建湖县“十四五”农村生态河道建设规划研究

2022-03-14刘根祥

海河水利 2022年1期

刘根祥，刘萍

（1.建湖县水利规划办公室，江苏盐城 224700；2.建湖县开发区水利管理服务站，江苏盐城 224700）

1 基本情况

农村河道承担着灌溉与防洪排涝的功能，也是水资源的重要载体，直接关系着农民生活、生产和环境质量。部分农村河道水生态环境恶化，严重影响到农村的生产生活环境，甚至影响到人民群众生活，已经成为制约生态环境可持续发展与“水美乡村”建设的一个突出问题。因此，必须对农村河道进行有效的生态治理，改善水环境，提高抗旱排涝标准、引排功能，恢复生态功能，为实现乡村振兴、农村社会和经济的可持续发展奠定基础［1］。

在充分调查农村河道现状的基础上，深入分析农村河道存在的问题和进行生态河道建设的必要性，明确规划的目标和基本原则，提出规划思路，确定主要建设内容和措施。

建湖县位于苏北中部，属淮河流域里下河腹部地区，县境南北长43.7 km、东西宽48.7 km，全县总面积1 157 km2，是里下河地区三大洼地之一，南与盐都区、亭湖区交界，西仰射阳湖与宝应县、楚州区隔湖相望，西北与阜宁县毗邻，东枕通榆河与射阳县接壤。境内沟河纵横，共有大小河道3 000 多条，平均地面高程1.6 m，是典型的里下河水网圩区。建湖县地理位置，如图1所示。

图1 建湖县地理位置示意

全县主要分为黄沙港和射阳河两大水系，以黄沙港水系为主。黄沙港水系贯穿建湖县9 个镇区，排水范围涉及所有镇区，汛期绝大部分涝水通过汇入黄沙港外排入海。射阳河水系主要流经建湖县西部5镇，主要承担建湖上游射阳湖汛期排水任务，上承兴化、宝应、淮安等邻县客水的流入，汇集县境上游部分涝水，汇入射阳河外排入海。

2 农村河道整治取得成效

大力开展农村河道疏浚整治工程，不仅有效改善了农田的灌排能力，更加有力地改善了农村水环境，改变了农村环境面貌，提高了人民生活质量和水平，在经济、社会和生态等方面都发挥了巨大的作用［2］。

农村河道整治结合垃圾清理、河岸绿化，使得农村环境面貌大为改观。特别是部分镇河道疏浚整治结合农村环境综合整治，实施农村生活垃圾集中投放，改善了当地卫生环境，改进了人们生活习惯；同时，提高了农村河道恢复能力，增加了水产养殖面积。

通过河道的疏浚整治，清理了水生植物，沟通了水系，改善了引排功能，提高了水体的交换能力，增加了水体蓄容，提升了水环境承载能力，优化了农村河道的水质，并将河底淤泥用于还田肥田，有效提高了土壤肥力。

3 农村河道整治存在的主要问题

对照农村河道现状，按照农村生态河道建设要求，目前建湖县还存在一些亟待解决的问题。

3.1 部分河道综合整治力度不够

以往的河道整治大多局限于河道疏浚，而河道岸坡整治、水系沟通、生态景观建设及截污治污等措施较少，致使河道的综合功能难以发挥。

3.2 部分圩堤标准不足，闸站老化严重

建湖县区位特殊，地势低洼，洪涝灾害频率高强度大，严重影响了广大人民群众的生命财产安全和正常的生产生活秩序，制约了农村经济稳定发展和农民持续增收。部分区域由于河道淤积、引排不畅、闸站老化，加之部分圩堤标准较低，致使洪涝灾害频发，虽然近年来已加大投入，但由于历史欠账较多，仍有部分圩堤尚待加固和闸站尚需维修或拆除重建。

3.3 “三乱”整治行动尚未全面完成

近年来，建湖县全面开展了河道“三乱”整治行动，重点清除河道沿线违章设施，以规范河道管理，减少对河道水环境的影响。但该行动仍在进行中，部分河道的“三乱”整治行动尚未完成，因此在农村生态河道建设中应同步进行河道的“三乱”整治。

