曹麗軍

(水利部農村電氣化研究所,浙江 杭州 310012)

1 水土保持與生態(tài)環(huán)境的關系

1.1 水土保持的內涵

根據(jù)《中華人民共和國水土保持法》,水土保持是指對自然因素和人為活動造成水土流失所采取的預防和治理措施；水土保持的目的是為了預防和治理水土流失,保護和合理利用水土資源,減輕水、旱、風沙災害,改善生態(tài)環(huán)境,保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展[1]。

水土流失不僅發(fā)生在山區(qū)和農村生態(tài)環(huán)境脆弱需要人工修復和保護的地方,在城市以及圍繞社會經(jīng)濟發(fā)展的城郊區(qū),地表擾動以及自然環(huán)境的破壞也隨之而來,人為活動造成的水土流失越來越普遍。因為城市發(fā)展的需要,城市建設項目特別是交通、房地產業(yè)項目的建設使城市水土流失問題突出,城鎮(zhèn)化步伐的邁進使得城郊水土流失現(xiàn)象嚴重并進一步影響城市的生態(tài)環(huán)境和水土資源利用。城市水土保持的監(jiān)督和管理工作越來越重要,在一些大中城市幾乎成了水土保持工作的中心,并且城市水土保持必須與城郊甚至與農村的水土保持工作通盤考慮和規(guī)劃。

城市水土保持工作是對城市開發(fā)建設和城鎮(zhèn)化過程中水土流失的防治和監(jiān)督管理,包括監(jiān)督和防治城市開發(fā)建設活動的水土流失；城市規(guī)劃區(qū)內退化劣地的生態(tài)修復和重建；城市開發(fā)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(qū)的水源保護林建設、管理及山地生態(tài)風景林的保護等內容[1]。

1.2 水土流失與生態(tài)環(huán)境

從自然因素說,水土流失是由于水力或風力侵蝕地表,產生地表剝蝕,帶走土壤和地表的物質,包括沙石和垃圾；從人為因素說,人類活動如生產建設或生活活動產生的地表擾動,破壞了原來的生態(tài)平衡和水沙平衡,導致地表侵蝕。地表侵蝕會造成土地退化,會帶來揚塵甚至風沙,被風力特別是水力沖刷帶走的泥沙會造成河流污染和水庫淤積。

人類賴以生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境包括空氣、水、土壤和生物等要素以及貫穿其間的物質與能量的流動。水土流失是水資源破壞、土地侵蝕退化的一種表現(xiàn)形式,也是生態(tài)環(huán)境被破壞和退化的一種原因。

浙江省是個水資源豐富的地區(qū),但是降水在6—8月豐水期較為集中,浙江地貌為“七山一水兩分田”,丘陵山地占的面積大,土壤主要是紅壤、黃壤和水稻土,這樣的自然地理情況較容易發(fā)生水力沖刷對土壤的侵蝕[2]。水土流失不僅帶來自然地表的土和沙石,而且會將地表的棄渣和垃圾帶入水體。地表的土、沙或固體廢棄物隨水流進入河道,會給水體帶來污染物,使N、P等營養(yǎng)物質濃度增加及其他污染物生化指標惡化[3]。水土流失帶來的更多泥沙會改變河流本身的水沙平衡,會產生淤積影響行洪；建立新的水沙平衡也會產生河床演變。水質的改變和河床演變會影響河流的水生態(tài)系統(tǒng),影響水生生物。

水庫上游河流的輸沙量增加會造成水庫淤積,對綜合性利用的水庫影響是多方面的。水質改變會影響城市供水、灌溉、漁業(yè),水位改變會影響行洪、發(fā)電和航運,水庫的調度也會受到影響。如果飲用水水源地遭到水土流失的污染,不僅直接影響人群健康,還會引起社會問題。土壤剝蝕和土地退化會影響陸地生態(tài)系統(tǒng),影響陸生的植物、動物以及土壤微生物。陸地生態(tài)系統(tǒng)的損傷會加重該地的水土流失。

