重庆市生态清洁小流域（重要水源地）建设体系研究

gymrlwu78v8b0h 2018-11-20

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闫建梅¹，田太强²，卢阳¹，张怡¹，刘成¹

（1.长江科学院重庆分院，重庆 400026；2. 重庆蓝宇园林绿化工程有限公司，重庆 401147）

[关键词]水土保持；重要水源地；生态清洁小流域；三道防线；重庆

[摘要] 通过现场调查，分析了重庆市重要水源地在污水、垃圾、沟渠、农业面源污染、水土流失、人居环境等方面存在的问题，探讨了重庆市生态清洁小流域（重要水源地）建设理念与思路。研究表明，根据地形地势及人类活动情况，因地制宜、因害设防从山顶到水源区周边依次建设“生态修复、生态治理、生态保护”水源保护三道防线进行清洁小流域（重要水源地）治理措施布设，可为重庆市后续生态清洁小流域（重要水源地）建设提供参考。

[中图分类号] S157 [文献标识码] A [文章编号] 1000-0941(2018)00-0000-00

水是生命之源，提高水源地水质达标率、保护好水源地水质是关系人民身体健康、改善生活质量、保障生态安全和社会稳定的大事^[1]。目前重庆市40个区县共有水源地212个，其中63个国家级和市级水源地，149个其他水源地，国家级和市级水源地包括34个水库型水源地和29个河流型水源地，涉及供水人口1 000多万人。近年来，随着水土资源不合理的开发利用，各湖库的集水区域水土流失加重、土地生产力退化、水源涵养能力下降，导致河床、水库淤积，降低了防洪能力和水资源利用效率。同时因化肥及农药残留物、生活污水、农村生活垃圾的不规范处理和排放，随地表径流流入河道、水库，使河道、水库水质受到污染，直接影响区域社会经济的可持续发展和人民群众的饮水安全，因此保证湖库饮用水源地水质安全显得尤为重要。

生态清洁小流域是指在传统小流域综合治理基础上，将水土资源保护、面源污染防治、农村垃圾及污水处理等相结合的一种新型综合治理模式，是小流域治理的新境界，是保护饮水水源，实现区域经济可持续发展的新举措^[2-3]。本文通过分析重庆市重要水源地目前存在的问题，探讨了重庆市生态清洁小流域（重要水源地）的治理理念与思路，分析、总结了重庆市生态清洁小流域治理布局及技术措施体系，可为全市实施生态清洁小流域（重要水源地）建设提供参考。

1研究区概况

重庆市位于长江上游三峡库区腹心地带，地处105°17′～110°11′E、 28°10′～32°13′N之间，东西长 470 km，南北宽 450 km，土地总面积 8.24 万 km ² 。东邻湖北、湖南，南靠贵州，西接四川，北连陕西，是长江流域重要生态屏障和全国水资源战略储备库，作为中西部地区唯一的直辖市和国家重要中心城市，肩负着加快经济社会发展、生态文明建设和三峡库区水资源保护的重要使命。重庆地处中纬度，属湿润亚热带季风气候，具有冬暖春早、夏热伏旱，秋雨多、湿度大、日照少及云雾多等特征。多年平均降水量为1 112.9 mm，但时空分布不均，年际变化较大。重庆市辖区内土壤类型多样，分为水稻土、新积土、紫色土、黄壤、黄棕壤、石灰(岩)土、红壤、山地草甸土等八个土类十六个亚类，土层厚度一般为25～80 cm，PH值在5.5～7.5之间。

2 水源地存在的问题

（1）水土流失严重。重庆市地形以山区丘陵为主，地形起伏大、地势陡、坡面长。区域年降水量多在1 000 mm以上，雨季从5月至10月，降水量约占全年降水量的75%～80%，表层土壤极易遭受强冲刷而引发水土流失。重庆市许多水源地周边存在大面积高强度流失的坡耕地、荒山荒坡，大量的水土流失导致水源地泥沙淤积，减少了水资源调蓄空间^[4]。

（2）垃圾、农肥处置无序。水源区农村有垃圾随意丢弃、农家有机肥任意堆放的习惯，甚至堆于沟内、河岸和河滩上。经走访调查，水源区农村地区80%以上垃圾、固体废弃物、农家有机肥没有规范收集和处理，未经任何无害化处理的垃圾经雨水淋湿或冲刷后直接进入河道和水库，对地表水和地下水水质产生了严重影响，造成水体淤积和污染。

（3）生态环境破坏。随着社会经济的快速发展和土地资源的不断开发，人为开荒种地加剧，河道空间被不断挤占；河流源头植被稀疏，其中耐旱灌木和草本大面积衰败，形势岌岌可危；河道两岸树种单一，林层结构简单，绿色屏障残缺，生态多样性差，河道生态环境破坏非常严重。

