水土保持踐行新時期治水新思路的技術探索

姬俊虎 ，韓鳳翔 ，周樂群

(1.長江流域水土保持監(jiān)測中心站，湖北 武漢430010； 2.長江水利委員會 水土保持局，湖北 武漢430010)

水土流失是指在水力、風力、重力及凍融等自然營力和人類活動作用下，水土資源和土地生產力的破壞和損失，包括土地表層侵蝕及水的損失[1]。

我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一,每年流失的土壤總量達50多億t，流失的土壤養(yǎng)分為4 000萬t標準化肥。1949年以來，全國因水土流失毀掉的耕地總量達267萬hm2，這對中國的農業(yè)是極大的損失[2]。嚴重的水土流失破壞水土資源,惡化生態(tài)環(huán)境,制約經濟社會的可持續(xù)發(fā)展,對人類的生存和發(fā)展構成嚴重威脅。

1 水土保持

水土保持是指對自然因素和人為活動造成的水土流失所采取的預防和治理措施。水土保持是山區(qū)發(fā)展的生命線，是國土整治、江河治理的根本，是國民經濟和社會發(fā)展的基礎，是我們必須長期堅持的一項基本國策[3]。

1.1 水土保持工作取得的成就

新中國成立以來，在黨和政府的重視和關懷下，水土保持事業(yè)跨入了蓬勃發(fā)展的全新歷史時期，取得了舉世矚目的輝煌成就：經過幾十年的不斷發(fā)展，我國水土流失防治進程明顯加快，全國已累計初步治理水土流失面積101.6萬km2，已有的水土保持措施每年可保持土壤15億t，增加蓄水能力250多億m3，增產糧食180億kg，治理區(qū)農民走上了富裕發(fā)展的道路，區(qū)域生態(tài)環(huán)境明顯改善[4]。

黨的十八大之后的5年間，水土保持工作切實貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享”發(fā)展理念，全國共完成水土流失綜合治理面積27.22萬km2，改造坡耕地133萬多hm2，實施生態(tài)修復8.8萬km2，新建生態(tài)清潔小流域1 000多條，取得了明顯的生態(tài)、經濟和社會效益，治理區(qū)農業(yè)生產條件和生態(tài)環(huán)境明顯改善，林草覆蓋率增加10%～30%，平均每年減少土壤侵蝕量近4億t，特色產業(yè)得到大力發(fā)展，許多水土流失嚴重的貧困村成為經濟發(fā)展、環(huán)境宜人的美麗鄉(xiāng)村[5]。

1.2 水土保持工作面臨的形勢

隨著我國經濟的不斷發(fā)展,人們對生態(tài)環(huán)境問題越來越關注，全國兩會關于生態(tài)建設的議案也越來越多。黨中央高度重視生態(tài)文明建設，習近平新時代中國特色社會主義思想明確建設生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計。在2018年5月召開的全國生態(tài)環(huán)境保護大會上，習近平總書記強調要自覺把經濟社會發(fā)展同生態(tài)文明建設統(tǒng)籌起來。

2018年6月24日公布的《中共中央 國務院關于全面加強生態(tài)環(huán)境保護 堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》全面闡述了習近平生態(tài)文明思想，要求全國各地以習近平生態(tài)文明思想引領“美麗中國”建設，著眼新時代社會主要矛盾變化，不斷滿足人民日益增長的美好生活需要，為人民群眾提供更多優(yōu)質的生態(tài)產品。

隨著國務院“放管服”改革的全面深入推進，在“美麗中國”建設中，水土保持嚴格依法依規(guī)履行監(jiān)管職責，強化事中事后監(jiān)管和責任追究，切實轉變管理理念和管理方式刻不容緩。