3.4 农村畜禽养殖及农业面源污染影响农村河道水质水环境

建湖县大多数规模较大的畜禽养殖已配备尾水或粪便收集处理设施，但较为分散的小型家庭畜禽养殖尾水和粪便收集处理难度较大，部分养殖尾水通过村庄河塘进入县乡河道，影响河道水质水环境。据统计，农田中的化肥利用率只有30%～40%，在雨季时，这些过量的化肥、农药被雨水带走，通过地表径流流入河道内，污染水体，致使水体氮磷含量过高，易造成水体富营养化。

3.5 河道管护仍需加强

尽管建湖县农村河道管护已初步建立起有效的体制与机制，也实行了河道分级管护，明确了管护目标，落实了管护人员，实行了“河长制”，但是随着流域内水情、工情的变化，农村河道淤积逐渐加快，群众对河道的生态景观功能需求日趋加剧，而且由于部分河道管护工作没有及时跟上，一些整治较早的河道经过多年的运行又出现了河道围网、违章种植、违章建筑、管护不善、生态景观功能衰退等现象。同时，全县大部分农村的污水收集及处理系统没有健全，生活污水直接排入河道，对河道造成严重的污染。

3.6 长效管理资金不足

由于属于经济欠发达地区，建湖县县镇两级财力相对比较薄弱，近几年连续加大水利投入，财力非常紧张，虽然县财政已实行“以奖代补”，补助长效管护资金，但由于劳力物力上涨过快，农村河道的长效管护资金仍然不足。

4 农村生态河道建设规划目标与思路

4.1 规划目标

至“十四五”末，建湖县县域范围内县乡级生态河道占县乡河道总数比例达到40%以上；到2035 年，基本实现全县县乡级河道生态化。

4.2 规划思路

在全面摸清县域范围内县乡级河道现状的基础上，针对里下河水网圩区的特点，结合河道功能及地方需求，提出生态河道建设思路和治理方式。

5 规划方案

对照农村生态河道建设标准，规划对县级及乡级河道采取清淤疏浚、水系连通、岸坡整治、堤防加固、绿化植被、景观设施河道管护等措施进行综合整治。

5.1 河道疏浚工程规划

依据《里下河地区水利规划》，结合《建湖县农村水利规划》，建湖县圩区设计排涝标准为10 a 一遇，排涝模数为0.74 m3/（s.km2），涉及城镇的重要圩区设计排涝标准达到20 a 一遇，排涝模数按短历时计算为2.15 m3/（s.km2）。

经计算，典型河道设计流量详见表1。

表1 典型河道设计流量计算成果

河道断面设计如下。

（1）断面型式。本次规划的河道均采用明渠，河道断面型式原则上采用梯形断面，受河道两岸土地性质影响，致使在河面束窄的情况下部分河道可采用梯形复式断面。

（2）边坡。根据河道土质、水深及河道目前运行情况，为保证河道边坡的稳定，结合地质资料，通过边坡稳定计算确定河道边坡一般采用1∶1.5～1∶2.0，部分河道根据景观需要可适当放缓。

（3）糙率。根据河道土质、地质条件，依据《水力计算手册》中关于渠道及天然河流粗糙系数的有关说明，经综合分析并结合《水力计算手册》表2 确定河道糙率。

（4）不冲不淤流速。根据《灌溉与排水工程设计标准》（GB50288-2018），结合河道底层土质资料进行分析计算，确定河道不冲流速和不淤流速。

（5）排涝水深。根据河道设计水位推算排涝水深。

（6）设计底宽。根据河道的边坡、水深、比降、糙率，按水力学明渠均匀流公式计算满足河道排涝要求的设计底宽，再结合河道现状、城镇水面率及河道蓄水要求等因素，综合确定河道底宽。

河道设计流量计算公式为：

式中：Q为河道设计流量（m3/s）；A为过水断面（m2）；C为谢才系数；i为河道比降。

式中：R为水力半径（m）；n为河道糙率。

经分析计算，典型河道设计断面详见表2。

表2 典型河道设计断面计算成果

河道疏浚典型断面设计，如图2所示。

图2 河道疏浚典型断面设计

县级河道清淤以挖泥船水下施工为主，具备断流条件的县级河道采用干法施工。乡级河道清淤以断流干法施工为主，浮淤、底泥施工采用泥浆泵施工，岸坡整治采用挖掘机施工。

淤泥处置首先用于现状坑塘回填，其次用于临时占地。弃土区应采取必要的水土保持措施。弃土区的土方经沉淀、翻晒后用于土地平整、外运并及时进行土地复垦。

5.2 岸坡整治

根据整治河道所在区域划分为生活区护岸与生产区护岸。生活区护岸结合河道清淤以护岸修整、生态修复为主，适当考虑亲水设施的设置；生产区护岸尽量保持原河岸面貌，以河岸整坡为主，保持河道弯曲、平顺、生态的自然形态。河岸易坍塌段常水位以下可采用硬质护坡，常水位以上宜采用自然土质岸坡加植物防护等生态护岸形式［3］。

