城市水土保持与生态文明建设若干问题的探讨

曹丽军

(水利部农村电气化研究所,浙江 杭州 310012)

1 水土保持与生态环境的关系

1.1 水土保持的内涵

根据《中华人民共和国水土保持法》,水土保持是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施；水土保持的目的是为了预防和治理水土流失,保护和合理利用水土资源,减轻水、旱、风沙灾害,改善生态环境,保障经济社会可持续发展[1]。

水土流失不仅发生在山区和农村生态环境脆弱需要人工修复和保护的地方,在城市以及围绕社会经济发展的城郊区,地表扰动以及自然环境的破坏也随之而来,人为活动造成的水土流失越来越普遍。因为城市发展的需要,城市建设项目特别是交通、房地产业项目的建设使城市水土流失问题突出,城镇化步伐的迈进使得城郊水土流失现象严重并进一步影响城市的生态环境和水土资源利用。城市水土保持的监督和管理工作越来越重要,在一些大中城市几乎成了水土保持工作的中心,并且城市水土保持必须与城郊甚至与农村的水土保持工作通盘考虑和规划。

城市水土保持工作是对城市开发建设和城镇化过程中水土流失的防治和监督管理,包括监督和防治城市开发建设活动的水土流失；城市规划区内退化劣地的生态修复和重建；城市开发中有关水土资源保护的城市绿化美化；城市沿海(河、库)岸防护林,水源保护区的水源保护林建设、管理及山地生态风景林的保护等内容[1]。

1.2 水土流失与生态环境

从自然因素说,水土流失是由于水力或风力侵蚀地表,产生地表剥蚀,带走土壤和地表的物质,包括沙石和垃圾；从人为因素说,人类活动如生产建设或生活活动产生的地表扰动,破坏了原来的生态平衡和水沙平衡,导致地表侵蚀。地表侵蚀会造成土地退化,会带来扬尘甚至风沙,被风力特别是水力冲刷带走的泥沙会造成河流污染和水库淤积。

人类赖以生存和发展的生态环境包括空气、水、土壤和生物等要素以及贯穿其间的物质与能量的流动。水土流失是水资源破坏、土地侵蚀退化的一种表现形式,也是生态环境被破坏和退化的一种原因。

浙江省是个水资源丰富的地区,但是降水在6—8月丰水期较为集中,浙江地貌为“七山一水两分田”,丘陵山地占的面积大,土壤主要是红壤、黄壤和水稻土,这样的自然地理情况较容易发生水力冲刷对土壤的侵蚀[2]。水土流失不仅带来自然地表的土和沙石,而且会将地表的弃渣和垃圾带入水体。地表的土、沙或固体废弃物随水流进入河道,会给水体带来污染物,使N、P等营养物质浓度增加及其他污染物生化指标恶化[3]。水土流失带来的更多泥沙会改变河流本身的水沙平衡,会产生淤积影响行洪；建立新的水沙平衡也会产生河床演变。水质的改变和河床演变会影响河流的水生态系统,影响水生生物。

水库上游河流的输沙量增加会造成水库淤积,对综合性利用的水库影响是多方面的。水质改变会影响城市供水、灌溉、渔业,水位改变会影响行洪、发电和航运,水库的调度也会受到影响。如果饮用水水源地遭到水土流失的污染,不仅直接影响人群健康,还会引起社会问题。土壤剥蚀和土地退化会影响陆地生态系统,影响陆生的植物、动物以及土壤微生物。陆地生态系统的损伤会加重该地的水土流失。

风力作用也会迁移一些地表的土沙,引起空气污染,进而影响地表的形态和陆生生物,严重的会引起风沙；同时,扬尘落入水面也会给水体增加含沙量,特别是水面面积大的湖泊和水库的上空。城市人口密度大,空气污染影响更多人的健康。

由水土流失造成的空气污染和水污染可以由郊区、农村向城市扩散。构成生态系统的各要素是相互关联的,水土流失影响的是整个生态系统。水和土是其中非常重要的元素,他们提供了生物生存的场所以及人类生产生活的资源,水土流失是值得关注的资源环境问题,与人类社会的发展关系密切。水土流失与生态环境的关系见图1。

