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上海市水力侵蚀现状与水土保持措施分析

2013-12-16毛兴华韦浩金云

中国水土保持科学 2013年2期
关键词:水力普查水土保持

毛兴华,韦浩,金云

(上海市水文总站,200232,上海)

水利普查是国家资源环境调查的重要组成部分,是国家基础水信息的基准调查。为此,国务院于2010—2012年组织开展了第一次全国水利普查工作[1]。为充分利用本次全国水利普查的组织体系,上海市同步开展了第二次水资源普查[2],水土保持情况普查是其中的一个组成部分。根据国务院普查办和上海市普查办的统一部署,上海市水土保持专项普查的主要内容包括土壤水力侵蚀普查、水土保持措施普查和水土流失两区划分3方面。

一般认为,上海属于平原地区,不存在水土流失问题,但上海处于海陆交界地带,河湖众多,土质疏松,在局部地区仍有可能发生不可忽视的水土流失,对上海市经济建设和社会发展产生一定的影响。笔者根据此次土壤水力侵蚀普查的成果,对上海市水力侵蚀现状进行了初步的评价,并提出了水土保持方面的建议,以期为上海市水土保持规划等提供参考。

1 上海市水力侵蚀现状

1.1 自然地理概况

上海市位于长三角前缘,太湖流域下游,北枕长江,东临东海,南濒杭州湾,西与江苏、浙江2省相接,全市总面积6 340.5 km2,分属太湖流域与长江流域。其中属于太湖流域的面积为5 193.04 km2,占81.9%;属于长江流域的河口岛屿面积为1 147.46 km2,占 18.1% 。

上海市地形可划分为东部滨海平原、中部碟缘高地和西部淀泖低地等几部分。其中:东部滨海平原包括浦东钦公塘以东地区,呈月牙形,地面高程一般在4.5~5.0 m;中部碟缘高地在钦公塘以西,冈身一线以东,北起长江南岸,南至杭州湾北岸,为上海地区的中部平原;西部淀泖低地位于冈身以西,包括嘉定区西南部、青浦、松江大部分及金山区北部,平均地面高程在2.2~2.5 m,石湖荡一带不到2.0 m,属于碟形洼地的底部。

上海受江海的冲积作用,广泛发育冲积土壤,其中,冈身以东地区主要土壤为黄泥土、夹沙泥、潮沙泥、沟干泥等,土层深厚疏松,具有良好的通气性和透水性。冈身地带的中部平原大都具有草甸土壤发育的特点,属壤质浅色冲积草甸土型,土色黄黑,土质沙黏适中,保水力强。西部低洼地发育为黏性很重的沼泽土,属湖泊沉积,土壤以青紫泥为主,质地属中壤轻黏,土中有机质含量高;但由于长期浸水,土质黏重,分解不深,渍水严重,有些土层下部还有泥炭层,土色暗黑。

上海成陆历史不久,自然地貌形态并不复杂,但修筑沟渠、开挖河道、平整土地、兴建海塘、促淤围垦等人类频繁的经济活动改变了自然地貌,形成了局部地区的人为地貌。境内地势低洼地下水位高,尤以西部的青浦、松江、金山3区较为厉害。

1.2 土壤水力侵蚀普查情况

本次土壤水力侵蚀普查主要是全面查清土壤侵蚀现状,掌握土壤侵蚀的分布、面积和强度。普查分省(市)和国家2个层面,其中上海市市级层面的普查以国家普查实施方案的野外调查单元为准,以每个调查单元的中心点为中心,调查该单元1 km2范围内的土地利用现状和水土保持措施情况,对每一种不同类型的地块,勾绘其边界,填写调查表,并最终形成数字化成果和水蚀野外调查表,为土壤侵蚀的分析和评价打下基础。

上海市土壤侵蚀普查的范围包括上海市整个陆域范围,即市辖各区和9个郊区县。根据国普办水土保持普查实施方案,上海市有13个野外调查单元,其分布如图1所示。

1.3 土地利用现状

如图1所示,上海市13个野外调查单元纵、横方向上均呈等间距分布,其分布具有随机性,调查的本质是一种抽样调查,因此这13个单元1 km2范围内的土地利用状况基本上可以反映上海市土地利用的总体情况。

调查结果(表1)表明,本市土地利用类型包括水浇地、城镇居民点、水田、农村居民点、独立工矿用地、商服及公共用地、水域及水利设施用地、交通运输用地、有林地、其他草地、特殊用地、其他林地、果园、灌木林地、其他土地(陵园)、旱地等16种类型。