1.3 下一步水土保持工作的任務

我國水土流失量大面廣、成因復雜、危害嚴重，水土流失問題是亟待解決的十大環(huán)境問題之一，是全社會非常關切的問題。

水利部黨組在認真學習貫徹黨的十九大精神及習近平總書記管水治水重要講話精神的基礎上，對當前形勢、治水矛盾和今后水利改革發(fā)展方向進行的研判如下：

(1)當前是生態(tài)文明建設的“關鍵期、攻堅期、窗口期”，做好水利有關工作要突出“兩個要點”、抓好“三個重點”。水土保持工作是重點之一。

(2)當今的治水矛盾已從人民對除水害興水利的需求與水利工程能力不足之間的矛盾，轉化為人民對水資源、水生態(tài)、水環(huán)境的需求與水利行業(yè)監(jiān)管能力不足之間的矛盾。

(3)今后一段時期水利改革發(fā)展的總基調一定是水利工程補短板，水利行業(yè)強監(jiān)管。

水土保持是水利可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，遵循水利改革發(fā)展總基調，落實水利部部署，大力改善生態(tài)環(huán)境，維護生態(tài)安全，是水土保持工作面臨的艱巨任務。

2 新時期治水新思路對水土保持工作的指導作用

“水利工程補短板，水利行業(yè)強監(jiān)管”是對新時期治水新思路的高度概括，現(xiàn)通過剖析四川省攀枝花市西區(qū)和湖北省秭歸縣的實例來深入領會新時期治水新思路對水土保持工作的指導意義。

2.1 數(shù)據(jù)準備

剖析用到的數(shù)據(jù)主要來自全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目和全國生產建設項目“天地一體化”動態(tài)監(jiān)管項目的數(shù)據(jù)成果。

全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目自2013年開始實施，于2019年實現(xiàn)全國覆蓋，成果有土地利用、林草植被覆蓋、林緣線、土壤侵蝕等數(shù)據(jù)。

全國生產建設項目“天地一體化”動態(tài)監(jiān)管項目于2015—2016年開展了監(jiān)管示范，經2017—2018年推廣應用到水利部部管生產建設項目后，于2019年實現(xiàn)全國覆蓋，成果有遙感(無人機)影像、生產建設項目水土流失防治責任范圍圖斑、擾動圖斑、合規(guī)性分析等數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)剖析

對兩個縣區(qū)的相關數(shù)據(jù)進行整合鑲嵌，并經空間運算和統(tǒng)計分析，得到表1和表2。

表1 攀枝花市西區(qū)2015—2016年導致侵蝕等級變化的地類變化情況

注：全區(qū)總面積12 396 hm2。

表2 秭歸縣2013—2014年導致侵蝕等級變化的地類變化情況

注：秭歸縣總面積242 700 hm2。

從表1可看出，攀枝花市西區(qū)2015—2016年由地類變化導致水力侵蝕等級變化的面積占行政區(qū)總面積的0.13%，由工程擾動造成工程侵蝕等級變化的面積占行政區(qū)總面積的4.29%，兩者相比，工程擾動造成侵蝕等級變化的面積占比遠高于自然因素變化造成侵蝕等級變化的面積占比。攀枝花是我國西部最大的釩鋼生產基地，多年來工程建設強度一直較大。

從表2看出，秭歸縣2013—2014年由工程擾動造成侵蝕等級變化的面積占行政區(qū)總面積的0.14%，由土地利用變化導致水力侵蝕等級變化的面積占行政區(qū)總面積的0.006%，兩者相比，工程擾動造成侵蝕等級變化的面積占比遠高于自然因素變化造成侵蝕等級變化的面積占比。三峽庫區(qū)為國家重點生態(tài)功能區(qū)，是長江中下游重要的水源地，承擔著植樹造林、恢復植被、涵養(yǎng)水源、保護動物多樣性等生態(tài)功能，而秭歸縣作為三峽庫首第一縣，是三峽庫區(qū)重要的水源保護區(qū)，多年來該縣立足生態(tài)資源優(yōu)勢，一直在構建以生態(tài)工業(yè)園、生態(tài)農業(yè)園、生態(tài)旅游圈為空間載體的綠色產業(yè)體系，踐行綠色發(fā)展理念，工程建設強度一直較小。

