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流域治理项目

一、流域简介

1、流域术语

流域watershed:狭义上是指河流的干流和支流所流过的整个区域;而广义上指一个水系的干流和支流所流过的整个地区。流域,指由分水线所包围的河流集水区。分地面集水区和地下集水区两类。如果地面集水区和地下集水区相重合,称为闭合流域;如果不重合,则称为非闭合流域。平时所称的流域,一般都指地面集水区。

简单地说流域指的是地表水及地下水的分水线所包围的集水区或汇水区,因地下水分水线不易确定,习惯指地面径流分水线所包围的集水区(如图1)。

分水线是分水岭的脊线。它是相邻流域的界线,一般为分水岭最高点的连线。由于流域内的水流包括地面水和地下水,分水线有地面分水羡和地下分水线之分。

分水岭:是指分隔相邻两个流域的山岭或高地。河水从这里流向两个相反的方向。在自然界中,分水岭较多的是山岭、高原,但也可以是微缓起伏的平原或湖泊,甚至有的河流成为两个流域的分水岭,如中国黄河下游(地上河)已成为淮河与海河两水系之间的分水岭的组成部分。

图1 流域、小流域、微流域示意图

小流域small watershed

小流域通常是指二、三级支流以下以分水岭和下游河道出口断面为界集水面积在50k㎡以下的相对独立和封闭的自然汇水区域。水利上通常指面积小于50 k ㎡或河道基本上是在一个县属范围内的流域。小流域一般面积不超过50k㎡。小流域的基本组成单位是微流域,是为精确划分自然流域边界并形成流域拓扑关系而划定的最小自然集水单元。

微流域micro watershed

为精确划分自然流域边界并形成流域拓扑关系而划定的最小自然集水单元,是小流域的基本组成单位(如图1)。

小流域亚单元subunits watershed

为便于管理,跨越县级行政区的小流域,被县级行政区界线分割后的每一部分,称为小流域亚单元。

主沟道main channel

在小流域中,水流流程最长的沟道称为主沟道。

流域拓扑topology of basin

指流域空间位置及其汇水关系,如各级流域上下游之间的包含关系、同级流域之间的相邻或并列关系、集水区直流入河(湖、库、海、盆地等)关系。

地表水系拓扑topology of water system for terrain space

指地表各级水网空间位置及其相互之间水流关系,如各级河流的上下游汇水关系、同级河流之间的相邻或并列关系、河流与湖(库、蓄滞洪区、海、盆地等)的汇流关系。

2、流域特征

流域特征包括:流域面积、河网密度、流域形状、流域高度、流域方向或干流方向。

流域面积:流域地面分水线和出口断面所包围的面积,在水文上又称集水面积,单位是平方公里。这是河流的重要特征之一,其大小直接影响河流和水量大小及径流的形成过程。

河网密度:流域中干支流总长度和流域面积之比。单位是公里/平方公里。其大小说明水系发育的疏密程度。受到气候、植被、地貌特征、岩石土壤等因素的控制。

流域形状:对河流水量变化有明显影响。

流域高度:主要影响降水形式和流域内的气温,进而影响流域的水量变化。

流域方向或干流方向:对冰雪消融时间有一定的影响。

流域根据其中的河流最终是否入海可分为内流区(或内流流域)和外流区(外流流域)。

附件:中国内外流域分界线

二、我国流域区划:

流域划分:每条河流都有自己的流域,一个大流域可以按照水系等级分成数

个小流域,小流域又可以分成更小的流域等。另外,也可以截取河道的一段,单独划分为一个流域。

1、七大江河流域:中国七大流域是根据河流的干流和支流所流过的整个区域的面积大小定的

1.1、长江是第一大河,又名扬子江,河流长度仅次于尼罗河与亚马孙河,入海水量仅次于亚马孙河与刚果河,均居世界第三位。

流域概况长江发源于唐古拉山脉主峰格拉丹东雪山西南侧(见彩图长江河源──唐古拉山脉格拉丹东雪山西南坡冰川),干流经青、藏、川、滇、鄂、湘、赣、皖、苏、沪,支流涉及黔、桂、甘、陕、豫、粤、浙、闽,共计18省、自治区、直辖市。干流长6300km,流域面积180.7万km 。较大支流有:雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江、湘江、沅江、汉江、赣江等8条,流域面积均在80000km 以上。干流自江源至宜昌为上游,河长4510km,除四川盆地外,多流经高山峡谷,坡陡流急,落差5360m,占全江总落差的98.9%。其中江源至当曲长约360km,称沱沱河;当曲至玉树巴塘河口长约820km,称通天河;巴塘河口至宜宾长约2300km,称金沙江;宜宾至宜昌长约1000km,称川江。川江下段自奉节至南津关长209km为著名的三峡宜昌以下进入中下游平原。宜昌至鄱阳湖湖口为中游,长约940km。湖口以下为下游,长约850km。中游河段内,自湖北枝城至洞庭湖出口城陵矶长约340km,称荆江,河道蜿蜒曲折,两岸地势低洼,是长江防洪形势最为严峻的一段。中下游平原湖泊星罗密布,主要通江湖泊有洞庭湖、鄱阳湖、巢湖、太湖等四大淡水湖。

1.1、太湖流域是长江最下游的以太湖为中心,以黄浦江为主要排水河道的一个支流水系。流域界西抵天目山和茅山山脉,北滨长江口,东临东海,南濒杭州湾,总面积36500km 。

流域概况太湖流域属亚热带季风气候区,降水以春夏(5 7月)的梅雨和夏秋(8~10月)的台风雨为主,年平均降水量约1100mm。地形总趋势为由西向东倾斜。流域西部为山区、丘陵,中、东部为平原、洼地,面积分别占全流域的22%和78%,其北、东、南三边均筑有江堤或海塘。山区高程一般200~500m;丘陵高程一般10~30m;平原高程一般4~8m,最低的如太湖的东部和东南部地区,高程仅2.5~4m。区内主要水系有入太湖的苕溪、南溪水系,出太湖的黄浦

