摘要:該文通過介紹城市水土流失及其對城市生態環境的危害,闡述了城市水土保持生態環境建設的意義,并在此基礎上提出了城市水土保持生態環境建設的措施。 關鍵詞:城市化;城市水土流失;水土保持生態環境建設 中圖分類號:X171.1 文獻標識碼:A 文章編號:1002—3356(2007)04—0027—0 隨著城市化的迅猛發展,大量基礎設施建設、開礦采石作業和房地產開發擾動和破壞了原有地貌和植被,造成了嚴重的水土流失。但長久以來,人們一直認為水土流失只發生在山區,著眼于研究山區水土流失和防治,忽略了城市水土流失。我國政府針對深圳市1995年面臨嚴重的水土流失危害,首次提出城市水土保持問題[1]。隨后,水利部在部分城市開展了水土保持試點工作,對 城市水土保持生態環境建設進行探索,并且取得了一定的成績,積累了一些經驗。但是,城市水土保持在我國是個新的工作領域,積累的經驗不多,有相當一部分中小型城市沒有成立專門的水土保持機構,城市水土保持工作也尚未擺上各地政府議事日程,尤其是大部分山區、丘陵區、風沙區的各級城市,還存在著不同程度的水土流失問題,若不加強城市水土保持生態環境建設,就會引發更嚴重的后果。 1 城市水土流失 城市水土流失主要指在城市化進程中,發生在城市建成區、城市規劃控制區及城市周邊影響區,由于自然因素和人為因素所引起的水土資源的破壞與損失。 1.1 城市水土流失的特點 城市水土流失是城市化過程中大規模的土地開發和基本建設帶來的負面效應。與傳統的水土流失相比有其自身的特點。首先,城市水土流失的成因主要是人為因素。大規模開發建設活動會破壞原有的地表、植被和水系,產生大面積裸露的地表或坡面,造成土體移動,泥沙流失,河道、水庫及城市排水管網淤塞等[2]。其次,城市水土流失后果嚴重。 一是流失量大,據有的城市測定,城市水土流失的土壤侵蝕模數高達數萬t至數十萬t[3]; 二是危害嚴重,山西省太原市郊區因開發建設忽視水土保持工作,1996年8月的一場暴雨使洪水挾帶的泥沙涌進市區,淤積厚達1m,造成失蹤和死亡6O人、直接經濟損失2.86億元的重大災害[4]。另外,城市水土流失治理難度大。城市水土流失的治理涉及到水利、城建、國土、環保、園林綠化等多個部門,涉及面廣,需要各方的協調和配合,同時治理措施綜合化,功能多樣化。 1.2 城市水土流失對生態環境的危害 城市水土流失危害嚴重。具體表現為:一是造成環境污染,加劇城市生態環境惡化。工礦企業,尤其是煤炭、煉焦企業生產使得已經十分脆弱的生態環境日益惡化。山西省長治市大型煤礦潞安礦務局漳村礦,在規劃治理前,共堆積1O座大小矸石山,由于沒有水土保持防護措施,遇到大風天氣,煤灰四處飛揚,嚴重污染了城市環境[5]。二是加劇城市的“熱島效應”[6],影響城市氣候變化。城市開發建設和人類活動,使城市原有地貌被不透水的硬化地面取代,增加了地表徑流和地面的熱輻射;城市中的工廠、機動車輛、家電等不僅造成大氣污染,而且釋放出廢熱氣,使得城市氣溫明顯增高。三是淤積道路,堵塞管道,污染城市。開發建設活動產生大量的松散堆積物,極易形成水土流失,淤積城市蓄排水利工程,降低城市水利工程效益和城市防洪能力,影響城市生態環境安全。另外城市水土流失使生態環境惡化,不僅影響城市市容景觀,同時也影響投資環境,阻礙和制約經濟的發展。 2 城市水土保持 2.1 城市水土保持的特點 城市水土保持是針對城市水土流失提出來的,以保護城市水土資源,改善和美化城市環境為目的的,相對于傳統的水土保持有自己的特色[7]。其一:在防治原則上強調以預防為主,預防、監督和治理相結合,工程措施與生物措施相結合;其二:在防治目標上不僅要控制水土流失,保障生產建設安全運行,而且強凋城市生態環境的綠化和美化,注重生態效益和社會效益;其三:在防治措施上,以防治水土流失為根本要求,科學配置水土保持措施,使其符合城市綠化和環境美化的要求。另外,搞好城市水土保持需要大量的資金投入。城市水土保持投入比農村水土保持高許多倍,除了工程本身要求標準高、質量高之外,工程費用構成也很高。 2.2 城市水土保持的內容 城市水土保持是水土保持的一種特殊形式,其特殊性主要體現在以城市功能為目的的水土資源的保護、城市環境綠化和美化等方面,具體體現在城市水土保持的內容上。