風力作用也會遷移一些地表的土沙,引起空氣污染,進而影響地表的形態(tài)和陸生生物,嚴重的會引起風沙；同時,揚塵落入水面也會給水體增加含沙量,特別是水面面積大的湖泊和水庫的上空。城市人口密度大,空氣污染影響更多人的健康。

由水土流失造成的空氣污染和水污染可以由郊區(qū)、農村向城市擴散。構成生態(tài)系統(tǒng)的各要素是相互關聯(lián)的,水土流失影響的是整個生態(tài)系統(tǒng)。水和土是其中非常重要的元素,他們提供了生物生存的場所以及人類生產生活的資源,水土流失是值得關注的資源環(huán)境問題,與人類社會的發(fā)展關系密切。水土流失與生態(tài)環(huán)境的關系見圖1。

圖1 水土流失與生態(tài)環(huán)境的關系圖

1.3 水土保持與生態(tài)文明

生態(tài)文明的本質是資源和環(huán)境能支撐社會的可持續(xù)發(fā)展,其內涵是資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的和諧健康,表現(xiàn)為生產建設的環(huán)境友好和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)依托。水土保持涉及水資源和土地資源,一切生產、生活等人類活動都離不開這2種資源,它們是社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎。水土流失是生態(tài)環(huán)境的損耗表現(xiàn),是局部污染,也是系統(tǒng)性問題。一旦一個地區(qū)的水資源和土地資源受到了污染,直接影響該地區(qū)的工、農業(yè)生產,影響人群健康,影響該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。因此,做好水土保持工作是生態(tài)文明建設的重要內容。對生產建設項目采取必要的水土保持預防和治理措施,對生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)采取必要的修復措施,是實現(xiàn)社會發(fā)展和生態(tài)文明共贏所必須的。

2 城市水土保持

隨著城市化進程的加快,城市規(guī)劃區(qū)內的水土流失日益成為制約城市建設和發(fā)展的一個重要因素。浙江省水利廳、建設廳早在2001年就聯(lián)合發(fā)文出臺了 《關于加強城市水土保持工作的通知》 (浙水政[2001]75號),指出城市水土保持工作的重要性,提出將水土流失防治任務納入城市發(fā)展總體規(guī)劃,要把水土保持與城市防洪、基礎設施建設、園林綠化、環(huán)境美化相結合。

2.1 城市水土流失產生的原因

2.1.1 城市交通項目

社會經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高需要更便捷的交通條件,市內道路的擴展、地鐵建設、高架橋建設、市內及城際間高速公路的增加,都是直接擾動城市或城郊地表,在市內施工區(qū)及郊區(qū)產生堆渣場,包括取、棄土石,施工周期長,施工影響范圍大,不僅施工沿線受明顯直接影響,揚塵會直接影響城市空氣質量,水力侵蝕帶走的泥沙、土石渣會引起城市下水道淤堵,影響城市排水設施,嚴重的會引起內澇,影響城市的工業(yè)生產和居民生活。

2.1.2 城市供水、供電、燃氣、熱力設施建設

城市供水、供電、燃氣、熱力管網(wǎng)建設是另一類線型開發(fā)建設項目,由于要開挖地面包括硬路面、泥地和植被覆蓋面,而且施工過程如遇雨天較難控制水土流失,且被沖刷的泥沙和混凝土較易進入城市排水系統(tǒng),引起下水道淤堵,引發(fā)城市內澇。

