽植蘆葦、菖蒲、蘆竹、梭魚草、再力花等水生植物。這種護坡模式通常適用于防洪要求高、腹地較小的河道。

圖1 原生態型護坡

圖2 工程生態型護坡

圖3 工程生態型護坡
總而言之,在農村河道治理的過程中,應該始終堅持以生態理念為知道,實現農村河道治理的生態化。生態護坡材料是生態治理河道的重要的基礎保障,對于生態護坡的順利開展具有重要意義。因此,在進行護設計的過程中,相關人員應當充分掌握各種護坡材料的結構特征、適用范圍以及優缺點等,從而保證護坡的科學性、安全性以及合理性,同時也能夠在一定程度上降低護坡成本。
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TV85
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1004-7344(2016)11-0114-02
2016-3-29
李祥祥(1985-),男,助理工程師,本科,主要從事水利工程設計工作。