江水系和连接长江与太湖的沿江水系等。流域平原由长江、钱塘江和太湖水系冲积形成。其特点是:①湖泊众多,全区共分布大小湖泊189个,面积约3231km ,其中太湖面积达2460km ,为中国第三大淡水湖,湖水深2~3m,容积44.3亿m ,是调节流域洪、枯水的中枢;②水网密布,河道密度达3~4km/km ,河网纵横交织,与湖泊相互沟通,兼起蓄、泄作用;③河道比降十分平缓,又受潮水顶托,泄水能力小,易成洪涝灾害,水位的变化对地区治理常有较大影响。1954年流域内发生20世纪以来最大洪水,嘉兴最高水位达4.38m,太湖东部淀泖区最高水位达4.2m,淹没农田785万亩,沿湖城市大部分进水上海市主要受黄浦江潮位威胁,1949年以来市区曾3次进水。太湖流域加上苏北的南通市,通称长江三角洲经济区。流域内有上海市和江苏省苏州、无锡、常州三市及浙江省的杭州、嘉兴、湖州三市。1985年总人口3260万人,密度893人/km ;耕地2650余万亩,其中水田2100万亩;工农业总产值占全国13%,财政收入占1/6。流域内的上海港是中国最大港口。内河航道里程长达3000km,1983年水运量达1.73亿t。按单位国土面积的产值、财政收入和水运量等指标,均居全国之冠,被经济界誉为中国的“金三角”。

1.2、黄河为中国第二大河,以河水含沙量高和上水灾频繁而举世闻名。

流域概况黄河流域西起巴颜喀拉山,东临渤海,南至秦岭,北抵阴山,流域面积75.2万km 。黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东等9省、自治区,在山东垦利县注入渤海,干流全长约5400km。从河源到内蒙古托克托为上游,其中兰州以上大部分地区植物被覆较好;玛多至青铜峡的干流多峡谷,水能资源丰富;青铜峡以下为河套平原,灌溉发达,可通航运。托克托至河南桃花峪为中游,也有丰富的水能资源;两岸为黄土高原,植被少,水土流失严重,是黄河洪水泥沙的主要来源。桃花峪到河口为下游,两岸绝大部分修建了大堤,泥沙淤积使河床一般高出两岸地面3~5m,多的达10m,故称悬河;沿岸多灌区,干流也可通航。河口附近,黄河入海水道不断淤积、延伸、改道,造陆作用强烈。各河段直接汇入干流的流域面积大于1万km的支流有十条,以渭河的面积与水量最大。

1.3、珠江由西江、北江、东江及珠江三角洲诸河四个水系组成,分布于中国的云南、贵州、广西、广东、湖南、江西六个省(自治区)及越南社会主义共和国的东北部。珠江的主流是西江,发源于云南省境内的马雄山,在广东省珠海市的磨刀门注入南海,全长2214km。全流域面积45.37万km,其中中国境内面积44.21万km 。

流域概况珠江流域地处亚热带,气候温和,水资源丰富,多年平均年径流量3360亿m ,仅次于长江,居中国第二位。多年平均年降水量为1477mm。汛期降水强度大,汇流速度快,容易形成峰高量大历时长的流域性洪水,对发达的珠江下游及三角洲造成严重威胁。枯水期也会连续三个月无雨或少雨,造成春旱或秋旱。珠江自云贵高原至南海之滨,干流总落差2136m,全流域水能理论蕴藏量3348万kW,主要集中在西江南盘江下游和红水河及黔江河段,可开发水电装机容量2512万kW,是中国水电开发建设基地之一。

1.4、海河流域位于华北地区,是中国开发较早的流域之一。

流域概况海河流域习惯上包括海河和滦河两水系。海河水系由漳卫河、子牙河、大清河、永定河、潮白河、北运河、蓟运河等组成,还包括徒骇河、马颊河等平原排涝河道;滦河水系包括滦河和冀东诸河。1949年前,除滦河水系和蓟运河、徒骇河、马颊河单独入海外,其余各河均汇集天津流入渤海。天津以下河道称海河,干流长73km。海河流域范围包括北京、天津两市和河北省大部分,山西、山东、河南、辽宁四省和内蒙古自治区的一部分。流域总面积31.8万km (其中海河水系26.4万km 、滦河水系5.4万km )。流域内山区、平原面积分别占60%和40%。燕山、太行山由东北至西南呈弧形分布。山脉以西、以北分布着黄土高原;山脉以东、以南是广阔的大平原。山地与平原间的过渡地带短,几乎直接交接。平原地形的总趋势是由西南、西、北向天津附近的渤海湾倾斜。由于上黄河多次改道入侵以及本流域各支流冲积的影响,平原区内构成缓岗与洼淀相间分布的复杂地形。

1.5、淮河位于长江、黄河之间, 流域面积27万km ,其中淮河水系19万km ,沂沭泗水系8万km。

流域概况水系淮河干流发源于河南省桐柏山,由西向东流入洪泽湖。出洪泽湖后分为两支:一支经高邮湖邵伯湖在江苏省扬州市东南流入长江,称入江水道,最大泄洪能力为12000m /s;另一支经苏北灌溉总渠流入黄海,设计泄洪能力为800m /s。此外,还可经废黄河泄洪300m /s,在大洪水时经淮沭新河向新沂河相机分洪3000m /s。干流全长约1000km。南岸主要支流有史灌河、淠河,均发源于大别山。北岸主要支流有洪汝、沙颍、涡、浍、新汴、濉等河。淮河流域的东北部为沂沭泗水系,原为发源于沂蒙山流入淮河的支流。12世纪末到19