主要有:監督和防治城市開發建設活動(房地產開發、旅游開發、修建公路、舊城拆遷等)和開辦礦山、企業造成的水土流失;城市規劃區內退化劣地的生態修復和重建,包括閑置開發區的生態恢復治理、裸露山體缺口(采石場、遺留邊坡、廢棄石場等)的復綠治理、原有侵蝕劣地的生態修復[8];城市開發建設中的建筑垃圾和城市生活垃圾處理[9];城市開發中有關水土資源保護的城市綠化美化;城市沿海(河、庫)岸防護林,水源保護區的水源保護林建設、管理及山地生態風景林的保護;城市化開發地中的給排水問題和城市水系統建設中的淤積和污水達標排放問題[lO]。 3 城市水土保持生態環境建設 “城市水土保持生態環境建設”是相對農業區水土保持生態環境建設而言,即城市建成區,城市規劃控制區,城市規劃控制區以外的影響城市的周邊區域,對人為活動和自然因素造成的水土流失所采取的預防和治理措施,使城市水土資源可持續利用,保證城市經濟社會可持續發展[11]。簡言之,就是把水土保持,生態環境建設機制納入城市規劃和建設之中。 3.1 城市水土保持生態環境建設的目的和意義 城市水土保持生態環境建設是為了解決在城市化過程中,因自然因素和人為活動造成水土流失而導致的城市生態環境惡化,城市整體功能衰減等一系列問題,主要是指減少城市水土流失,減小城市水土資源的污染,調節氣候,凈化空氣,改善城市環境,保護生物多樣性,優化生存條件,使城市資源得到合理開發和可持續利用。 城市是由社會、經濟、環境3個基本要素相互作用、相互依賴、相互制約而構成的復雜的生態系統,三者的協調發展是城市可持續發展的本質。環境是人類賴以生存的條件,又是發展生產、繁榮經濟的物質源泉。社會生產歸根結底是從環境中獲取資源,加工為人們所必需的生產生活資料,為人類創造物質文明和精神文明[7]。生態環境是城市生態系統的物質基礎,城市要獲得持續性發展,必須有良好的環境基礎。城市水土保持生態環境建設是以保護、改善和美化城市環境為目的的,因而在城市可持續發展中具有重要的意義。 3.2 城市水土保持生態環境建設的措施 城市水土保持生態環境建設的措施可分為管理措施和技術措施,根據解決的對象和內容不同,水土保持生態環境建設的措施布設層面不同。根據近年來的城市水土保持治理經驗,歸納出如下的治理措施。 3.2.1 制定城市水土保持規劃 加強管理和監督 城市水土保持生態環境建設要結合城市發展規劃及現狀,做出城市水土保持規劃和環境保護規劃,以指導城市水土保持工作的逐步實施,避免走先破壞后治理恢復的老路。在城市的總體規劃布局中,要充分考慮規劃范圍內的水、土資源的承載能力,以不影響和破壞區域范圍內的水、土資源平衡為限。城市水土保持規劃要注意搞好幾方面的結合[12]:一是同創建文明城市、衛生城市相結合;二是同城市開發、基礎設施建設相結合;三是同建設生態環境,提高市民生活質量,旅游、觀光、休閑相結合;四是同發展城市、城郊經濟相結合。 水保部門要認真做好水土保持宣傳工作,增強全民城市水土保持的意識;制定出適應城市水土流失的水土保持法,以法律法規條文形式強化城市水土保持,并在此基礎上,健全城市水土保持監督體系,實行“開發一片、建設一片、保護一片”的方針[13];城市水土保持是一項投資較大,效益長遠的社會公益性事業,需要全社會各部門的關心支持,相關部門應密切配合共同把關,把城市水土保持工作落到實處;各級黨政領導要高瞻遠矚,既要關注城市的近期發展,又要考慮城市的長遠利益,把改善城市生態環境、居民生活環境及提高區域經濟社會的可持續發展能力列為重要目標,進行系統、科學、嚴密的規劃,兼顧經濟、生態、社會效益,扎扎實實搞好城市水土保持工作。 3.2.2 建立城市水土保持生態環境監測預報系統 水土流失監測預報模型是定量化開展監測、評價水土流失環境危害和水土保持設施防治效益的核心[14]。近年來隨著地球信息技術和計算機技術的發展,監測工具和監測手段得到進一步改善,但很少有成熟的微觀監測模型可供應用和全面推廣,尤其是監測定量化方面的困難。在監測領域,最為急迫的需要之一就是發展我國自己的侵蝕監測預報模型(包括區域監測模型、城市水土流失監測模型)。全國水土保持監測網絡和信息系統的建設,將成為近年我國水土保持監測發展的框架。監測信息管理技術、觀測技術的研究和應用推廣,將與該項建設密切結合,進一步推動我國水土保持監測業務的開展,更好地支持國家和地方的水土保持規劃、治理與監督工作,服務于各種公益性需求[10]。 