2.3 新時期治水新思路對水土保持工作的指導意義

從2.2(數(shù)據(jù)剖析)可以發(fā)現(xiàn)，不管是開發(fā)建設強度大的四川省攀枝花市西區(qū)，還是綠色生態(tài)建設優(yōu)先的湖北省秭歸縣，由工程擾動造成的土壤侵蝕等級變化面積占總面積的比例，要遠大于由自然因素變化導致的土壤侵蝕等級變化面積在總面積中的比例，所以水土保持踐行新時期治水新思路就體現(xiàn)在“水土保持工程補短板，水土保持事業(yè)強監(jiān)管”。

3 水土保持踐行新時期治水新思路解決方案

“水土保持工程補短板，水土保持事業(yè)強監(jiān)管”具體落實在：對自然因素和坡耕地因素造成的水土流失，要加快推進水土流失綜合治理，主要通過實施水土保持重點工程、坡耕地綜合治理、生態(tài)清潔小流域建設去“補短板”，著力解決坡耕地水土流失突出的問題；對人為因素造成的水土流失，特別是生產建設項目造成的人為水土流失，要加強水土保持監(jiān)管，通過強化監(jiān)管手段及時準確發(fā)現(xiàn)違法違規(guī)行為，依法依規(guī)科學認定不同主體和不同性質的人為破壞行為，并嚴格責任追究來落實“強監(jiān)管”；通過踐行新時期治水新思路，推動水土保持工作再上新臺階，為生態(tài)文明建設和經濟社會可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

“水土保持工程補短板，水土保持事業(yè)強監(jiān)管”在技術層面分為水土保持監(jiān)測全覆蓋解決方案和水土保持輔助決策解決方案兩個方面。根據(jù)《水利部關于加快推進水土保持目標責任考核的指導意見》(水保〔2017〕108號)文件精神，結合新時期治水新思路，又可將水土保持輔助決策解決方案細分為水土保持事業(yè)強監(jiān)管解決方案、水土保持工程補短板解決方案、水土保持目標責任考核指標解決方案三個方面。

其方案邏輯如圖1所示，即通過水土保持監(jiān)測和信息化監(jiān)管全覆蓋發(fā)現(xiàn)水土流失問題，通過“強監(jiān)管、補短板”有的放矢地解決問題，監(jiān)管或治理成效又在下年度水土流失監(jiān)測監(jiān)管成果中得以反映，并通過水土保持目標責任考核指標體現(xiàn)出來，引領下一輪次的“強監(jiān)管、補短板”工作。幾者有機串聯(lián)，互為支撐，通過螺旋式的提升為水土保持工作踐行新時期治水新思路提供較好的解決方案。

圖1 水土保持強監(jiān)管補短板方案邏輯

3.1 水土保持監(jiān)測監(jiān)管全覆蓋解決方案

從強監(jiān)管、補短板的治水新思路出發(fā)，相應的監(jiān)測和信息化監(jiān)管重點是生產建設項目(含農林開發(fā)項目)水土流失防治責任范圍內人為因素造成的水土流失和非生產建設項目水土流失防治責任范圍內自然因素(兼有坡耕地因素)造成的水土流失，并依托兩個全國性監(jiān)測監(jiān)管項目實現(xiàn)對相應區(qū)域的監(jiān)測監(jiān)管全覆蓋。

(1)生產建設項目。在生產建設項目水土流失防治責任范圍內，對工程擾動所造成的人為水土流失重點實施信息化監(jiān)管。根據(jù)《全國水土保持信息化規(guī)劃(2013—2020年)》和《國家水土保持監(jiān)管規(guī)劃(2018—2020年)》，2015—2016年水利部水土保持司組織開展了全國生產建設項目“天地一體化”動態(tài)監(jiān)管示范；2018年，水利部部管在建項目全部實現(xiàn)“天地一體化”監(jiān)管，北京、山東、河南、廣東、廣西、貴州、云南、陜西等8個省(自治區(qū)、直轄市)和晉陜蒙接壤地區(qū)實現(xiàn)了生產建設項目“天地一體化”監(jiān)管全覆蓋；2019年將實現(xiàn)全國生產建設活動監(jiān)管全覆蓋。