图1 水土流失与生态环境的关系图

1.3 水土保持与生态文明

生态文明的本质是资源和环境能支撑社会的可持续发展,其内涵是资源的可持续利用和生态环境的和谐健康,表现为生产建设的环境友好和生态环境的可持续依托。水土保持涉及水资源和土地资源,一切生产、生活等人类活动都离不开这2种资源,它们是社会经济发展的基础。水土流失是生态环境的损耗表现,是局部污染,也是系统性问题。一旦一个地区的水资源和土地资源受到了污染,直接影响该地区的工、农业生产,影响人群健康,影响该区域的可持续发展。因此,做好水土保持工作是生态文明建设的重要内容。对生产建设项目采取必要的水土保持预防和治理措施,对生态环境脆弱区采取必要的修复措施,是实现社会发展和生态文明共赢所必须的。

2 城市水土保持

随着城市化进程的加快,城市规划区内的水土流失日益成为制约城市建设和发展的一个重要因素。浙江省水利厅、建设厅早在2001年就联合发文出台了 《关于加强城市水土保持工作的通知》 (浙水政[2001]75号),指出城市水土保持工作的重要性,提出将水土流失防治任务纳入城市发展总体规划,要把水土保持与城市防洪、基础设施建设、园林绿化、环境美化相结合。

2.1 城市水土流失产生的原因

2.1.1 城市交通项目

社会经济的发展和生活水平的提高需要更便捷的交通条件,市内道路的扩展、地铁建设、高架桥建设、市内及城际间高速公路的增加,都是直接扰动城市或城郊地表,在市内施工区及郊区产生堆渣场,包括取、弃土石,施工周期长,施工影响范围大,不仅施工沿线受明显直接影响,扬尘会直接影响城市空气质量,水力侵蚀带走的泥沙、土石渣会引起城市下水道淤堵,影响城市排水设施,严重的会引起内涝,影响城市的工业生产和居民生活。

2.1.2 城市供水、供电、燃气、热力设施建设

城市供水、供电、燃气、热力管网建设是另一类线型开发建设项目,由于要开挖地面包括硬路面、泥地和植被覆盖面,而且施工过程如遇雨天较难控制水土流失,且被冲刷的泥沙和混凝土较易进入城市排水系统,引起下水道淤堵,引发城市内涝。

2.1.3 住房及其他建筑设施建设

随着城市生活品质的提高,居民对住宅的要求不断提高,对商业的需求不断增长,以及人民文化、社交活动的增多,都使得城市建设中住房及其他建筑设施建设成为城市建设的一个重点方面,如新建居民住宅、商业中心、停车场,还有公共活动场所的改、扩建等,这些建筑项目的施工也使城市水土流失的问题日益严重。建筑施工场地为点状水土流失控制工程,不如线状工程那样直接影响范围大,也较易护拦,但是建筑材料堆场及建筑垃圾堆放在雨天都很容易造成地表物质流失,包括土沙和垃圾,排水也很容易带走土壤和沙石。工地上最易引起水土流失的沙土堆放地因为施工进度的需要常常无法用苫布盖上,即使用了临时护拦,也难免空气污染。这些工地往往在人群集中的地方,住宅区或者办公区以及城市的商业地带,所以空气污染对人的危害也更严重,一旦引起水土流失,对城市排水的影响也大。

2.1.4 风景旅游区建设

市内及近郊的风景旅游区建设会造成前所述及的道路建设和建筑类建设类似的水土流失,重要的是风景区常常是有山有水的地方,水土流失防治不做好,会引起山体裸露[4]。裸露的山体和小山坡不仅会影响景观,也可能造成山体滑坡等灾害隐患。风景区人为活动的增加不仅在景区建设施工区对地表扰动、破坏自然植被；在建设结束后,旅游活动增加了这些地区的人群活动,植被容易被破坏,裸露土壤会增加,垃圾会增加,天然排水途径会改变,人工排水设施有淤堵的可能。此外,一些旅游项目本身就可能造成水土流失。

2.1.5 城镇化

英国学者在1974年对英国埃克塞特地区城市化对河流泥沙的影响进行了研究,结果表明当流域内25%的地区建设为城市后,水土流失问题非常严重,河流悬浮泥沙量增加了5～10倍[5]。因为城镇化增加了硬地面的面积,减少了地表径流的下渗,减少了这些地区的地下水补给,增加的地表径流会带走更多的地表土壤或其他地表物质,加大水体的固体污染,使入河的污染加重。

同时,城镇化使得郊区生态服务功能下降,并增加了水土流失的可能。城郊大片的农作土地上的植被、土壤能减轻城市的空气和水污染,但是这些土地开发变成了工矿区或者垃圾填埋、堆放地,如果防治措施不当就会发生水土流失问题。