2.1.3 住房及其他建筑設施建設

隨著城市生活品質的提高,居民對住宅的要求不斷提高,對商業(yè)的需求不斷增長,以及人民文化、社交活動的增多,都使得城市建設中住房及其他建筑設施建設成為城市建設的一個重點方面,如新建居民住宅、商業(yè)中心、停車場,還有公共活動場所的改、擴建等,這些建筑項目的施工也使城市水土流失的問題日益嚴重。建筑施工場地為點狀水土流失控制工程,不如線狀工程那樣直接影響范圍大,也較易護攔,但是建筑材料堆場及建筑垃圾堆放在雨天都很容易造成地表物質流失,包括土沙和垃圾,排水也很容易帶走土壤和沙石。工地上最易引起水土流失的沙土堆放地因為施工進度的需要常常無法用苫布蓋上,即使用了臨時護攔,也難免空氣污染。這些工地往往在人群集中的地方,住宅區(qū)或者辦公區(qū)以及城市的商業(yè)地帶,所以空氣污染對人的危害也更嚴重,一旦引起水土流失,對城市排水的影響也大。

2.1.4 風景旅游區(qū)建設

市內及近郊的風景旅游區(qū)建設會造成前所述及的道路建設和建筑類建設類似的水土流失,重要的是風景區(qū)常常是有山有水的地方,水土流失防治不做好,會引起山體裸露[4]。裸露的山體和小山坡不僅會影響景觀,也可能造成山體滑坡等災害隱患。風景區(qū)人為活動的增加不僅在景區(qū)建設施工區(qū)對地表擾動、破壞自然植被；在建設結束后,旅游活動增加了這些地區(qū)的人群活動,植被容易被破壞,裸露土壤會增加,垃圾會增加,天然排水途徑會改變,人工排水設施有淤堵的可能。此外,一些旅游項目本身就可能造成水土流失。

2.1.5 城鎮(zhèn)化

英國學者在1974年對英國埃克塞特地區(qū)城市化對河流泥沙的影響進行了研究,結果表明當流域內25%的地區(qū)建設為城市后,水土流失問題非常嚴重,河流懸浮泥沙量增加了5～10倍[5]。因為城鎮(zhèn)化增加了硬地面的面積,減少了地表徑流的下滲,減少了這些地區(qū)的地下水補給,增加的地表徑流會帶走更多的地表土壤或其他地表物質,加大水體的固體污染,使入河的污染加重。

同時,城鎮(zhèn)化使得郊區(qū)生態(tài)服務功能下降,并增加了水土流失的可能。城郊大片的農作土地上的植被、土壤能減輕城市的空氣和水污染,但是這些土地開發(fā)變成了工礦區(qū)或者垃圾填埋、堆放地,如果防治措施不當就會發(fā)生水土流失問題。

2.1.6 生態(tài)環(huán)境退化

一個區(qū)域生態(tài)環(huán)境的退化會增加這個地區(qū)水土流失的可能。城市的空氣、噪音污染會加重植被的破壞,也會對生物有影響。城市良好平衡的生態(tài)環(huán)境對于這個地區(qū)維持穩(wěn)定的水文循環(huán)和土壤保持是有益的,反之,則會加重水土流失。

2.2 城市水土保持存在的問題

2.2.1 植被措施的不適當

城市水土保持的植物措施與城市綠化、水源保護林建設和生態(tài)脆弱區(qū)的植被修復等工作密切相關,與開發(fā)建設項目的水土保持植物措施的設計水平也密切相關。城市總體的森林覆蓋率、綠化面積比例、植物分布與水土保持的要求匹配度都會對一個城市的水土保持有重要影響。如果沒有針對具體的土壤、水土保持防治的特點以及植被恢復期的要求來選擇植物和搭配植物,這樣做水土保持的效果會受影響。此外,林草相結構單一,不僅影響水土保持效果,也會影響景觀和審美效果。

2.2.2 土地生態(tài)系統(tǒng)與水資源生態(tài)系統(tǒng)的綜合考慮不夠

土地是地質、地貌、氣候、植被、土壤、水文與人類活動等多種因素共同作用下的高度綜合的生態(tài)系統(tǒng)[5]。土壤流失會向水體輸送污染物,進而影響水生態(tài)系統(tǒng)。在做水土流失的預測和危害時,做水土流失的影響范圍評價時,常常會忽略對水系統(tǒng)和土地生態(tài)系統(tǒng)的累計影響,以及他們之間的相互影響。