世纪中,黄河改道,占夺徐州以下泗河和淮阴以下淮河河道。在这时期,由于黄河河床淤积抬高,淮、沂、沭、泗排水受阻,形成了洪泽湖、骆马湖和南四湖(南阳、独山、昭阳和微山湖),使淮河南流入江,沂沭泗河则另找出路,东流入海。经1949年以来的整治,沂沭河上游来水有一部分向新沭河分流,其余经新沂河入海;泗河流入南四湖,经运河入骆马湖,并接纳沂河来水,由嶂山闸泄入新沂河。

1.6、松花江是中国东北地区的主要江河,流经哈尔滨佳木斯,在同江附近注入黑龙江,干流全长939km。

流域概况流域面积54.6万km ,分属内蒙古、吉林和黑龙江三省、自治区,其中山区占61%,丘陵占15%,平原占24%。流域东西分布有三江平原和松嫩平原,土地肥沃,草原连片。全流域耕地约2亿亩,并有3000万亩荒地可供开垦;大小兴安岭山区森林茂密,为中国著名的林业基地;三江平原煤炭资源丰富,1985年原煤产量6000万t;松嫩平原为中国的主要石油基地,建有大庆油田,1985年原油产量占中国原油总产量的一半。流域气候冬季严寒漫长,夏季温热多雨。年平均气温为-3~5 C,最高达40 C,最低达-50 C。年降水量一般为500mm,东南部山区达800mm,西南部平原只有400mm,其年际变化较大,存在明显的丰枯交替变化。河川径流量约780亿m ,地下水资源约370亿m ,扣除重复水量后, 水资源总量约950亿m 。流域灾害主要为洪涝和干旱,东涝西旱。涝灾以东部三江平原最重,平均两年发生一次;旱灾以西部松嫩平原较重,以春旱为主。

1.7、辽河位于中国东北地区西南部,源于河北省,流经内蒙古自治区、吉林省、辽宁省,注入渤海。

流域概况全流域由两个水系组成:一为东、西辽河,于福德店汇流后为辽河干流,经双台子河由盘山入海,干流长516km;另一为浑河、太子河于三岔河汇合后经大辽河由营口入海,大辽河长94km。辽河干流来水原在六间房附近分流经外辽河汇入大辽河。1958年外辽河上口堵截后,干流与浑河、太子河不再沟通,成为各自独立的水系。流域总面积21.9万km 。西辽河郑家屯以上为辽河上游,面积13.6万km ,区内气候干旱,主要支流有老哈河、教来河、西拉木伦河等。其中老哈、教来河位于冀北辽西山地和黄土丘陵区,植被覆盖率不到30%,水土流失十分严重。上游耕地现约2600万亩,主要用于经营旱作农业和畜牧业。流域中下游面积8.3万km 。辽河干流东侧为石质山区,植被较好,雨量较丰,有东辽河、招苏台河、清河、柴河等主要支流,连同浑河、太子河水系面积共5.26万km ,仅约占全流域的24%,而年径流量约占全流域径流总量150亿m 的70%;干流西侧多黄土沙丘,主要支流有秀水河、柳河和绕阳河等,其中柳河水土流失严重,是中、下游泥沙主要产区。中、下游地区发达,有沈阳、抚顺、鞍山等重要城市,抚顺、辽源等大型煤矿,辽宁、清河等发电厂,鞍山、本溪等钢铁,还有辽河油田以及沈山、长大等主要铁路干线和公路网,现有耕地4300万亩,内有水稻田620万亩,是辽河流域的主要农业区,1980年工、农业总产值占全流域的95%以上。

附件:七大流域概况及水系图(超链接)

2、七大流域综合规划

规划修编工作突出了以下五个特点:第一,突出四大支撑保障体系。七大流域综合规划根据各自特点,因地制宜,分别研究制定了2020年、2030年完善流域防洪减灾、水资源综合利用、水资源与水生态环境保护、流域综合管理四大体系的目标和任务。第二,突出规划的指导性和约束性。制定了流域一系列控制性指标和“红线”,在已有的防洪区划、水功能区划的基础上,全面划定了各类河流河段的功能区划,明确了不同河流河段治理开发和保护的功能定位及其目标任务。第三,突出维护河流永续利用。各流域分别确定了水生态环境保护控制性指标,包括控制断面生态基流、湖泊最低控制水位等,通过实施生态调度,保障河湖基本生态环境需水要求。提出水资源保护、水生态修复和水土保持规划方案,努力维护河湖健康。第四,突出实行最严格的水资源管理制度。确定了流域用水总量控制、用水效率控制、水功能区限制纳污红线规划意见。第五,突出规划方案的协调性。在规划编制、成果审查和征求意见阶段,充分发挥协商机制,充分听取专家、地方和部门意见,目前形成的流域综合规划修编成果是综合各方意见、充分协调的成果。

附件:国务院批复七大流域综合规划(超链接):

1.《长江流域综合规划》

2.《辽河流域综合规划》

3.《黄河流域综合规划》

4.《淮河流域综合规划》

5.《海河流域综合规划》

6.《珠江流域综合规划》

7.《松花江流域综合规划》

8.《太湖流域综合规划》

3、小流域划分

小流域划分应遵循以下基本规定:

a) 小流域划分应以自然地形地貌为基础,尽量保证小流域形态特征的完整。

b) 小流域面积原则上控制在30-50km2之间,特殊情况不宜小于3km2或大于100km2。

c) 小流域由一个或多个微流域归并而成。微流域最小面积一般以0.1-1km2为宜;在实际操作中,可根据地形复杂状况选择合适的阈值,如图2所示。

最小自然集水单元-微流域示意图

d) 跨越县级行政边界的小流域应根据行政边界将小流域划分为多个亚单元,如图3所示。

小流域被县界分割成小流域亚单元示意图

e) 确定小流域边界时,可适当考虑水库、水闸、水文站等水利工程设施和

村庄、居民点的位置。如根据水库规模和流域控制面积,将水库闸口设定为小流域进、出水口;根据河流上的水文观测站点,选择区间流域的进、出水口;对于流域出口附近的村庄或居民点,可按属地关系适当调整小流域界线,尽量保证归属关系一致。

f) 小流域边界应与各级流域边界无缝衔接,不应横跨上级流域。

g) 小流域划分应充分考虑地表汇水关系,保证上下游汇水关系的正确性。

h) 在划分小流域时,应建立流域拓扑关系和地表水系拓扑关系。

i) 小流域划分结果应覆盖整个划分区域,小流域面积之和应等于该区域总面积。

三、流域治理包括什么内容与相应的技术(着重介绍中小流域治理)