2.1.6 生态环境退化

一个区域生态环境的退化会增加这个地区水土流失的可能。城市的空气、噪音污染会加重植被的破坏,也会对生物有影响。城市良好平衡的生态环境对于这个地区维持稳定的水文循环和土壤保持是有益的,反之,则会加重水土流失。

2.2 城市水土保持存在的问题

2.2.1 植被措施的不适当

城市水土保持的植物措施与城市绿化、水源保护林建设和生态脆弱区的植被修复等工作密切相关,与开发建设项目的水土保持植物措施的设计水平也密切相关。城市总体的森林覆盖率、绿化面积比例、植物分布与水土保持的要求匹配度都会对一个城市的水土保持有重要影响。如果没有针对具体的土壤、水土保持防治的特点以及植被恢复期的要求来选择植物和搭配植物,这样做水土保持的效果会受影响。此外,林草相结构单一,不仅影响水土保持效果,也会影响景观和审美效果。

2.2.2 土地生态系统与水资源生态系统的综合考虑不够

土地是地质、地貌、气候、植被、土壤、水文与人类活动等多种因素共同作用下的高度综合的生态系统[5]。土壤流失会向水体输送污染物,进而影响水生态系统。在做水土流失的预测和危害时,做水土流失的影响范围评价时,常常会忽略对水系统和土地生态系统的累计影响,以及他们之间的相互影响。

城市沿海(河、库)岸防护林的设计就是要考虑水、土地和植物的综合生态系统的水土保持效果以及对城市的生态环境的综合贡献。

水源保护区的水源保护林建设既是为了涵养水源,又是为了减少土壤流失和土地沙化。

2.2.3 水土保持与水土资源的利用结合不够

水土保持的工程措施或者植物措施减少了多少水土资源的损耗或新增了多少可利用的水土资源未有充分的计算；对荒地或弃渣场植被恢复的面积未充分考虑它的新增土地利用。

2.2.4 监测和监督需改善

水土保持监测与环境监测的结合与配合对于节省监测费用,提高生态环境的监测效果是有好处的；水土保持监测若与市政管理部门配合,对防治城市排水系统的淤积和城市内涝的发生是很有好处的。建设项目的水土保持防治效果监测是由项目业主来组织完成的,这类监测执行的力度和效果还缺少监督。

3 措施和建议

3.1 加强水土保持的植物措施研究

加强开展水土保持植物措施的相关研究,加强对各类植物生长特性、生长环境的研究和植物措施新技术推广。在设计水土保持方案的植物措施时,要根据当地的土壤特征、气候条件选择合适的植物种类,要根据植物生长的特点结合具体项目水土保持的要求,选择搭配合适的林草相及花卉植物。特别是要考虑植物从播种到生长成能具有水土保持能力的过渡期,短期和长期生长期植物交错,并考虑雨季的影响和预防。

3.2 水土保持措施与自然环境相融合

植物措施的设计要与自然环境相融合。弃渣场不能设置在滞洪区,更不能占用河道。市政建设时遇河道常常将河道拉直,破坏了自然河流的景观美；对河道筑堤和衬砌虽然表面上看起来提高防洪标准,增加河流水量,但实际上影响了天然河道两侧土壤的降水入渗,不仅会影响河岸土壤的入渗水补给,也会影响该段河道实际的调蓄能力,这是一种特殊形式的水土资源损失。

3.3 加强水土保持与水土资源利用的联系

水土保持的理念需要纳入城市发展规划和城市生态保护规划。在制定城市总体发展规划时,要考虑对水资源和土地资源的合理综合利用,城市开发布局也要考虑水土流失风险和水土流失防治成本。水土保持措施要与荒山治理、水库保护、郊区农业结构和种植业结构相结合。因地制宜的农作物和林业的开发对水土流失防治和保护一个地区的生态环境是大有益处的,而城市郊区的生态环境对城市生态环境的保护和辐射是明显的。

[1]粟丽,王日鑫.城市水土保持生态环境建设初探[J].河北林业科技,2007(4)：27-29.

[2]中华人民共和国水利部.SL 190—2007土壤侵蚀分类分级标准[S].北京：中国水利水电出版社,2008.

[3]付兴涛,叶碎高,张丽萍,等.城郊水土保持是城市生态环境建设的切入点[J].黑龙江水专学报,2009,36(1)：66-70.

[4]杨灵芝.风景旅游区水土流失防治对策研究 [J].湖南水利水电,2005(3)：92-93.

[5]张德明.浅谈水土保持与生态环境建设 [J].广东水利电力职业技术学院学报,2008,6(3)：60-62.