在参与调查的总共13 km2的范围内,主要的土地利用类型包括水浇地、城镇居民点、水田、农村、居民点、独立工矿用地、商服及公共用地等6种,所占面积比例超过了70%,而其余10种土地利用类型比例尚不足30%。其中,占地面积比例占前3位的分别为水浇地、城镇居民点和水田,这说明农业用地和城镇居民用地是上海市主要的土地利用类型。

1.4 水力侵蚀现状分析

有关研究[3]表明,上海全市约有水土流失面积220 km2,占全市总面积的3.47%,以水力侵蚀为主。上海市尚未进行边坡治理的河流沿岸,由于受潮汐、风浪和船行波影响,自然状态下的水土流失以边坡坍塌淤浅为主要特征,造成河岸“一坡一面”(边坡和堤顶面)的水土流失并在河床内淤积,对城市防洪和水运交通构成潜在危害。据统计[4],仅在通航河道中,严重坍塌的岸线长度为865 km,占28.9%;一般坍塌的岸线长度为904 km,占30.2%。这些航道近50年来,已经造成坍塌的土地面积就超过660 hm2。以浦东新区大治河为例,该河道自2000年以来,大吨位船只频繁进出,巨大的船形波对河岸侵蚀严重,加剧了河岸崩塌,沿线塌入河中的农田累计有20 hm2。这种水土流失现象在黄浦江上游青浦区、松江区和金山区也非常突出。河岸如此严重的坍方,不仅造成严重的水土流失,损失大量农田,而且危及安全渡汛和堤防两岸交通、建筑物的安全,同时,也加速了河道淤浅,增加了疏浚工作量。

图1 上海市水力侵蚀普查调查单元分布图Fig.1 Unit distribution of Shanghai hydraulic erosion census

上海市各大湖湖区沿岸的坍塌情况也比较严重。新中国成立后的40年里,青浦区朱家角镇已有约67 hm2的良田坍入湖中,平均每年坍岸4~5 m,严重地段10 m左右,全镇每年要坍失良田约1.3 hm2,同期商塌镇坍失良田约6.7 hm2。湖区沿岸的坍塌不仅损失了大量农田,直接影响当地的农业生产和沿岸的群众生活,而且由于不断坍岸淤积,湖区水域库容减少,水量调节能力下降,对防汛、供水和航运都不利。

上海的滩涂资源十分丰富,但多年来在海塘、堤防和滩涂上乱垦乱种、毁堤取土,以及违章建筑等,导致海塘、圩堤破坏,也造成了一定的水土流失。新中国成立以来,上海已经围垦造地730 km2。新淤积滩涂由于土壤沙性比较严重,盐分高,土壤结构差,有机质含量少,不利于作物生长,缺乏植被对地表的有效保护,土壤表面经不起暴雨侵蚀,在夏秋季节,尤其易受台风暴雨的袭击,造成较为严重的水土流失。

由人为因素造成的水土流失也不容忽视。由于上海经济发展迅速,市区内各种开发建设项目增多,大小工地星罗棋布,加上降水丰沛,侵蚀强度通常都大于1 000 t/(km2·a)。此外,向河道随意倾倒垃圾、违章堆物和违章建筑等,造成河道淤浅,过水断面狭窄,加剧了两岸的冲刷和坍方。1998—2001年全市3年清除的河道两岸垃圾和漂浮物就有344万t,沿河拆违和动迁89 hm2。人为因素造成的水土流失分布较广,而以大型建设项目土建中的扰动土和弃渣的流失为主要特征,这也将成为本市今后水土保持工作的重要内容之一。

表1 调查单元主要土地利用类型及所占比例Tab.1 Land use types and each proportion of survey units

因此,总的来讲,上海市水土流失以水力侵蚀为主,水土流失主要发生在尚未进行边坡治理的河道两岸和湖泊沿岸地带,以河岸边坡“一坡一面”和湖泊边坡的坍塌淤浅为主要特征。另外,以建设项目施工为主的人为水土流失也是上海市水土流失的一个重要方面。

2 水土保持措施分析

2.1 工程措施

从调查结果来看,上海市参与调查的13 km2范围内,工程措施的量非常少,主要的措施类型包括排水沟和河道的工程护坡。其中,排水沟措施主要分布在水浇地、有林地、果园等土地利用类型中,而河道的工程护坡主要分布在上海市经过河道治理的河岸两侧。目前,河道工程护坡没有纳入全国水土保持措施的范围,但上海的河道很多,护坡工程较好地发挥了防治水土流失作用;因此,笔者认为,将主要河道的工程护坡作为工程措施是合适的。