1、生态清洁型小流域:

生态型清洁小流域主要位于水库、河道周边的水源保护区、生态敏感区、旅游景点和村镇等区域,以小流域为单元,在传统水土保持工作开展的基础上,引进小型污水处理设施建设、垃圾填埋设施建设、湿地建设与保护、生态村建设、限制农药化肥的施用、退稻三禁、库滨区水土保持生态缓冲带建设等措施,大大改善了生态,有效保护了水源,营造了优美的人居环境,提高了百姓的生产生活质量。

1、小流域治理术语

2.1 小流域治理

以小流域为单元,在全国规划的基础上,合理安排农、林、牧、副各业用地,布置水土保持农业耕作措施、林草措施与工程措施,做到互相协调,互相配合,形成综合的防治措施体系,以达到保护、改良与合理利用小流域水土资源的目的。在中国,进行综合治理的小流域面积一般规定在30km2以下,最大不超过50k ㎡。

2.2 综合治理

在综合调查分析小流域土壤、地质、水文、气象和水土流失的类型、分布、强度以及小流域内山洪灾害和社会经济情况后,根据小流域安全、生态、发展、和谐的要求,制定具可行性、有操作性的防治方案予以实施,以达到防洪安全、治理水土流失、保护生态环境、调整土地利用结构、改善人居环境、发展地方经济的目的。

2.3 山洪灾害

是指丘陵山区小流域由降雨引起的突发性、暴涨暴落的地表径流导致的人民生命财产损失和生产生活设施的破坏。

2.4 地质灾害

自然因素和人为作用都可能导致地质环境或地质体的变化,当这种变化达到一定程度时所产生的后果给人类和社会造成危害,称为地质灾害。本导则主要指滑坡、泥石流灾害。

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动和地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的现象。

泥石流是指在水力和重力的综合作用下,山坡或沟道突然爆发的含有大量水和泥沙、石块的液、固两相洪流。

2.5 水土流失

是指在水力、风力、重力及冻融等自然营力和人类活动的作用下,水土资源和土地生产能力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀及水的损失。

2.6 崩岗

是指山坡土体或岩石体风化壳在重力与水力作用下分解、崩塌和堆积的侵蚀现象。

2、标准:根据水利部的规定,小流域治理的标准是:

①治理程度达到70%以上,林草面积达到宜林宜草面积的80%以上。

②建设好基本农田,改广种薄收为少种高产多收,做到粮食自给有余。

③农民人均纯收入比治理前增加30%-50%。

④缓洪拦沙效益达70%以上。

⑤工程设施拦蓄雨量标准,各地自行规定,做到汛期安全。

目前,中国各级开展重点治理的小流域达7000多条,总面积20多万平方公里,经过治理的小流域,生态效益、经济效益和社会效益都十分显著。

治理规划

在详细调查自然条件和社会经济条件的基础上,合理确定流域内每一个地块的土地利用方向及水土保持技术措施,通过多种规划方案对比,选择优化方案。

治理原则

治理工作与生态环境相协调,多层次优化利用资源,综合小流域综合治理规划,统一治理,优化配置,全面发展。

①根据小流域内水土资源现状及社会经济条件,正确地确定生产发展方向,合理安排农、林、牧用地的位置和比例,积极建设高产稳产基本农田,提高单位面积粮食产量,促进陡坡退耕,为扩大造林种草面积创造条件;

②水土保持工作要为调整农业生产结构,促进商品生产的发展和实现农业现代化服务;

③在布置治理措施时,使工程措施与林草措施及农业耕作措施相结合,治坡措施与治沟措施相结合,在地少人多的地区,林草措施面积比例可以小些;

④在实施顺序上,一般先坡面后沟道、先支、毛沟后干沟,先上中游后下游;

⑤讲求实效,注意提高粮食产量与经济收入,注意解决饲料、肥料和人畜饮水问题。

措施体系

1 综合分析是指对治理小流域生态经济系统的组成要素做深入的调查与分析,要着重分析生态系统中水、土、气、生(动植物区系)等要素的现状以及主要生态环境问题的时空分布。

2 综合规划是指以小流域土地资源为重点的再生自然资源的合理利用规划。规划是小流域治理开发的重要组成部分。

3 综合治理是指以小流域为单元,以土地利用规划为基础,在各个地块上配置水土保持林草措施、工程措施及农业技术措施,形成综合防治体系。

(I)水土保持林草措施。水土保持林草措施可以使小流域的治理与开发融为一体。在小流域中,建设乔、灌、草相结合的生态经济型防护林体系,实现流域可持续洽理与开发的根本措施。

(2)水土保持工程措施。水土保持工程措施是小流域治理与开发的基础,能为林草措施及农业生产创造条件,是防止水上流失,保护、改良和合理利用水土资源,并充分发挥各种资源的经济效益,建立良好生态环境的重要治理措施。(3)水土保持农业措施。在水土流失的农田中,采用改变小地形,增加植被覆

盖度、地而覆盖和土壤抗蚀力等方法,达到保水、保土、保肥、改良上壤、提高产量等目的的措施称为水土保持农业措施。以改变小地形为主的水土保持耕作措施有沟垄耕作、等高耕作、坑lH等。以增加农地覆盖为目的的措施有暨茬,月{秸秆、地膜或沙卵石镱盖田面等。可防止土壤水分蒸发,增加降水人渗。增加土壤抗蚀力的措施有免耕、少耕、改良土壤理化性质等。随着水土流失治理与自然资源综合开发利用的结合,在一些小流域治理中已建成了以生态农业原理为基础,以高效、优质、可持续发展为目的的农林复合型、林牧复合型或农林牧复合型的复合生态经济系统。