（4）水污染严重。根据现场调查发现，重庆市各集中式饮用水源地水质均存在超标现象^[5]，各饮用水源地周边存在多种潜在污染源，比如周边农田、生活垃圾、生活污水等产生的面源污染等。水源地污水呈现出水量大、分布分散的特征，水源区基本没有污水处理设施，大量的污水因没有规定的去向而直接向外排放，沿排水明沟流到低洼处、沟塘、水库及河流，饮用水水质安全受到了严重威胁。

3 生态清洁型小流域（重要水源地）建设理念与思路

以流域为单元，以水源为中心，以流域内水资源、土地资源、生物资源承载力为基础，以调整人为活动为重点，以水土流失防治为主要目标，根据地形地势及人类活动情况进行规划布局，因地制宜、因害设防布设防治措施，从山顶到水源区周边依次建设“生态修复、生态治理、生态保护”水源保护三道防线，将流域建设成“有水则清、无水则绿”的水土保持生态系统^[6-7]。

（1）生态修复区。生态修复区是指远离村庄，位于流域山顶或坡上部，坡度一般大于25°，人类活动较少，没有开发建设及大规模农业生产活动等人为干扰的区域。治理思路是通过自然修复、人工辅助修复等，充分依靠大自然的力量，发挥生态系统的自我修复功能，实现水土流失的基本治理。

（2）生态治理区。生态治理区指坡中、下部和坡脚等坡度小于25°的区域。该区域村镇建设、农业生产、风景旅游等人类活动频繁。治理思路是通过调整农业种植结构，控制化肥农药施用，发展生态农业，减少面源污染，规范开发建设活动，减少人为水土流失。

（3）生态保护区。生态保护区是指流域下游沟道及河（库）道防洪蓝线两侧，以及周边地带，一般为河川地、河滩地带等滨水区域。治理思路是以河道两侧及水源区周边为重点，保育植被，恢复湿地，清理河道垃圾、障碍物，恢复景观生态，有效发挥灌木和水生植物的水质净化功能，维护河道及水源区周边生态平衡，控制侵蚀，改善水质，美化环境。

4 生态清洁小流域（重要水源地）建设措施体系

4.1生态修复区

生态修复区治理措施主要为自然修复和辅助修复两大类。自然修复措施主要是对流域内轻、中度水土流失的荒山荒坡、疏幼林地和郁闭度小于0.5的低质低效有林地、灌木林地及部分未利用地进行封禁治理，封禁原则是“以封为主，封育结合”，即因地制宜地进行全封、半封或轮封；辅助修复措施主要是针对残林、疏林、灌丛林或遭到自然灾害、人为破坏的林地和采伐迹地采取人工补植造林，这些区域单靠封育措施一般不能恢复植被。治理思路是在自然修复和辅助修复基础上，对整个区域采取相应的管护措施，通过制定乡规民约，建立专门的管护组织，落实管护责任，开展预防监督，及时查处破坏封禁的案件等，确保修复措施不被破坏，封禁治理成果得到保护和巩固。与此同时，加强宣传力度，充分利用电视、广播、报纸等大众媒体对水土保持生态修复进行宣传，增强群众保护生态环境、保持水土资源的意识。

4.2生态治理区

4.2.1水土流失防治

（1）水土保持林。在荒山荒坡和大于25°的陡坡退耕地，根据适地适树的原则，以适生的乡土树种为主，选择生长快、根系发达、防护性能好、抗逆性强，生长稳定的树种，营造水土保持林。

（2）经济果木林。在坡度较缓、水源条件较好、避风向阳、土质好、交通方便的退耕地或荒山荒坡上，选择适合当地自然条件、市场前景看好的“名、优、特、新”树种，发展经济果木林。

（3）坡改梯工程。将原来的坡地改造成平地，通过地形的改变，结合田埂的拦挡及小型蓄排工程的配套，大幅度提高土壤的抗蚀能力。主要适用于在25°以下，土层厚度大于 20 cm，土质较好，周边灌溉便利，距离村庄较近的缓坡耕地修筑，可根据当地实际修成石坎和土坎水平梯田。

（4）坡面水系工程。坡面水系工程是为防治坡面水土流失而兴建的拦、引、蓄、灌、排等工程的总称，主要包括蓄水池（窖）、排灌沟渠、沉沙池等，一般属坡改梯、经果林的配套措施。通过合理布设坡面水系工程，可改变坡面径流形态，降低坡度而达到蓄水保土的效果。

（5）田间作业道路。田间作业道路主要布设在坡改梯和经果林地块中，与沟渠结合布设，统一规划，统一设计。以充分尊重农户意愿，便于耕作、运输和提高生产效率为原则，尽力达到改善交通，加强和外部联系的目标。

（6）保土耕作。对区内分布零散、不适宜坡改梯及无法退耕的坡耕地，结合每年农事耕作，采取保土耕作等措施改变微地形或增加地面植物被覆，以增加土壤入渗，提高土壤抗蚀性能，达到保水保土，减轻土壤侵蚀，提高作物产量的目标。