3.2.3 完善排水系統 解決城市缺水問題 在開發區內按照城市建設排水標準,興建排水管網,使洪水能暢通排至外部河道,排水口匯人外部河道前還需設置沉沙池,減輕泥沙對外部河網的淤積,雨污管網分開,開發區周圍如果是農田,還應該恢復原來的農田排水系統[15]。對于缺水城市,可以通過下水道將大部分降水收集起來再利用,軟地面降水下滲通過森林凈化作用,將純凈水補充地下水。工業與生活污水經處理后再次利用,通過城市生態系統真正實現水循環利用,使生態系統水分基本達到平衡狀態,從根本上解決城市水土保持問題[16]。 3.2.4 妥善處理、綜合利用城市生活垃圾和同體廢物 首先,通過合理規劃和環保宣傳等手段,減少生產建設及市民生活過程中廢棄物和垃圾的排放量;其次是廢棄物的再利用,通過對廢棄物的轉化,以達到“化害為利,變廢為寶”的目的。例如太原鋼鐵公司在對約1000萬m3的廢棄渣治理過程中,大搞綜合利用,走出了一條“以渣養渣、以渣治渣、綜合治理、變廢為寶”的好路子,在治理水土流失、改善城市環境的同時,還盈利1.14億元[17]。第三,將城市廢棄物的處理與近郊水土保持工作結合起來[13]。例如在近郊選擇適宜的洼地和溝道,經過處理后填充廢棄物,既妥善處理了廢棄物的堆放問題,又解決了破碎地表易受侵蝕的問題。 3.2.5 加大植樹種草工作 增加城市綠地面積 對城市棄渣堆積區、貧瘠廢棄地,以保持水土、改良土壤為主要目的。栽植適應能力較強、能固氮、根系發達、易成活的樹種或草種;對于短期內無法上馬工程建設備用地,應采取臨時性綠化措施;對于公路兩旁以及城市邊緣廢棄地等,應通過一定的技術措施,合理利用土地選擇適宜的樹種、草種,進行綠化保護,以增加城市綠地面積,防止水土流失發生;對城市空閑地、裸露地、工程開發恢復地要及時植樹種草,提高城市植被覆蓋,確保城市足夠的公共綠地和生態用地,同時對城市住宅、庭院、墻面、屋頂及建筑物進行綠化美化,防止水土流失,改善城市生態環境[6]。 另外,對于旅游風景區需要在旅游淡季抓緊對被破壞的植被進行生態修復和裸地補綠,在保護原有植被的基礎上,擴大和恢復植被的覆蓋度,提高景區的森林覆蓋率,減少園地和坡地的水土流失[15]。總之,盡可能用軟覆蓋代替城市的硬覆蓋,通過增加雨水人滲來增加土壤蓄水容量和控制裸露地面的水土流失[18]。這樣在防治水土流失的同時,城市生態環境也得到大大改善,城市的整體形象將大有改觀,帶來的社會效益不可估量。 3.2.6 水土保持工程措施 城市的水土流失治理除采用生物措施外,也應采取適當的工程措施,尤其是在一般生物措施難以奏效的區域,應根據具體情況采取攔渣、護坡、土地整治、防洪排水、防風固沙、泥石流防治等工程措施來控制水土流失,這也是對生物措施的必要補充和完善,更有利于發揮其兩項措施的綜合效益[2]。如在開采場設立棄渣場,專門用來堆放廢渣、棄土,并在堆放場四周砌擋土墻,防止棄渣流失;沿開采面邊緣開截水溝,周圍開設排水溝,形成完整的排水系統,并在排水口沒置沉沙池,將泥沙流失盡量控制在開采區范圍內。在路堤、路塹開邊溝,坡頂和挖方邊坡平臺上開截水溝,組成路基排水系統,截排坡面徑流;因地制宜,設置集流槽、縱(橫)向排水溝、集水井、碎石滲溝及塑料排水管等及時排除路面積水,防止地表徑流對路面的沖刷[19]。 4 城市水土保持工作展望 現代化城市發展過程中產生的諸多生態環境問題,使城市建設者必須重新審視人與自然生態的和諧關系,無論是建設山水城市、園林城市、還是花園城市,都須強調開發建設中的水土保持生態環境建設。城市化是社會發展的趨勢,而城市建沒必須伴隨著城市水土保持的開展而進行,水土保持監督管理保證城市化有序地進行,規范各項建設工程按照現代化秀美城市的建設標準開展水土保持生態環境建設。未來城市水土保持的發展中心是理念與管理的創新,知識與技術的創新,將會出現城市水土保持與城市林業、城市園林、城市生態建設等眾多學科的交叉滲透相互應用的新局面。城市水土保持工作應在不斷探索的基礎上,更新理念、豐富內涵、強化管理,使水土保持的預防監督、治理開發、監測預報,依法行政和科研示范成為一個統一的整體,力爭全面提升城市水土保持生態環境建沒的水平,加速水土保持事業的發展。 參考文獻 [1]柳禮奎,張國云,路紫城鎮水土保持生態建設的理論探索[J].河北水利,2006,(6):18—19. 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