北方水源区生态输水小流域治理模式探讨

张 怀，谢永生，郝晓东，陈治学，周 伟

(1.承德市水土保持科学研究所，河北 承德 067000;2.中国科学院/水利部水土保持科学研究所，陕西 杨凌 712100)

干旱缺水是我国北方地区经济社会发展的重要制约因素，京津冀都市圈水资源短缺情况更为严重，已引发了严重的生态环境问题:京津冀17条主要河流年均断流335 d;地下水超采，出现了总面积达4万km2的世界最大的地下水漏斗;加之大量排放的污水得不到有效处理，华北大平原几乎是“无河不干，有水皆污”。水土流失严重和水资源严重短缺已成为我国北方水源区最主要的生态和社会问题。

为解决北京地区社会经济发展中的水资源短缺、水环境污染和生态失衡等问题，2001年5月23日，国务院批复了《21世纪初期(2001—2005年)首都水资源可持续利用规划》，水土保持是其中的重要内容。但在2005年中期评估时，出现了水土保持项目“是否将减少入库来水、是否停止继续实施”的争议，最后定为“延缓实施”，仅承德市就有2/3的水保项目被暂停。至此，对水土保持与水资源关系的争论影响到了国家的政策和决策，已严重制约了水源区水土流失治理和生态建设进程。此后这种争议一直存在，直到在2011年7月的中央水利工作会议上，胡锦涛总书记强调“要扎实推进水土保持和水生态保护，实现河畅其流、水复其清，从源头上扭转水生态环境恶化趋势”为止，这说明传统的小流域治理模式已不适应形势的发展，甚至阻碍区域经济社会的全面进步。面对新形势，我们必须重新审视传统水土流失治理模式，树立重要水源区水土流失治理新理念，就是尽最大努力把流域上下游水资源优化配置，将全流域的水资源可持续利用作为今后水土流失治理的重要目标，建设生态输水小流域。

1 生态输水小流域的内涵

生态输水小流域是指在国家(流域)实施生态补偿的大背景下，站在全流域角度，以小流域为单元，在维系上游生态好转和农业基本发展的同时，把降低小流域产沙量、提高产水量和水质“一低两高”作为重要治理目标的水源区水土流失治理模式。此模式一是提出了水源区流域水土保持理念，要求站在流域水资源优化配置、水资源高效利用角度，以实现流域水资源调控和高效配置为小流域水土流失治理重要目标;二是弱化了小流域治理的经济效益指标，在基本满足小流域自身生存发展及生态安全的同时，水土保持措施配置以最大限度地向下游输水、输好水为原则，摒弃了传统水土流失治理把小流域作为封闭的系统来配置其水土资源要素的做法，把小流域划分为生态输水区、生产生活区和生态生产复合区三个生态功能区，依据功能区定位，合理配置水土保持措施;三是以实施生态补偿为前提，该模式在肯定上游水源区有生存发展权利的同时也限制了其发展，因此必须实施生态补偿机制，只有这样才能协调上下游经济利益关系，促进全流域和谐发展。

2 北方水源区建设生态输水小流域的必要性

2.1 北方水源区建设生态输水小流域符合国家大政方针

北方水源区水土保持生态建设必须站在全流域角度，以实现流域水资源调控和高效配置为水土流失治理重要目标，这是由流域性水资源极为短缺的现实、区域经济发展水平存在差异、区域经济发展大局所决定的。尽管北方水源区自身也属水资源紧缺地区(如京津水源地上游的承德地区，人均水资源低于1000m3，属于水资源紧缺型)，但相对流域下游却属多水地区，从水的利用效率讲，下游经济发达、人口稠密，用水量大，单位水资源的产出率高，水资源利用的经济效益更为显著。由水利部、中国科学院、中国工程院联合组织开展的“中国水土流失防治与生态安全综合科学考察”成果也认为“在海河流域，以水源地保护为目标的节水型水土保持应成为今后流域生态建设的主要思路，增加水量、改善水质成为水土保持工作的新的要求”，同时提出“新形势要求水土保持工作应该有更大的视野，要求我国水土保持事业的定位从‘水土流失区农业生产条件的改善’转为‘流域综合治理’，经济目标不宜定得过高”的总体思路。2010年发布的《全国生态功能区划》对水源区的生态功能定位也指明了其水土保持生态建设方向。