(2)非生產建設項目。在生產建設項目水土流失防治責任范圍以外，重點監(jiān)測林草植被蓋度變化、耕作、改梯改園、農村開發(fā)建設和自然災害等造成的水土流失。根據(jù)《全國水土流失動態(tài)監(jiān)測規(guī)劃(2018—2022年)》，自2018年開始實現(xiàn)全國水土流失動態(tài)監(jiān)測的全覆蓋。

對生產建設項目、非生產建設項目采用統(tǒng)一技術標準，經統(tǒng)一組織、統(tǒng)一實施并實現(xiàn)全國全覆蓋將為“補短板、強監(jiān)管”奠定堅實的數(shù)據(jù)基礎。隨著無人機技術、5G通信技術、云技術等先進技術的普及和“人人都是生態(tài)環(huán)境保護的參與者、建設者、監(jiān)督者”理念的深入，獲得監(jiān)測和信息化監(jiān)管數(shù)據(jù)的周期將顯著縮短，時效性的增強又會顯著提升監(jiān)測成果對水土保持工作的支撐力度。

3.2 水土保持輔助決策解決方案

3.2.1 水土保持事業(yè)強監(jiān)管解決方案

以全國生產建設項目“天地一體化”動態(tài)監(jiān)管項目和全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目所構成的監(jiān)測監(jiān)管全覆蓋項目成果為依托，以全國生產建設項目“天地一體化”動態(tài)監(jiān)管項目成果中新開工或建設中的項目為主要對象，以項目的施工場地、營地、便道、渣場、料場等擾動區(qū)域為主要監(jiān)管目標，以法律法規(guī)為準繩，以項目的水土流失防治范圍為硬性約束，采用“天地一體化”監(jiān)管+暗訪+舉報的監(jiān)控手段及時查處違法違規(guī)擾動；對全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目成果中發(fā)現(xiàn)的農村開發(fā)建設、改梯改園等集中擾動區(qū)域進行跟蹤核查、處置并樹立典型；加強水土保持宣傳工作，增強全社會的水土保持意識；踐行“水土保持事業(yè)強監(jiān)管”。其流程詳見圖2。

圖2 水土保持事業(yè)強監(jiān)管方案流程

因方案涉及多源數(shù)據(jù)，我們以四川省攀枝花市西區(qū)和湖北省秭歸縣為例來歸納和說明其監(jiān)管全覆蓋重點。

攀枝花市西區(qū)2015—2016年地類變化、侵蝕等級變化間的對應關系見表3。

表3 攀枝花市西區(qū)2015—2016年地類變化、侵蝕等級變化情況

注：忽略林草地變?yōu)槠碌?.001 hm2。

從表3看出，攀枝花市西區(qū)2015—2016年由工程擾動造成工程侵蝕等級變化的面積占行政區(qū)總面積的4.29%，其中對土壤侵蝕有減緩作用的面積占行政區(qū)總面積的2.52%，對土壤侵蝕有加劇作用的面積占行政區(qū)總面積的1.77%，總體以減緩土壤侵蝕為主，“水土保持事業(yè)強監(jiān)管”的重點是加強對加劇土壤侵蝕的生產建設項目的監(jiān)管，特別要加強對人為水土流失行為的監(jiān)管，要及時發(fā)現(xiàn)、科學定性和嚴格責任追究；攀枝花市西區(qū)2015—2016年水力侵蝕等級變化面積占行政區(qū)總面積的0.13%，且以減緩土壤侵蝕為主，“水土保持事業(yè)強監(jiān)管”的重點是要加強對農林開發(fā)過程中水土流失行為的規(guī)范和監(jiān)管。

