浅析城市水土流失与行洪排涝——以珠江三角洲城市为例
2013-04-09杨婷
杨 婷
(广东省水利电力勘测设计研究院,广东广州 510635)
水土流失是中国头号环境问题。长久以来,人们一直认为水土流失只发生在山丘区,而忽略了平原城市的水土流失。改革开放以来,珠江三角洲城市为了快速发展经济,大规模建设基础设施,大搞房地产开发和工业园区建设,大量采石取土获取填筑料,这些人为活动破坏了原有地貌植被,改变了原有水系,导致植被覆盖率下降,水土流失加重。由于城市开发强度大,建筑施工现场密集,弃土堆渣裸露现象严重,水土流失源较多;加之城市自然水系被人为改变,行洪断面缩窄并且排水管道化,一旦造成严重的水土流失,大量泥沙将淤塞排水管道和行洪河道,严重时影响城市防洪排涝,造成国家财产和人民生命损失。
1 城市水土流失的概念
城市水土流失是城市化过程中因土地开发、采石取土、修筑道路、房地产开发、供排水工程建设等人为活动产生的水土流失现象。改革开放以来,珠江三角洲城乡经济迅猛发展,城市水土流失日益加剧,1995年深圳水土流失问题敲响了全国城市水土保持工作的警钟,之后城市水土保持工作逐渐得到重视并且在我国全面展开。目前,城市水土保持作为生态文明城市建设的重要组成部分,已经广泛被列入城市建设的重要议程。
2 珠江三角洲城市水土流失的现状
珠江三角洲位于广东省中南部,珠江下游,毗邻港澳,与东南亚地区隔海相望,海陆交通便利,被称为中国的“南大门”。珠江三角洲位于改革开放前沿,经过30年的快速发展,经济实力已居全国前列,但快速的经济发展也对生态环境造成了强烈的冲击,一些严重的环境问题已开始显现,水土流失便是其中之一。
城市水土流失是城市化进程中的必然结果。在城市基础设施大规模建设的同时,也造成了严重的城市水土流失。据统计,1999年广东省21个地级市建城区总面积为1249km2,2008年全省建城区总面积为3283km2,10年间建城区面积增加了2034km2,扩大了1.63倍。广东省人为水土流失面积也由1999年的2697.39 km2增加到2006年的10039.13 km2, 人为水土流失面积增加多在新建城区[2]。
城市化建设的快速发展引发了较严重的土壤侵蚀,开发区建设、房地产开发、修建公路等基础设施是城市水土流失的主要人为侵蚀方式。据遥感调查,珠江三角洲的广州、深圳、佛山等8个城市,1999~2006年的7年间,人为侵蚀由1999年的973.83 km2增加到2006年的2664.54 km2(自然侵蚀减少),而侵蚀强度为剧烈的面积增加了527.77 km2。可见,我国城市水土流失问题已经相当严重,成为城市建设和管理中的突出问题。
3 珠江三角洲城市水土流失成因
城市水土流失成因主要包括自然因素和人为因素两方面。可蚀性极高的土壤和土壤母岩广泛分布是珠江三角洲城市引发水土流失的自然因素。但从遥感图像分析、野外实地观察,以及遥感解译图的侵蚀类型、强度的面积统计特征分析来看,开发区、采石取土和修路等人为因素目前已超过自然因素,成为珠江三角洲引发土壤侵蚀的主要因素。
珠江三角洲地区已进入城市化高速发展阶段,城市化建设速度极快,已成为引发土壤侵蚀的重要人为因素之一。引发的侵蚀类型主要为开发区、采石取土和修路等类型。城市化发展过程中,许多开发地被开挖、推平但又没有及时建筑,引发开发区侵蚀。输出的大量泥沙填埋农田、道路,甚至威胁民居。由于多发生于城镇内或周围,直接危害较大。采石取土虽面积有限,但侵蚀量大。其周边区域由于挖掘造成裂隙密布,岩土疏松,岗塌、侵蚀强烈。