2.2 北方水源区建设生态输水小流域能够突出区域生态功能定位

传统的小流域治理是以闭合小流域为封闭系统和单元，进行水土资源配置，发展小流域经济，追求经济效益过多，很少考虑小流域水土保持措施布局与流域水资源配置的关系。如:为使当地增收，强调开发性治理，而把大面积的水土流失较轻的灌草地、荒地荒山营造为经济林或改造为用材林，增大了耗水量;常在宜封山育林(草)的石质、薄土山坡采取工程措施造林，措施配置缺乏针对性，一方面成活率很低，另一方面也破坏了原有植被，人为加大了水土流失;为保障治理度，在措施布局上，过多强调治理面积，而未注重治理重点和难点，造成资金分散难以达到治理效果。在措施配置上，大多遵循黄土高原国土整治“28字方略”［1］，旨在维护土壤水库，保证全部降水就地入渗拦蓄，做到“泥不下山，水不出沟”，往往因坡面整地标准过高(鱼鳞坑+水平沟措施模式)，拦截了坡面径流，增加了水的无效蒸发，客观上存在坡面与河川争水问题，最终导致上游水土流失治理与下游需水没有合理协调，不能实现更大尺度上的生态、经济效益双赢局面，也就不能突出水源区的生态功能定位。

2.3 实施生态补偿，建设生态输水小流域能实现流域上下游协调发展

上游水源区与下游需水区贫富差距很大，而作为经济欠发达的上游，靠自身的力量难以长期承担水源地保护和生态治理重担，客观上需要国家和下游发达地区的支持和反哺，否则，流域和谐发展将是无源之水。因此，由国家投资开展水源区水土保持生态建设项目是强化水土保持公益性的具体体现［2］。

实施水土保持生态补偿是开展生态输水小流域治理的前提条件，“维系上游生态好转、农业基本发展”是对上游水源区水土保持生态建设的约束条件，是上游为大局不得不牺牲发展权利的结果。因此，这里的生态补偿，既包括下游或国家提供的治理项目、资金，也包括上游为大局不得不牺牲发展权利的补偿。把水源区生态、经济发展与下游受益区经济社会发展统筹考虑进行水资源优化配置后，需研究新模式对上下游经济社会的影响，建立水土保持生态补偿指标体系，这对实现大尺度流域的生态、社会、经济和谐发展是十分必要的。

3 生态输水小流域治理模式

该模式是在生态补偿大背景下，以水资源高效利用为原则，以维系小流域生态好转、农业基本发展为标准，进行水土流失治理的措施配置方式。除理念上的创新外，该模式还有三个要点:

3.1 坚持流域和谐发展理念，科学划分小流域内各生态经济功能区

基于小流域自然社会经济情况调查，在土地适宜性评价基础上，选择地形部位、坡度、土层、植被盖度、区位条件等指标，把小流域划分为生态输水区、生产生活区和生态生产复合区三个生态功能区。

生态输水区包括集水区和主沟道，集水区主要位于中山、低山等地势高陡区域。在山区，该区面积一般占流域面积的80%～90%。其主要生态问题是阳坡水土流失较为严重，部分形成侵蚀劣地;部分支毛沟侵蚀强烈;主沟道两岸村庄、耕地防护标准低，易发生冲蚀。

生产生活区主要位于近村的坡脚、主沟道两侧阶地，是生态输水小流域的农副业经济区和居民生活区，一般占流域面积的5% ～10%。该区人为活动剧烈，主要生态问题是基本农田质量不高，农业抗灾能力差;养殖业、加工业废水废料和生活垃圾、污水排放得多，化肥农药施用量大，点源、面源污染严重。

生态生产复合区主要位于距离村庄较远的坡脚、缓坡山麓等地势低缓区域，是生态输水区与生产生活区的过渡地带，是保障粮食安全与经济发展的弹性区域。该区人为活动强度一般，主要生态问题是薄土层坡耕地较多，单产低，土地利用方向依据未来经济社会生态发展需求呈弹性变化。