4 综合开发利用是指在全面分析当地资源优势的基础上,针对流域生态经济系统的特征及市场经济特点,确定增加当地群众经济收人的产业,促进商品经济发展,加速群众脱贫致富奔小康的进程

基本内容

(1)自然和社会经济情况综合调查。包括:地形、降雨、土壤、植被等自然条件;土地、水资源、生物资源、光热等自然资源;人口、劳力、土地利用、农村各业生产、粮食与经济收入、燃料等社会经济情况;各类水土流失形式的分布、数量、程度、危害、原因等水土流失情况的调查;已有水土流失治理措施的数量、质量、效益,以及水土保持的经验、教训等水土保持现状。

(2)制定规划。在大流域规划、县级水土保持规划和当地的土地利用和农业发展规划等基础上,制定小流域规划。主要内容为制定土地利用调整规划和综合治理措施规划。根据流域内各类土地的适宜性和发展生产的需要,确定土地利用规划。土地利用规划一般是根据当地人口和社会经济情况,先确定所需要的基本农田的数量;其次是确定经济作物的数量;第三是依据立地条件确定乔木林数量;第四是灌林和草地数量。根据土地利用规划,在不同利用的土地上分别配置相应的水土流失治理措施。在宜农的坡耕地上配置梯田与保土耕作措施;在宜林宜牧的陡坡耕地和荒地上配置造林种草和封育措施;根据需要与梯田相结合,在坡面配置集雨节水灌溉和坡面水系工程等小型蓄排工程;在沟道配置各项治沟措施。所有规划措施都落实到地块,并依据劳动力和投资情况确定实施进度安排。根据小流域综合治理规划,对较复杂的工程进行单项设计,一般工程则进行典型设计。

(3)依靠群众组织实施。水土流失的治理主要靠广大农民群众来实施,技术要求相对较高的工程则以组建专业队的形式实施,大型工程则采用招投标的形式实施。施工要有专业技术人员的指导,坡耕地治理、荒地治理、沟壑治理、小型蓄排引水工程、风沙治理和崩岗治理等各项水土流失治理措施都要符合相应的技术标准和施工要求。实施的顺序为先上游、后下游,先坡面、后沟道,先小型、后大型。

治理经验

国内外对小流域治理的认识和实践大致可以分为三个阶段:第一阶段主要为泥石流等灾害的防治,第二阶段主要是开展水土流失综合治理,目前已发展到第三阶段,即针对小流域生态经济系统的可持续发展进行管理

中国小流域综合治理起步于20世纪80年代初,经过20多年的水土流失治理实践,逐步探索出了一条以小流域为单元综合治理的经验,即以小流域为治理单元,对每条小流域进行规划设计、审查、施工、检查、验收。一条小流域的治理一般要5年时间,逐年成批地开展治理,就形成了对整个江河水土流失的治理。一条大流域可以划分为成百上千、乃至上万条小流域实施治理。

小流域治理综合规划分区及具体治理措施:

区划原则

小流域规划分区应坚持以下原则:

(1)以地形坡度和植被覆盖度为基础,以是否存在自然灾害和水土流失为依据。

(2)符合国家和各级地方政府对生态环境保护的要求。

(3)同一类型区应集中连片,适当兼顾行政区划。

(4)与当地相关专业规划相衔接。

(5)同一类型区灾害特点具有明显的相似性,生产发展方向和治理措施布局应基本一致。

划分标准

(1)生态保护区。地形坡度大于25°或国家、各级地方政府划定的各类保护区等不得实施开发建设、破坏的区域及现状天然林分布区列为生态保护区;

(2)生态治理区。地形坡度小于25,位于山坡的中下部和坡脚地区。区内村镇建设二农业生产、风景旅游等人为活动频繁,分布有废弃矿山等开发建设项目遗留的废弃地以及大面积裸露的荒坡。

(3)重点整治区。位于沟道下游和河道两侧至山脚的平缓地带,是小流域农业生产和开发建设以及人居的主要区域,应加强防洪安全设计、人居环境整治和监督管理工作,列为重点整治区。

治理措施

1生态保护区。

(1)设置封禁标牌。主要在封禁治理区和出人封禁治理区的路口设置各种提示、警示性的标牌,明确封禁范围、封禁管理规定等,提醒人们做好水土保持生态修复工作。

(2)设置拦护设施。在封禁治理区内林草破坏严重、植被状况较差、恢复比较困难区域的出人路口设置护栏、围网.防止人畜进人,以利于植被的恢复。

2生态治理区。

(1)梯田。一般选择土质较好、坡度较缓、距村庄较近、交通便利、位置较低的地方修梯田,包括旱作物梯田、果园梯田等,可结合观光农业的发展形成一定规模的梯田景观。

(2)树盘。土质树盘主要针对栽植经挤林果的浅丘平缓地及地形开阔、土层较厚的荒坡进行防护而建,石质树盘主要针对栽植经济林果的土层较薄、抗蚀性较弱的山坡地进行防护而建。

(3)造林。要求做到适地适树,多采用乡土树种,做到既能保持水土、防治侵蚀、改善生态环境,又能解决群众农业生产问题,增加群众经济收入。具体做法是在水系的源头及上游汇水区域建设水源涵养林,在风雹等自然灾害较严重的农区建设农田防护林.在土壤贫瘠的丘陵、山地坡面营造水土保持林,在热量、水分条件好的山坡地建设经济林。