表2反映了上海市调查单元有工程措施的地块面积及所占比例,可以看出,上海市有排水沟措施的地块占地面积约为81.12 hm2,仅占整个调查范围的6.24%,有工程护岸措施的河道面积约为20.21 hm2,仅占整个调查范围的1.56%,其余占92.20%的调查范围内均没有任何工程措施。

表2 调查单元工程措施及所占比例Tab.2 Engineering measures and proportion of survey units

2.2 生物措施

从调查结果(表3)来看,上海市水土保持的生物措施较多,有生物措施的地块面积占调查总面积的约1/3以上。主要的生物措施包括经果林、人工灌木林、人工混交林、人工乔木林、生态恢复草地、生态恢复灌木林、生态恢复乔木林和四旁林等,其中,所占比例最大的生物措施为四旁林,占整个调查范围面积的23.61%。这些四旁林主要分布在村前屋后,道路两侧,以及河道两岸,具有明显的水土保持功能。

从生物措施的郁闭度和盖度来看,上海市各项生物措施的郁闭度平均为25%,盖度平均为62%,其中,人工乔木林和人工混交林的郁闭度较高,生态恢复灌木林、生态恢复乔木林和人工灌木林的盖度较高,说明这些生物措施能够发挥较好的水土保持功能。

2.3 耕作措施

根据调查结果(表4),上海市虽然城市化程度较高,但仍有大面积的农业用地,因此水土保持耕作措施也占相当比例。从调查结果来看,耕作措施的种类较少,主要有间作与套种、轮作和免耕3种类型。全市有水土保持耕作措施的地块所占的面积约占整个调查面积的30%,无耕作措施的地块占调查范围70%的面积。

表3 调查单元生物措施及所占比例Tab.3 Biological measures and proportion of survey units

表4 调查单元耕作措施及所占比例Tab.4 Agricultural measures and proportion of survey units

3 结语

水土保持普查结果和有关研究成果表明,尽管上海的城市化程度很高,但农业用地仍然是上海市的主要土地利用类型,水浇地和水田占本市面积近三成,农村居民点面积也占了相当比例。土地利用的现状,加上河网密度较大,是上海市水土流失发生的基本条件。

上海市水土流失主要发生在尚未进行边坡治理的河道两岸和湖泊沿岸地带,以河岸边坡“一坡一面”和湖泊边坡的坍塌淤浅为主要特征,而以建设项目施工为主造成的人为水土流失也是上海市水土流失的一个重要方面。

从水土保持措施来看,上海市的排水沟、工程护岸等工程措施质量较高,但工程量有限,特别是郊区的部分区县级、乡镇级河道,目前还没有采取有效护坡措施,河道边坡基本处于自然状态,很容易发生水土流失。上海市具有水土保持功能的生物措施主要分布在村前屋后,道路两侧,以及河道两岸,其蓄水保土功能发挥较好。

根据上海市水土流失特点和水土保持措施的现状,笔者认为,今后上海市水土保持工作的重点应放在河道边坡和湖泊岸线的护岸整治、海岸滩涂的保滩促淤治理上。此外,加强建设项目的监管和水土保持监测,对于有效防治上海市的水土流失,也有非常积极的作用。随着新《中华人民共和国水土保持法》[5]的实施,我国对水土保持工作更为重视,特别是2011年中共中央1号文件[6]明确规定要搞好水土保持和水生态保护,实施国家水土保持重点工程,采取小流域综合治理等措施,有效防治水土流失,这都为上海市进一步搞好水土保持工作指明了方向。

[1] 国务院第一次全国水利普查领导小组办公室.第一次全国水利普查培训教材之六:水土保持情况普查[M].北京:中国水利水电出版社,2010

[2] 上海市第一次全国水利普查领导小组办公室.第一次全国水利普查暨第二次上海市水资源普查实施方案[S].上海,2011:392-420

[3] 桑保良,吴景社,刘静森,等.上海市水土保持工作现状与建议[J].中国水土保持,2007(12):9-10

[4] 刘晓涛,叶忠炎.上海水土流失严重防治工作亟待加强[J].上海水利,1994(4):14-16

[5] 中华人民共和国水土保持法[S].北京:中国法制出版社,2011

[6] 中共中央国务院.关于加快水利改革发展的决定[EB/OL].[2012-08 -01].http:∥www.ce.cn/xwzx/gnsz/szyw/201101/30/t20110130_22183115.shtml

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