3.2 依据各功能区定位，明确各分区治理目标

生态输水区。该区功能定位是在保障生态安全的同时多输水。为此，应避免过多追求经济效益，植被防护以低耗水植被代替高耗水植被，增加坡面产水;沟道实施拦沙透水工程措施，主沟实施护岸护地工程措施，以实现安全输水。

生产生活区。该区功能定位是保障人民群众的基本生产生活需求，输好水。为此，要强化农田水土流失治理和水资源高效利用、发展现代高效农业，重点是控制点源和面源污染，实现输好水的目标。

生态生产复合区。该区功能定位是弹性资源区，应依据经济社会发展动态实时调整，开发治理力度应适度，重点是实施薄土层坡耕地治理技术，果园及零散地块的土地整治技术。

3.3 依据各分区治理目标，确定治理措施配置原则和标准

生态输水区。在措施配置上总体弱化治理，局部强化治理。弱化治理包括两方面内容:一是总体布局上，充分利用自然修复能力防治水土流失，避免在盖度大的灌草地造林，对大面积轻度流失区域实施封禁，对零散小片坡耕地实施退耕;二是在中度流失区域采取整地工程措施弱化治理，对以片状面蚀为主的坡面，采取水保工程整地措施时要把传统的“以水定坑”改为“以蚀定坑”，即在植被发挥防护效益后坡面工程不再拦水，这样既可大大减少整地工程量，减少对原地貌的扰动，又可减少坡面截水，做到多输水。强化治理是指对强度以上流失区域实施高强度治理，如对沙化阳坡等侵蚀劣地、高输沙区的支毛沟和易发生冲蚀的主沟两岸实施高强度高投入治理。这样做主要基于两方面原因:一是有研究表明，植物群落在较大干扰力(破坏力)的作用下，其演替阶段极度退化，自然恢复时间长，要缩短这一过程，必须投入更多的能量和物质［3］;二是这些地方是治理的难点和重点，据对平泉县东北沟小流域的调查和监测数据，这种强度以上流失区域面积不足总侵蚀面积的16%，但侵蚀量却占总侵蚀量的68%。

生产生活区。该区技术路线是强化治理，建设高效节水现代产业。在措施配置上对该区实施坡改梯和节水水源工程建设，减少化肥农药使用，减轻面源污染危害;改善人居环境，减少农业废料及污水排放并强化治理，确保水流清洁、环境优美。治理重点是实施坡改梯、面源污染控制技术，推行农林废弃物无害化处理和污水减排与治理技术。

生态生产复合区。该区技术路线是适度开发治理，重点是生态恢复。主要措施是实施薄土层坡耕地治理，减轻土壤侵蚀危害;结合当地实际情况，对果园、零散荒地进行土地整治，增加村民收入。

4 结语

生态输水小流域治理理念符合重要水源区生态功能定位，是新形势下水资源紧缺型水源区水土保持生态建设的必然选择。生态输水小流域建设必须尊重上游不发达地区的生存发展权利，其前提是实行生态补偿。生态输水小流域治理模式是基于新理念下的水土保持措施布局和配置的集成创新，强调治理过程中对小流域进行生态功能分区并定位，总体治理思路是:集水区总体弱化治理，局部强化治理;生产生活区强化治理;复合区适度治理。

对生态输水小流域治理效果应加强监测，尤其是一些关键技术，应不断总结完善，逐步形成技术指标体系。

［1］朱显谟.抢救“土壤水库”实为黄土高原生态环境综合治理与可持续发展的关键［J］.水土保持学报，2000，14(1):1－6.

［2］水利部，中国科学院，中国工程院.中国水土流失防治与生态安全:北方土石山区卷［M］.北京:科学出版社，2000:222－223.

［3］杨艳生.第四纪红黏土侵蚀区生物多样性恢复重建研究(Ⅱ)恢复重建关键技术与可持续发展［J］.水土保持研究，1998，5(2):82 －86，118.