(4)种草。主要在陡坡退耕地、撂荒地、过度放牧引起草场退化的草地、沟头、淘边、沟坡及梯田田坎和资源开发后的弃土斜坡上种草。

(5)土地整治。主要对废弃的开发建设用地及沙石坑进行治理。一般对可开发为耕地的废弃地采取相应的治理措施,但要求遵循并满足生态优先的原则。

(6)节水灌溉。主要针对山丘区果园以及村庄绿地实施节水灌溉。

(7)谷坊。应以干砌谷坊、铁(铅)丝石笼谷坊、植物谷坊等透水型谷坊修筑为主。

(8)拦沙坝。饮用水源水库上游的主河道内不建设拦沙坝。在其他区域内,拦沙坝建设应以“量少、坝矮”为原则,防止因拦蓄造成河(沟)道断流、水体自净能力下降和水生态环境恶化。

(9)挡土墙。主要用于风化、碎石崩落、坍塌严重的坡脚防护和取、弃土场边坡防护,以保持士体稳定。

(10)护坡措施。一般用于土层裸露、土体稳定性差的道路边坡以及易受地表径流冲刷的土质边坡的防护。

(11)排水工程。包括田间排水工程和村庄道路边沟排水工程,主要用来将沟道山洪和村庄雨水导人主沟或河道,避免或消除水涝危害。

(12)村庄美化。利用砖石工程和园林乔灌木,对村庄建设后遗留的开挖面、废弃渣土堆和裸露地表等水土流失地段进行治理。

(13)垃圾处置。设置密闭、便于投放与清运的封闭式垃圾池和垃圾桶(箱)。以村为单位,20~30户设1个垃圾桶(箱)垃圾池作为垃圾收集转运的设施,每村一般布置1个,可根据存储量及转运周期调整。同步建立村收、镇运、县处理的农村垃圾管理机制。

(14)污水处理。主要对农村生活污水进行处理。①传统农业区生活污水处理。将区域内的农户洗浴、洗菜等生活杂排水和厕所污水分别进行处理。处理中.一方面通过建设排水暗渠将生活杂排水导入沟渠直接排放,另一方面将农户早厕改造为三格式化粪池厕所.将熟化的粪液用于农田施肥,从而解决农户生活污染问题。②旅游休闲度假活动集中区生活污水处理。可根据地形条件和农户的分布情况,在村内划分排水单元、铺设污水管网进行集中处理。在处理工艺选择上.分散的污水排放点宜建设小型污水处理设施,可采小型污水处理系统、生物接触氧化法、生物滤池等处理工艺;人口较多的村落或农户片区可建设集中污水处理站,采用膜生物反应器(mbr)、A/O法、氧化沟法等处理工艺;在有闲置土地可供利用且污染负荷不高的区域,可以考虑建设人工湿地或土地渗滤系统,利用湿地或土地系统自然净化污水。

(15)农路。对路面不平整、径流冲刷严重的田问土路以及村庄土路进行整修,硬化路面,减少侵蚀,促进农民生活环境改善和田间耕作、农产品运输及采摘等生态休闲产业的发展。

3生态保护区。

(1)防护坝。包括护村护地坝、生态岸坡。护村护地坝主要对沿河、沿沟的村庄、农田进行防护,做到基础坚实,埂坎牢固,能抵御河(沟)道洪水冲刷,起到良好的固土护地、保障安全的作用。生态岸坡适宜地形较开阔和沟道洪水影响两岸工厂、企业、居民点、道路等建筑物安全的地段以及洪水对岸坡冲刷严重地段的防护。

(2)河(库)滨带治理。在河道两岸、湖库四周、沟遭沿线,按照不同结构组合建设乔、灌、草植被,形成林草过滤带。建设中应尽可能保留沿岸野生乔灌木及水生植物。

(3)沟道清理。对严重影响行洪安全的淤积泥沙、违章设施以及垃圾堆放集中的沟道进行清理,拆除障碍物,合理清除淤积物。

(4)湿地恢复。对破损的沟道、河道湿地进行修复,通过合理补水增加沟道水量,采用栽植水生植物、建跌水曝气等手段促进水生植物生长和微生物适度繁

衍,维护湿地功能的有效发

四、流域治理的相应技术

1.河流水质改善工程(水污染生态修复技术)

目前,国内已广泛使用的河湖污染水体生态治理技术主要有五项:生物膜修复技术、人工湿地技术、生态浮岛技术、固定化生物酶技术以及曝气增氧技术。

1.1.生物膜修复技术核心在于微生物生境载体材料的选择。生物膜修复材料一

般分为孔性材料、聚合物膜材料、有机/无机凝絮剂、光催化材料、氧化剂五大类,市面上常见的有仿水草式填料、辨带式填料、环状悬浮式填料、悬浮球状填料、复合式填料等。

1.2.人工湿地技术主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生

物三重协同作用,对污水、污泥进行处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

1.3.生态浮岛技术是利用植物生态原理来降解水中的COD、氮、磷的含量。以

水生植物为主体,应用物种间共生关系和充分利用水体空间生态位和营养生态位的原则,建立高效的人工生态系统,以降解水体中的污染负荷。其中生态浮岛和浮床技术较人工湿地技术而言,其最大的优点就是不另外占地,较适合我国大多数河流无滩涂空间利用的特点。它能使水体透明度大幅度提高,同时水质指标也得到有效的改善,特别是对藻类有很好的抑制效果,同时浮岛植物也营造了水面的景观。

1.4.固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上,使其高度密集

并保持生物活性,在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。固定化酶技术是用载体把酶约束在一定的区域中进行催化反应,使反应后的酶可以反复使用的一项技术。

1.5.曝气增氧是一种增加水中含氧量的方法,根据受污染河流缺氧的特点,人

工向河道内充入空气,加速水体复氧过程。河湖曝气对水体复氧促进上下层水体的混合,使水体保持好氧状态,以提高水中的溶解氧含量,加速水体复氧过程,抑制底泥N、P的释放,防止水体黑臭现象的发生。恢复和增强水体中好氧微生物的活力,使水体中的污染物质得以净化,从而改善河湖的水质。该技术设备简单、易于操作,被许多国家优先选用净化河流,但其需要持续耗能。