城市沿海(河、庫)岸防護林的設計就是要考慮水、土地和植物的綜合生態(tài)系統(tǒng)的水土保持效果以及對城市的生態(tài)環(huán)境的綜合貢獻。

水源保護區(qū)的水源保護林建設既是為了涵養(yǎng)水源,又是為了減少土壤流失和土地沙化。

2.2.3 水土保持與水土資源的利用結合不夠

水土保持的工程措施或者植物措施減少了多少水土資源的損耗或新增了多少可利用的水土資源未有充分的計算；對荒地或棄渣場植被恢復的面積未充分考慮它的新增土地利用。

2.2.4 監(jiān)測和監(jiān)督需改善

水土保持監(jiān)測與環(huán)境監(jiān)測的結合與配合對于節(jié)省監(jiān)測費用,提高生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測效果是有好處的；水土保持監(jiān)測若與市政管理部門配合,對防治城市排水系統(tǒng)的淤積和城市內澇的發(fā)生是很有好處的。建設項目的水土保持防治效果監(jiān)測是由項目業(yè)主來組織完成的,這類監(jiān)測執(zhí)行的力度和效果還缺少監(jiān)督。

3 措施和建議

3.1 加強水土保持的植物措施研究

加強開展水土保持植物措施的相關研究,加強對各類植物生長特性、生長環(huán)境的研究和植物措施新技術推廣。在設計水土保持方案的植物措施時,要根據(jù)當?shù)氐耐寥捞卣鳌夂驐l件選擇合適的植物種類,要根據(jù)植物生長的特點結合具體項目水土保持的要求,選擇搭配合適的林草相及花卉植物。特別是要考慮植物從播種到生長成能具有水土保持能力的過渡期,短期和長期生長期植物交錯,并考慮雨季的影響和預防。

3.2 水土保持措施與自然環(huán)境相融合

植物措施的設計要與自然環(huán)境相融合。棄渣場不能設置在滯洪區(qū),更不能占用河道。市政建設時遇河道常常將河道拉直,破壞了自然河流的景觀美；對河道筑堤和襯砌雖然表面上看起來提高防洪標準,增加河流水量,但實際上影響了天然河道兩側土壤的降水入滲,不僅會影響河岸土壤的入滲水補給,也會影響該段河道實際的調蓄能力,這是一種特殊形式的水土資源損失。

3.3 加強水土保持與水土資源利用的聯(lián)系

水土保持的理念需要納入城市發(fā)展規(guī)劃和城市生態(tài)保護規(guī)劃。在制定城市總體發(fā)展規(guī)劃時,要考慮對水資源和土地資源的合理綜合利用,城市開發(fā)布局也要考慮水土流失風險和水土流失防治成本。水土保持措施要與荒山治理、水庫保護、郊區(qū)農業(yè)結構和種植業(yè)結構相結合。因地制宜的農作物和林業(yè)的開發(fā)對水土流失防治和保護一個地區(qū)的生態(tài)環(huán)境是大有益處的,而城市郊區(qū)的生態(tài)環(huán)境對城市生態(tài)環(huán)境的保護和輻射是明顯的。

[1]粟麗,王日鑫.城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設初探[J].河北林業(yè)科技,2007(4)：27-29.

[2]中華人民共和國水利部.SL 190—2007土壤侵蝕分類分級標準[S].北京：中國水利水電出版社,2008.

[3]付興濤,葉碎高,張麗萍,等.城郊水土保持是城市生態(tài)環(huán)境建設的切入點[J].黑龍江水專學報,2009,36(1)：66-70.

[4]楊靈芝.風景旅游區(qū)水土流失防治對策研究 [J].湖南水利水電,2005(3)：92-93.

[5]張德明.淺談水土保持與生態(tài)環(huán)境建設 [J].廣東水利電力職業(yè)技術學院學報,2008,6(3)：60-62.