4 城市水土流失对行洪排涝的影响
4.1 增加地表径流,加剧对裸露地表土壤的侵蚀
城市建设破坏了原有地表地貌,损坏了地表植被等水土保持措施。植被破坏和地表硬化使土壤渗流系数减小,径流系数增大,直接造成地表径流汇流时间缩短,径流量增大。国外研究资料显示,城市开发度达到百分之三十时,洪峰到达时间比开发度为零时缩短一半,洪峰流量增加近一倍。在产生强地表径流的同时,加剧对裸露地表土壤的侵蚀。
4.2 淤塞河床、沟道,影响城市防洪,破坏基础设施
大规模开发建设活动会破坏原有的地表、植被和局部水系,产生大面积裸露的地表或坡面,水土流失产生的大量泥沙进入河道后,会减小河道的过水断面和行洪能力,在暴雨季节,会出现洪水漫流出槽,公路被毁,导致城市被淹,形成小降雨,大水量的现象。例如深圳市20世纪90年代初大规模的开发建设过程中,由于无序开发引发水土流失,曾经造成了严重的危害。位于布吉河中游的某房地产开发项目,乱堆乱弃使河道严重淤积,1992年一场5年一遇的暴雨,就造成了0.9亿元的直接经济损失。1993年一场10年一遇的暴雨,经济损失高达5.5亿元。
4.3 淤塞排水管网,造成排水不畅、内涝
目前我国大部分城市排水系统仍为雨污合流,采用暗渠或管道排导市区雨水和污水,地面水土流失可直接进入排水管道。水土流失中出现的泥沙和废弃物,使排水管渠下水道过水能力下降,甚至造成管道堵塞。2010年5月7日,一场强暴雨使广州35个地下车库、1409台车辆受淹或受到影响,受浸点共计118处,经济损失约5.438亿元。此次内涝灾害,除了超标暴雨、河涌排涝功能不足、排水系统建设滞后等主要原因外,排水管道淤塞也是加剧灾害的主要原因之一。
调查结果表明,广州排水管井淤塞的现象是普遍存在的,并且管内淤积情况比较严重,这主要是由城市开发建设引起的水土流失造成的。施工场地密集,许多施工泥水未经有效沉淀就直接进入下水道,房地产开发、修建公路等施工废料、临时堆土等在降雨径流作用下流至管井内,淤塞下水管口,造成排水不畅。2010年4月22日多处内涝就是由遍布市区的2000多处施工场地排放泥浆引起的[3]。
5 城市水土流失影响减缓措施与对策
5.1 加强管理和监督
建立健全各级水土保持监督管理机构,完善水土保持管理制度。对可能造成水土流失的开发建设项目,要坚决落实水土保持方案编报制度,严把水土保持预防关;对建设项目施工过程要加强监督检查,落实水土保持监测制度,及时掌握和解决项目建设过程中的水土流失问题;坚决落实建设项目水土保持设施的“三同时”制度,对水土保持设施验收不合格的建设项目严禁投入运行。
5.2 加强施工管理、落实水土保持监测
进一步强化城市化建设工程的水保监管,确保开发区、道路和采石取土场等均修建完善的水保措施;避免大片开发区的长期闲置。落实水土保持监测工作,及时掌握项目建设水土流失动态,为监督管理提供技术依据。
5.3 完善防洪排水基础设施建设
城市水上流失导致大量泥沙下泄.淤塞河道和下水道,加剧了洪涝灾害。按照城市建设排水标准,兴建排水管网,使洪水能畅通排至外部河道,汇入外部河道前还需设置沉沙池,减轻泥沙在外部河网的淤积。同时还需加强维护维修,保证格证排水设备设施安全有效运转,双管齐下,才能彻底防止内涝、排水不畅等问题。
[1] 姜爱林.城市水土流失形成、特点及防治对策[J].城市发展研究.2000
[2] 广东省水利厅.2006年广东省土壤侵蚀遥感调查项目报告.2007
[3] 郭常安.广州市中心城区内涝分析及对策[J].中国给水排水.2011