秭歸縣是三峽庫區(qū)重要的水源保護區(qū)，其2013—2014年地類變化、侵蝕等級變化間的對應關系見表4。

表4 秭歸縣2013—2014年地類變化、侵蝕等級變化情況

從表4可看出，秭歸縣2013—2014年由工程擾動造成工程侵蝕等級變化的面積占行政區(qū)總面積的0.14%，其中對土壤侵蝕有減緩作用的面積占行政區(qū)總面積的0.05%，對土壤侵蝕有加劇作用的面積占行政區(qū)總面積的0.09%，總體以加劇土壤侵蝕為主，“水土保持事業(yè)強監(jiān)管”的重點是加強對土壤侵蝕有加劇作用的生產建設項目的監(jiān)管工作，特別是加強對人為水土流失的監(jiān)管；秭歸縣2013—2014年水力侵蝕等級變化面積占行政區(qū)總面積的0.006%，且以減緩土壤侵蝕為主，具體工作中要加強改梯改園和鄉(xiāng)村道路建設過程中的水土保持監(jiān)管工作。

綜上所述，不管是開發(fā)建設強度大的地區(qū)，還是以生態(tài)發(fā)展為主基調的地區(qū)，由工程擾動造成的土壤侵蝕等級變化的面積比例要遠大于由地類變化所造成的水力侵蝕等級變化的面積比例，所以要加強對生產建設項目的監(jiān)管力度，即結合長江流域生產建設項目“天地一體化”動態(tài)監(jiān)管項目所積累的經驗，特別加強對在水土流失重點預防區(qū)、重點治理區(qū)和水土保持規(guī)劃確定的容易發(fā)生水土流失的其他區(qū)域搞基礎設施建設、礦產資源開發(fā)、城鎮(zhèn)建設、房地產開發(fā)、旅游開發(fā)等生產建設項目的監(jiān)督、檢查和管理，督促開發(fā)建設單位依法防治水土流失；同時也要監(jiān)管和規(guī)范鄉(xiāng)村道路、房屋、改梯改園等活動，做到監(jiān)管全覆蓋且突出重點，有效防止人為水土流失。

3.2.2 水土保持工程補短板解決方案

以全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目成果為支撐，適當調整和優(yōu)化水土保持重點防治區(qū)，優(yōu)化水土保持重點工程規(guī)劃和治理布局，在生產建設項目水土流失防治范圍以外區(qū)域，以小流域或鄉(xiāng)村為單位，根據(jù)土壤侵蝕強度占比將各小流域或各村進行排序，在參考治理規(guī)劃、土壤、植被等信息的基礎上，以土地利用、植被蓋度對土壤侵蝕的影響程度為條件進行“補短板”工程的輔助選址，并圈定措施布設區(qū)域，最后結合地塊的立地條件開展施工設計[6]，即通過人工治理與生態(tài)自我修復相結合，促進農村產業(yè)結構調整和區(qū)域經濟社會可持續(xù)發(fā)展，達到治理水土流失，改善農業(yè)生產條件和生態(tài)環(huán)境的目標，從而踐行“水土保持工程補短板”。其流程見圖3。

圖3 水土保持工程補短板方案流程

湖北省秭歸縣全國坡耕地水土流失綜合治理工程羅圈荒項目區(qū)在開展治理時曾采用本方案的理念，在2014年項目片區(qū)選址時，先利用GIS平臺對公告項目2013年土地利用數(shù)據(jù)和坡度數(shù)據(jù)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃數(shù)據(jù)進行空間運算，再按坡耕地占比對各村進行排序，然后選擇坡耕地比例較高的村作為擬選片區(qū)，最后根據(jù)坡耕地集中連片、近水近路、利于產業(yè)調整的原則選擇了羅圈荒、賀坪、徐家山、蔡家坡、周家坡和后坪共6個片區(qū)。在布設工程措施時，應用坡度數(shù)據(jù)，以項目片區(qū)內坡耕地圖斑為對象，按坡度條件直接選定5°～15°區(qū)間的坡地作為工程措施主要布設區(qū)域，之后再結合現(xiàn)場調查地塊的立地條件設計了梯坎、攔蓄排灌設施等。據(jù)2018年對該項目實施的評估結論，評估年水土流失治理度達64.9%，中度以上的土壤侵蝕面積由2013年的92.96 hm2下降到2018年的0.33 hm2，充分說明有的放矢地補短板能取得更顯著的水土流失治理效果。