开发生物—生态水体修复技术,是当前水环境技术的研究开发热点。其实质是按照仿生学的理论对于自然界恢复能力与自净能力的强化,这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路,也是一条创新的技术路线。

2.河道整治工程

河道整治工程是为稳定河槽、缩小主槽游荡范围、改善河流边界条件及水流流态采取的工程措施.河道整治分长河段的整治及局部河段的整治.在一般情况下,长河段的河道整治目的主要是为了防洪和航运,而局部河段的河道整治是为了防止河岸坍塌、稳定工农业引水口以及桥渡上下游的工程措施.主要工程类别有:控导工程、护岸工程、护滩工程等.控导工程的作用是约束主流摆动范围、护滩保堤,引导主流沿设计治导线下泄,有利于引水和保护滩地.护岸工程的作用

是防止主流直接顶冲高岸或堤防,防止高岸坍塌,保护高岸、堤防免遭溃决、防止主流改道;护滩工程主要是防止塌滩而在滩岸线上做的工程。

常见的河道整治措施

1、防洪工程。加强河、库治理,完善防洪减灾体系,以堤防为基础,控制性枢纽工程为骨干,防汛调度指挥系统为中枢,确保城镇和重点地区的防洪安全。继续加强建设以关田、铅厂二个圩镇防洪堤,并以此为辐射加强沿河两岸农田的防洪护岸,另一个是以建立县城防洪堤体系,拉动小江下游沿河两岸的防洪基础设施建设和重点河段河道整治。以发电和供水为主的水利枢纽要按照流域防洪规划的要求,安排留足防洪库容;按照分级负责的原则,抓紧进行病险水库除险加固,加强水文测报、防汛调度指挥系统等非工程措施建设,逐步建立与经济社会发展水平相适应的防洪减灾保障体系。

2、水利建设。抓好大中型灌区的续建配套与技术改造,同时加快灌区管理体制和运行机制的改革,充分利用多种渠道筹集资金,加强灌区水利设施建设,搞好配套和农田水利基本建设。按照水利水资源有序开发的原则,充分发挥资源优势,规划和建设水力发电项目,使水电成为经济发展的支柱产业。

3、开口堤的修建。开口堤是在堤防的上游按一定标准设防,头部以下堤防高度逐渐降低,尾部不建堤,这样洪水就从尾部慢慢淹入区内滞纳洪水,可防止洪水从堤防头部进入保护区毁坏农田;洪水退后,保护区内洪水及时从尾部开口处排出,开口堤宜布置在干流区与河源区衔接段,还可与蓄滞洪区的布设相结合。这一技术的推广着眼于减少干流区洪水损失,进一步提高干流区的防洪能力。

4、堤防上设置溢洪堰。堤防上设置溢洪堰是指在封闭式堤防上选择一段,将其设计成允许洪水漫溢的堰坝,堰顶高程与规划防洪水位齐平,当遇超标准洪水时,洪水可从溢洪堰溢入堤防保护区。这样既可起到超标准洪水的滞洪,降低外口水位,保护重要城镇等设施安全,又可平衡两侧水位,起到保护堤防安全,减少水毁工程的作用。

5、防洪排涝。根据滨海平原河网河流汛期水位变化、外海潮汐条件,以及河网内城市、乡村、农田保护标准的不同,可以对其进行合理布局以及必要的调整,作出最优的排涝方案;并根据新的防洪排涝形势重新规划,建立完备的排灌系统。另外,滨海平原河网河流与独流入海河流治理最大不同之处是:除了要考虑排涝的效果之外,还必须考虑航道、河网水面率、调蓄供水作用和水产养殖等多功能的需求。为此,在河道规划方面,有必要实施新河开挖、拓宽、疏浚;对侵占河道的设施如违章建筑、鱼栅、桥涵等进行清障,实现一定河网水面率,保证通航及涝水通畅。

6、统一规划,综合治理。委托具有相应资质的专业规划设计单位进行统一规划,先制定出流域的综合规划和各河流的独立规划,按照重点突出、点面结合、分批实施的治理方案逐步实施。小型河流综合治理应以河流流域治理为目标,以生态学治理为主线,科学地进行综合治理。

7、疏汲河床,清除底泥。城市河流不但河水严重污染,而且河流底泥也受严重污染。底泥中含有重金属、有机质分解物和动植物腐烂物,因此即便其他水污染源能以控制,但底泥仍可使河水二次污染。

2.1清淤工程

河道清淤(hedaoqingyu):一般指治理河道,属于水利工程。通过机械设备,将沉积河底的淤泥吹搅成混浊的水状,随河水流走,从而起到疏通的作用。

河道清淤、运输一般有两种方式:(1)稀释淤泥后用污泥泵、管道抽走;(2)

直接机械开挖,车辆运走。本工程目前尚未确定采用何种方式的清淤方法。河道清淤、运输方式比选见表

1、根据施工总平面图,进行平整场地,畅通道路,对实地进行勘查,复核标高及与周围建筑的相互位臵关系,对施工生活用水、施工用电、场内临设用房等进行统筹合理安排。

2、施工前,施工管理人员准备好安全牌、安全禁令牌以及七牌一图、施工现场的各管理物品,及消防器材。

3、落实技术资料,在施工图纸接到以后,立即组织有关人员熟悉施工图,在看图时必须抓住主要施工图环节,尽量在施工图纸会审得到解决,减少今后有施工时出现的设计变动,以便加工订货和组织施工。

4、组织加工订货:根据本工程进度及各材料品种及时同有关专业部门提出施工部位及要求,并提出加工订货,派专人落实货源和供货日期。主材在购买前应得甲方认可后方可进货使用。