采用混凝土施工、衬砌河床而忽视自然环境的水系治理方法严重制约河道生态系统的发展，破坏了河道原有的自然生态系统。本次规划河道护岸建设以自然生态型为主，旨在保护河道生态系统，在确保河道引排等基本功能的基础上，维护生态动植物的生存、繁衍空间，提高河道生态功能。本次规划的生态河岸主要包括自然植物护坡、石材护岸、生态混凝土模块护岸、纯混凝土护岸、生态木桩护岸、格宾网石笼护岸等。

自然植物护坡河道口宽较大，占地较多，最接近自然河道，生态性能最优，同规模河道水面最宽，汛期滞蓄涝水库容最大，主要适用于两岸受土地开发利用限制较少，周边以景区、农田为主的河道。本次规划岸坡水面上采用本地种植较为常见的柳树、海桐球、红叶石楠，坡面配以狗牙根黑麦草混播、麦冬草、三叶草等。自然植物护坡典型设计，如图3所示。

图3 自然植物护坡示意

连锁块护岸生态性能较高，护岸典型设计如图4所示。

图4 连锁块护岸示意

生态混凝土模块护岸由于模块之间存在缝隙，致使生态性能较好，该类型护岸对基地条件要求较低，适用于镇区土地稀缺区域或地基条件较差的河道。生态混凝土模块护岸设计，如图5所示。

图5 生态混凝土模块护岸示意

生态木桩护岸生态性较好，但木桩承压能力较差、长期在水位变动区易腐蚀，该类型护岸一般适用于农村居民区、河岸道路等级较低、没有大型车辆通行的河道。生态木桩护岸设计，如图6所示。

图6 生态木桩护岸示意

5.3 堤防加固

结合河道疏浚及岸坡整治等工程，对规划河道不达标的圩外河道堤防进行达标建设，使其达到原设计标准，加强县乡生态河道防洪能力。

圩堤堤线的布置根据规划区地形、地质等，结合建筑物的位置、施工条件等因素，比较后综合分析确定。其布置应遵循以下原则。

（1）圩堤堤线应与河势流向相适应，一个河段两岸圩堤之间的距离应大致相等，充分利用现有道路，增加行洪断面。

（2）圩堤堤线应力求平顺，不得采用折线或急弯。

（3）圩堤堤线应尽可能利用现有堤防和有利地形，修筑在土质较好、比较稳定的岸上。

（4）圩堤堤线应避开耕地、拆迁建筑物等，避开文物遗址，利于防汛抢险和工程管理［4］。

按照圩区防洪达到抗御历史最高水位不出险的标准，堤顶高程根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）有关规定，计算如下：

式中：H堤为圩堤顶标高（m）；H洪为设计洪水位（m）；Y为堤顶超高（m）；R为设计波浪爬高（m）；e为设计风壅增水高度（m）；A为安全加高（m），三级堤防取0.7 m。

6 效益分析

6.1 社会效益

通过生态河道整治，可以有效提高建湖县公共基础设施水平，改善农村水生态环境，提升境内县乡河道的引排水能力，充分发挥各类工程应有的效益。河道疏浚工程的实施，可改善农业圩区灌排条件，提升农田防御涝、旱、渍等自然灾害的能力，提高粮食产量，增加农民收入；同时，还可有效提高农村水质水环境，提高人民群众生产生活条件。生态岸坡整治工程的实施，可提高农村绿化面积，涵养水源，减少水土流失。堤防加固工程的实施，可提高圩区抵御外围洪水的能力，保障农民群众的生命财产安全。

6.2 生态效益

随着本规划的实施，可恢复县乡河道原有引排水设计标准，改善农田灌排条件，使河道无水变有水、浅水变深水、死水变活水。首先，河道疏浚可疏通水系，增大水体容量，增加河道水体流动性，提高水体交换、河道纳污和自净能力，改善农村水质水环境。其次，对河底污泥进行疏浚后，可有效改善河道污染现状，改善水生生物栖息条件，恢复生物多样性。