4.2.2 污水处理

水源区污水污染源以生活污水为主，由于重庆市大部分地处山区，村庄污水点多量大，污水收集管网建设难度较大，因此采取在人口密集区集中处理和农村分散处理的方式较为适宜。这些化学、物理、生态等综合处理方案，不仅能保证污水处理率，而且也更具有操作性。

（1）MBR污水处理站。主要布设在人口较多、居住密集，处于水源保护区各水系下游且离水库、河道较近的区域。污水在MBR反应池内或者常规曝气池内与活性污泥接触，通过活性污泥中微生物的降解作用，去除污水中的有机污染物。然后通过膜的过滤作用实现处理后污水与活性污泥的分离，同时截留部分颗粒污染物，实现污水高标准排放。

（2）无动力污水处理站。主要用于水源区中上游、人口较多的村庄（200人以上，污水量大于5 m³/d）。污水以一定的流速流经附着有微生物的填料，使污水中的有机污染物被微生物截留、吸附和分解，进而实现污水净化。

（3）户用生态污水处理池。户用生态污水处理池占地少，土建投资少，适用于水源区居住分散、人口相对较少的村庄(小于200人)。先在池底铺设一层大鹅卵石，大鹅卵石上面铺一层小鹅卵石，小鹅卵石上铺设10 cm厚木炭，之后铺泥沙和耕植土，最后种植芦苇、兰花、黄菖蒲等喜水深根植物。污水经植物根系的吸收、分解和木炭的吸附及沙石的过滤后，水质得到净化。

（4）管渠规划。针对村庄、人口相对集中，生活污水乱流乱排较严重的村庄，充分利用自然地形，布设一定数量的管道和沟渠，以最短的距离将村庄内的污水统一收集排放，管道和沟渠根据实际情况统一规划。

（5）沼气池。沼气池主要布设在以薪柴为主要生活能源，且具有养殖业发展基础的村庄。选择在地基坚硬、旁无大树、干燥及靠近厨房的地方，、坚持适用、卫生、平面布局合理，操作方便，外型美观，少占地、省料好用等建设原则，尽可能做到畜厩、厕所、沼气池相配套，最大限度地发挥综合功能。通过沼气池建设后达到以沼气池为纽带，逐步解决农户生活污水、人蓄粪便的资源化问题。

4.2.3农业面源污染防治

（1）加强对化肥、农药施用量的控制。调整和优化用肥结构，鼓励和引导农民增施有机肥、合理施用化肥农药。

（2）农田径流污染控制。在梯田下部保留一定区域进行植树造林，用于吸附、吸收、降解降雨径流和梯田灌溉回归水中有机物，保护下游水资源。

4.2.4 农村人居环境综合整治

（1）对农户庭院以“庭院水保”模式对其进行整治，使人居环境整洁、美观、自然、和谐。

（2）对原有路面进行硬化，边坡修排水沟，路旁栽植行道树，并埋设排水涵管

（3）设置垃圾收集设施，对村庄居民生活垃圾进行集中处理，避免垃圾到处堆放影响村庄美化和居民生活环境，并防止降雨冲刷造成的水流失污染附近环境。

（4）本着科学美观、卫生实用、方便群众、便于管理的原则，合理布局公共厕所的位置和数量，完善农村环境卫生基础设施。

（5）对居民农家肥进行集中堆放处理，避免农家肥的随意堆放影响村庄美化和居民生活环境，同时避免露天堆放，防止降雨冲刷造成的水流失污染附近环境。

4.3 生态保护区

对生态保护区主要采取溪沟治理措施。溪沟的污染主要来自周边村庄居民生活污水、生活垃圾及农业面源污染。溪沟治理措施主要是清淤清障，修复已经破损的堤防，修建生态调节坝、人工湿地等，使河道整洁、流畅。

（1）溪沟清理。一是清理溪沟两侧零散的建筑垃圾、生活垃圾等杂物。二是疏通沟道，从上至下清理汛期沉积的砂石、杂土、乱石。

（2）生态护岸工程。在岸坡种植草皮或耐水湿、净化水质的植物品种，使其在径流进入河道前起到过滤和缓冲的作用，同时也起到保护生态环境和美化河岸环境的目的。对沟道较宽或比降较大的沟道，边坡下部采用大方石护脚，上部种植耐水湿植物和景观绿化植物；对宽度较小或比降较小的河道，边坡下部采用干砌石护坡，上部种植耐水湿植物和景观绿化植物。

（3）人工湿地。在水库边缘水深较浅地带，一般不超过2 m，合理配置沉水植物、浮叶植物、挺水植物和湿生植物等，通过人工湿地进行生态恢复，并兼顾景观、生态、水土保持等功能，达到提高水环境质量，美化环境，滞留沉积物、有毒物和营养物质的目的。

（4）生态调节坝。在水土流失区，当河沟上游土壤流失物以砂石为主时，洪水期水流将携带大量砂石抬高河床，或外溢掩埋河沟两岸农地，为减少径流中的砂石量并调节雨季洪水流量，在有季节性水流的河沟内，选择口小肚大的部位修建生态调节坝。