5、开工前,施工人员准备好施工质量评定表,施工日记等有关书面资料及标准管理各种台帐资料。

6、落实施工机械提高现代化施工水平。

施工方法

清淤主要采用人工清理配合机械运卸的施工方法。

一、施工规划

计划先施工河道,查看河底淤积严重程度,待工程量重新审核认定后再同时安排施工。

二、施工程序

填筑围堰抽水------吸污泵吸淤泥至罐车运卸------人工清理渣土(含垃圾、石块)------ 吊运至岸上临时堆放点------ 渣土车外运至卸土点------ 河底清淤测量验收合格------ 进入下一分段施工

三、施工方法

1、围堰

每一分段施工长度初拟为200~300米左右,围堰采用袋装砂土叠筑,迎水面铺编织布(彩条布)防渗并用袋装砂土压盖,袋装砂土叠筑时须做到排列密实、整齐。围堰顶宽0.6米,两侧边坡1:0.75,围堰高度应比正常高水位高出0.5~

1.0米。

2、抽水

采用污水泵日夜不停地抽水。

3、清理

围堰内水抽干后,先用吸污泵将表层淤泥直接吸到罐车上,运至卸土点堆放;下部渣土(含垃圾、石块)采用人工清理,然后吊运至岸上临时堆放点利用渣土车外运至卸土点堆放,对于局部工作场地允许的地方直接用反铲挖掘机挖河底淤泥和渣土,渣土车装运至卸土点。每一分段的河底清理后,须经业主和监理测量验收合格后方可进入下一分段的施工。

4、环境保护与市容卫生

施工中做好日常清洁工作,淤泥按指定地点弃放,不污染堆泥场的环境,运输渣土过程中,采取有效的措施,防止出现“滴、洒、漏”现象。

河道清淤意义

河道淤积己日益影响到防洪、排涝、灌溉、供水、通航等各项功能的正常发挥,为恢复河道正常功能,促进经济社会的快速持续发展,进行河道清淤疏浚工程。使河道通过治理变深、变宽,河水变清,群众的生产条件和居住环境得到明显改善,达到“水清,河畅,岸绿,景美”的目标。

清淤设备

浮船、长臂挖掘机、普通挖掘机、装载机、20t自卸车、交通车、反铲挖掘机等

河道底泥是河道内污染源,必须加以处置。污泥的处置有以下两种方案:方案一:就地消纳、绿化施肥

对河道开挖土方与淤泥进行区分,土方采取堆填微地形,就地消纳的方式进行处理。而淤泥则进行候干,并对其进行分析。对污染较少的淤泥可进行稀释作为绿化肥料使用;污染严重的淤泥则可作为地形处理的土方回填,就地消纳,但须注意淤泥填埋要有足够深度,避免影响其上的植物生长。

方案二:卫生填埋

卫生填埋是指能对填埋物产生的气体、渗滤液进行控制的填埋方式,其与传统填埋的根本区别主要在于卫生填埋过程中采取了底、侧层防渗与气体、废液回收处理、覆土压实作业等措施,从而避免了简单填埋方式所造成的二次污染。

2流域污水治理工程

2.1排水体制(截污工程)

一、截污工程方式

1合流制

合流制排水系统是让城镇的污水和雨水汇入同一排水管渠,相互混合排放的系统。现在常用的是截留式合流制排水系统,这种系统是在临河岸边或道路边建造截留干管,同时在支管与截留干管交汇处设置溢流井,并在截流干管末端设置污水处理厂。旱季污水和初期雨水都排送至污水厂处理排放。降雨时,随着降雨量的增大,当汇集的雨、污混合污水流量超过截流干管的输水能力后,部分混合污水经溢流井溢出直接排放水体,留在截流干管内的混合污水进入污水厂进行处理。

排水管网按合流制建设,可直接利用城镇现有的排水管道,投资省、易于实施,管道施工对城镇的影响也最小,同时可截流处理污染负荷较大的初期降雨。但是,降雨时有部分混合污水直接排放水体,使水环境遭受污染,不能从根本上解决城市污水对环境的污染问题;并且,合流制的污水处理厂需考虑混合污水的处理,规模相应增大,加大了污水厂部分的投资:同时,当降雨量大,降雨持续时间较长时,混合污水的污染负荷将下降,影响污水处理厂微生物的生长,造成污水厂运行失常。

2分流制

分流制是使生活污水和雨水分别进入两套相互独立的管渠排放的系统。分流制系统一般只考虑生活污水的处理,让雨水直接排放水体。分流制系统较完全地处理了城市生活污水,可彻底解决城市生活污水对水体的污染问题,并且降低了污水厂处理规模:分流制系统的水质、水量变化较小,有利于污水厂的稳定运行。

二、截污管布置

1.结合市政规划、交通、污水、雨水规划,治河工程与治污工程,治河工程与景观工程统筹考虑,统一建设。

2.截污管布置按照实际情况,结合规划要求,尽量沿河道行堤路布置,减少征地拆迁,降低建设投资。

3.正确的定线是合理、经济的设计截污管道系统的先决条件。

定线应遵循主要原则:

(1)应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下,让最大区域的污水能自流排出;

(2)尽量与市政详细规划相结合,竖向设计充分考虑管线综合要求;

(3)少拆迁,少占地;

(4)尽量不设中途泵站,尽量不设倒虹管,减少工程投资和运行费,减少管理维护难度,确保管道畅通运行。

4.统一设计,分步实施的原则:对河道治理及截污支管进行统一设计,以便设计理念能够贯彻始终,同时控制河道建设管理用地,建设按轻重缓急分期实施。

三、截污工程过程中需要考虑的问题

(一)工程规模的确定

水源保护区(如水库)流域污水截排工程是否成功的关键,是如何确定工程规模,也就是如何确定污水截排流量的大小。

截排流量常规的计算有两种,其一是按照截流倍数的方法确定截排流量。其二是根据某一频率洪水标准的洪峰流量作为截排流量,将逐年实测的每年一次最大洪峰流量排频计算,求得年最大洪峰流量经验频率曲线,选定某一频率的洪水

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