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农田水利工程中水渠与防洪渠的生态修复功能比较研究
摘要:农田水利工程是保障农业生产和农村发展的基础设施,但在发挥灌溉、排涝等功能的同时,工程建设对生态环境也产生了一定影响。水渠和防洪渠作为农田水利工程的重要组成部分,兼具输水、防洪、排涝等功能,对其开展生态修复,对于农田水利工程的可持续发展具有重要意义。本文分析了水渠和防洪渠生态修复的必要性,从工程措施、植物措施、管理措施等方面比较了两类渠道生态修复的异同点,提出因地制宜、生态优先、群众参与的建议,以期为农田水利工程的生态修复提供借鉴。
关键词:农田水利工程;水渠;防洪渠;生态修复;比较研究
引言:农田水利工程是农业生产的命脉,在保障粮食安全、促进农村经济社会发展等方面发挥着不可替代的作用。然而,农田水利工程建设不可避免地对生态环境产生影响,如改变了天然河流的水文情势、阻隔了水生生物的栖息地、影响了生物多样性等。特别是在传统农田水利工程建设中,片面追求工程效益,忽视生态环境保护,导致一些渠道出现水土流失、水质恶化等问题,亟需开展生态修复,实现工程功能与生态功能的协调统一。水渠和防洪渠作为农田水利工程体系的骨干,承担着农田灌溉、防洪排涝的重任,两类渠道的生态修复对于农田水利工程整体生态效益的提升具有关键作用。
一、农田水利工程中水渠与防洪渠生态修复的必要性
水渠和防洪渠作为农田水利工程的基础设施,肩负着输配水源、调蓄洪水、排除积涝的重要职责。传统的渠道工程多采用混凝土衬砌、硬质护岸等工程措施,注重行洪排涝能力,而忽视了对环境的影响。渠道硬化破坏了天然的生态系统,阻隔了水陆生态系统的联系,影响了生物多样性。硬质护岸阻碍了雨水下渗,加剧了地表径流,水土流失问题日益突出。渠道内生态系统单一,自净能力差,水质易遭污染。
开展渠道生态修复,既是贯彻“绿水青山就是金山银山”理念,统筹推进“五位一体”总体布局的内在要求,也是适应新时代农田水利工程高质量发展、推动乡村振兴的必然选择。渠道生态修复通过恢复渠道的自然形态,保护和修复受损的水生态系统,充分发挥渠道的生态功能,实现渠道行洪、输水、环境、景观等综合效益【1】。
二、农田水利工程中水渠与防洪渠生态修复的措施比较
(一)水渠生态修复措施
水渠是输配水源、灌溉农田的基础设施,生态化修复应遵循因地制宜、小规模、多样化的原则,采取工程措施与生物措施相结合、渠道内外兼顾的综合措施,优化渠道断面形式,打破渠道硬化,增加渠道的生态性。如采用梯形、弧形等自然形态的渠道断面,代替直角矩形断面;采用土质渠道或砌石渠道,代替硬质混凝土渠道,增加渗水性,为植被生长创造条件,采用生态护坡、护岸技术,提高渠道稳定性。如采用格宾石笼、蜂巢约束砌块等透水构筑物护坡,在渠道周边构建植草沟、植被缓冲带,减缓水流冲刷,净化径流污染,营造立体化生态群落,丰富水生态系统。在渠道内种植沉水、浮叶、挺水植物,打造“水下森林”;在渠道两岸种植灌木、乔木,打造“近水绿堤”,吸附降解污染物,为鸟类昆虫提供栖息地。
(二)防洪渠生态修复措施
防洪渠是排泄洪水、减轻洪涝灾害的骨干工程,生态修复应遵循安全可靠、生态优先的原则,充分发挥防洪与生态的双重效益,优化调整渠道纵横断面,增强行洪排涝能力。如根据流域降雨特征,采用适度“余量”设计断面尺寸;平面上采用弯道布置,增加水流曲折度,削减洪峰流量;高程上采用局部降坎,增加水体复氧能力,实施河湖连通,拦蓄洪水涝水。在支渠末端因地制宜建设尾闾湖,汇集支渠来水;干渠两侧建设洪水调蓄区,削减洪峰流量。枯水期利用调蓄水资源灌溉、养殖,既能增加农民收入,又可改善区域生态环境,修建生态堤岸,加强水土保持[2】。
(三)两类渠道生态修复异同点比较
水渠和防洪渠在灌溉排涝、防洪安全等方面发挥重要作用,生态修复中既有共通点,又各具特色。相同点主要体现在:均应秉承生态优先理念,兼顾工程效益与生态效益;均强调因地制宜,针对不同类型、不同区段渠道采取差异化措施;均注重发挥工程措施与植物措施的协同作用,促进渠道生态系统良性循环;均重视渠道生态景观效果,将渠道打造成宜居宜游、人水和谐的亲水空间。