3.2.3 水土保持目標責任考核解決方案

水土流失量大面廣，防治效果顯現(xiàn)過程注定是由量變到質變的過程，需要用指標來量化和顯現(xiàn)其量變到質變的過程。本方案設定水土保持目標責任考核指標為水土流失消長率，用r表示[7]，其計算公式為

式中：r為水土流失消長變化率；f1為對土壤侵蝕有減緩作用的地類變化面積；f2為對土壤侵蝕有加劇作用的地類變化面積；A為行政區(qū)總面積。

水力侵蝕和工程侵蝕的水土流失消長率均采用上述公式計算。若r>0，表明水土流失有減緩趨勢，若r<0，表明水土流失有加劇趨勢。其流程見圖4。

圖4 水土保持目標責任考核方案流程

各行政區(qū)范圍內可能涉及水力侵蝕、風力侵蝕、凍融侵蝕、重力侵蝕、工程侵蝕等多種形式的土壤侵蝕，如攀枝花市西區(qū)涉及水力侵蝕和工程侵蝕，現(xiàn)列表說明該區(qū)這兩種侵蝕形式的水土流失消長率計算過程。攀枝花市西區(qū)2015—2016年地類變化、侵蝕等級變化和水土流失消長率間的對應關系見表5。

表5 攀枝花市西區(qū)2015—2016年水土流失消長情況

從表5可以看出，攀枝花市西區(qū)2015—2016年度水力侵蝕的水土流失消長率為0.13%，反映出年度間水力侵蝕呈減緩趨勢；工程侵蝕的水土流失消長率為0.75%，反映出年度間工程侵蝕也呈減緩趨勢。

為了更好地體現(xiàn)年度水土流失消長變化指標的考核作用，可將r值 、年份和土壤侵蝕等級聯(lián)系起來，用顏色+表格來表示，見表6。

表6的優(yōu)點：①簡潔，不僅簡潔地展示著盡可能多的監(jiān)測成果，還提示著水土保持工作的努力方向；②直觀，從r的數(shù)值和表中位置可以看出某一年度間土壤侵蝕是加劇還是減弱，侵蝕等級主要是什么級別；③突顯縱向對比和考核作用，多個年度考核指標填入表中后，多個年度間r值的變化和侵蝕等級的變化都可以敏感地通過顏色和表中位置反映出來，這種借助年份+顏色+表格的表達方式更易體現(xiàn)政府水土保持工作的成效。

表6 攀枝花市西區(qū)2015—2016年水土保持目標責任考核情況

該方案以全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目和全國生產建設項目“天地一體化”動態(tài)監(jiān)管項目的成果為數(shù)據(jù)源，通過“補短板、強監(jiān)管”前后圖斑變化的一一對應關系量化水土保持工作，借助年份+顏色+表格的表達方式凸顯水土保持目標責任的考核作用，對地方政府和領導干部落實主體責任、積極作為有引領作用，能進一步推動“補短板、強監(jiān)管”工作。

4 小 結

水土保持踐行新時期治水新思路的技術解決方案具有橫向和縱向特點。水土保持在智慧水利的支撐下，通過踐行新時期治水新思路，必將使盛水的盆(水所處的環(huán)境)日益改善，從而使盆中水日益向好。

4.1 橫向特點

(1)要點。依托全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目和全國生產建設項目“天地一體化”動態(tài)監(jiān)管項目的大數(shù)據(jù)成果。

(2)特點。項目統(tǒng)一組織、統(tǒng)一實施，采用統(tǒng)一的技術標準，項目成果覆蓋全國。

(3)亮點。水土保持目標責任考核指標具有通用性，可使各級區(qū)域之間具有橫向可比較性。

4.2 縱向特點

(1)要點。以地塊圖斑為對象，借助信息技術使其具有本底數(shù)據(jù)和動態(tài)變化數(shù)據(jù)的屬性。

(2)特點。地塊圖斑通過其屬性的時序性關聯(lián)變化，將治理成效反饋到水土保持目標，使整個水土保持目標考核過程更加有跡可循。

(3)亮點。使水土流失現(xiàn)狀、水土保持治理或監(jiān)管、水土保持目標責任考核互為關聯(lián)。