不同点主要体现在:功能侧重有所区别。水渠生态修复更侧重发挥输配水源、改善农田小气候等功能,而防洪渠更侧重发挥行洪排涝、削减洪峰流量的功能。工程措施各有侧重。水渠多采用小型、生态化的护岸护坡技术,而防洪渠除生态化护岸外,还要兼顾拦洪蓄洪能力,采取调蓄湖、洪水调蓄区等工程措施。植物配置略有不同。水渠以构建“渠中有水、岸上有绿”的生态群落为主,而防洪渠更强调发挥植被缓冲带、人工湿地的水质净化功能。
三、农田水利工程中渠道生态修复的建议
(一)因地制宜,分类施策
农田水利工程中的渠道类型多样,不同类型、不同区段的渠道,其自然环境、工程条件、功能定位不尽相同。开展生态修复,要因地制宜、分类施策,避免“一刀切”。如对于城郊接合部的防洪渠,要更加注重景观效果、游憩体验,可采取异形断面、砌石驳岸等措施,同步配套景观绿化、休闲设施;而对位于农田区、灌溉为主的渠道,则应侧重渠系连通、小气候改善、输水保肥等功能,以节水灌溉渠道、生态沟渠等措施为主。对于不同区段,要根据其主导功能、水流状况等进行分段设计,采取针对性的生态修复措施
(二)生态优先,兼顾功能
渠道生态修复的根本在于维护和提升渠道生态系统的健康稳定,促进人水和谐,但也要兼顾渠道防洪、灌溉等工程功能。生态修复措施的选择,要以改善水环境、修复水生态为出发点,将工程效益、生态效益、社会效益相统一,避免以牺牲防洪安全、水资源利用为代价换取生态环境改善。如在防洪渠生态化过程中,要以发挥行洪排涝作用为前提,兼顾生物多样性提升;在水渠生态化中,既要保障灌溉用水,又要考虑水土保持、水质净化等生态功能。要综合采取工程措施与非工程措施,在硬质护岸与生态护岸、外源净化与自净能力提升之间找到平衡点,力求实现生态效益、经济效益、社会效益的多赢[3】。
(三)群众参与,多方联动
渠道生态修复是一项系统工程,涉及规划、设计、施工、管护等多个环节,单靠一己之力难以为继,必须群策群力、多方联动。在施工阶段,要科学组织、严格管理,最大限度减少施工过程对渠道行洪、灌溉的影响。优先选用环保型材料,减少对水质的污染:合理安排施工时序,避开农忙季节;优化施工工艺,减少渠道开挖面积,保护原生土壤和植被。在生态护岸、构筑物等单元工程施工中,注重工艺创新,采用新材料、新技术,提高生态修复效果。强化施工人员技术培训和安全教育,确保施工质量和进度。
要坚持共建共享理念,尊重农民意愿,发挥农民主体作用,积极引导农民参与生态修复全过程。鼓励农民投工投劳,参与渠道管护,建立"谁修复、谁受益"的激励机制。要加强农民技能培训和宣传教育,增强农民生态保护意识和能力。此外,要充分发挥基层党组织的领导核心作用,整合各方资源和力量,加强与水利、生态环境、林业、农业等部门的工作协同,建立健全跨部门协调机制。积极引入社会资本和专业力量参与,探索政府主导、社会参与、市场运作的多元投入机制,研究制定水渠和防洪渠生态效益核算和补偿办法,调动社会各界参与渠道生态修复的积极性。
结语
习近平总书记指出,既要金山银山,也要绿水青山,建设生态文明,关系人民福祉,关乎民族未来。水渠和防洪渠作为农田水利工程的重要组成,承载着防洪、灌溉、生态等多重功能。开展水渠和防洪渠生态修复,坚持人水和谐理念,统筹发挥工程效益和生态效益,对于推进农田水利工程现代化、服务乡村振兴具有重要意义。
参考文献
[1] 朱雄斌肖波付锡林.基于“城水相融”的城市河道生态治理措施探析[J].河南科技, 2022, 41(22):111-114.
[2] 吕海燕,赵宏.节水灌溉技术在农田水利工程中的应用分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)农业科学, 2023.
[3] 杨绍荣,吴文昊,栾智新.浅谈农田水利工程高效节水灌溉技术的发展与应用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2023.
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