[水土保持]城市水土保持生态环境建设初探——土木在线
摘要：该文通过介绍城市水土流失及其对城市生态环境的危害，阐述了城市水土保持生态环境建设的意义，并在此基础上提出了城市水土保持生态环境建设的措施。 关键词：城市化；城市水土流失；水土保持生态环境建设 中图分类号：X171．1 文献标识码：A 文章编号：1002—3356(2007)04—0027—0
随着城市化的迅猛发展，大量基础设施建设、开矿采石作业和房地产开发扰动和破坏了原有地貌和植被，造成了严重的水土流失。但长久以来，人们一直认为水土流失只发生在山区，着眼于研究山区水土流失和防治，忽略了城市水土流失。我国政府针对深圳市1995年面临严重的水土流失危害，首次提出城市水土保持问题[1]。随后，水利部在部分城市开展了水土保持试点工作，对 城市水土保持生态环境建设进行探索，并且取得了一定的成绩，积累了一些经验。但是，城市水土保持在我国是个新的工作领域，积累的经验不多，有相当一部分中小型城市没有成立专门的水土保持机构，城市水土保持工作也尚未摆上各地政府议事日程，尤其是大部分山区、丘陵区、风沙区的各级城市，还存在着不同程度的水土流失问题，若不加强城市水土保持生态环境建设，就会引发更严重的后果。
1 城市水土流失 城市水土流失主要指在城市化进程中，发生在城市建成区、城市规划控制区及城市周边影响区，由于自然因素和人为因素所引起的水土资源的破坏与损失。
1．1 城市水土流失的特点 城市水土流失是城市化过程中大规模的土地开发和基本建设带来的负面效应。与传统的水土流失相比有其自身的特点。首先，城市水土流失的成因主要是人为因素。大规模开发建设活动会破坏原有的地表、植被和水系，产生大面积裸露的地表或坡面，造成土体移动，泥沙流失，河道、水库及城市排水管网淤塞等[2]。其次，城市水土流失后果严重。
一是流失量大，据有的城市测定，城市水土流失的土壤侵蚀模数高达数万t至数十万t[3]；
二是危害严重，山西省太原市郊区因开发建设忽视水土保持工作，1996年8月的一场暴雨使洪水挟带的泥沙涌进市区，淤积厚达1m，造成失踪和死亡6O人、直接经济损失2．86亿元的重大灾害[4]。另外，城市水土流失治理难度大。城市水土流失的治理涉及到水利、城建、国土、环保、园林绿化等多个部门，涉及面广，需要各方的协调和配合，同时治理措施综合化，功能多样化。
1．2 城市水土流失对生态环境的危害
城市水土流失危害严重。具体表现为：一是造成环境污染，加剧城市生态环境恶化。工矿企业，尤其是煤炭、炼焦企业生产使得已经十分脆弱的生态环境日益恶化。山西省长治市大型煤矿潞安矿务局漳村矿，在规划治理前，共堆积1O座大小矸石山，由于没有水土保持防护措施，遇到大风天气，煤灰四处飞扬，严重污染了城市环境[5]。二是加剧城市的“热岛效应”[6]，影响城市气候变化。城市开发建设和人类活动，使城市原有地貌被不透水的硬化地面取代，增加了地表径流和地面的热辐射；城市中的工厂、机动车辆、家电等不仅造成大气污染，而且释放出废热气，使得城市气温明显增高。三是淤积道路，堵塞管道，污染城市。开发建设活动产生大量的松散堆积物，极易形成水土流失，淤积城市蓄排水利工程，降低城市水利工程效益和城市防洪能力，影响城市生态环境安全。另外城市水土流失使生态环境恶化，不仅影响城市市容景观，同时也影响投资环境，阻碍和制约经济的发展。
2 城市水土保持
2．1 城市水土保持的特点
城市水土保持是针对城市水土流失提出来的，以保护城市水土资源，改善和美化城市环境为目的的，相对于传统的水土保持有自己的特色[7]。其一：在防治原则上强调以预防为主，预防、监督和治理相结合，工程措施与生物措施相结合；其二：在防治目标上不仅要控制水土流失，保障生产建设安全运行，而且强凋城市生态环境的绿化和美化，注重生态效益和社会效益；其三：在防治措施上，以防治水土流失为根本要求，科学配置水土保持措施，使其符合城市绿化和环境美化的要求。另外，搞好城市水土保持需要大量的资金投入。城市水土保持投入比农村水土保持高许多倍，除了工程本身要求标准高、质量高之外，工程费用构成也很高。
2．2 城市水土保持的内容 城市水土保持是水土保持的一种特殊形式，其特殊性主要体现在以城市功能为目的的水土资源的保护、城市环境绿化和美化等方面，具体体现在城市水土保持的内容上。主要有：监督和防治城市开发建设活动(房地产开发、旅游开发、修建公路、旧城拆迁等)和开办矿山、企业造成的水土流失；城市规划区内退化劣地的生态修复和重建，包括闲置开发区的生态恢复治理、裸露山体缺口(采石场、遗留边坡、废弃石场等)的复绿治理、原有侵蚀劣地的生态修复[8]；城市开发建设中的建筑垃圾和城市生活垃圾处理[9]；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；城市化开发地中的给排水问题和城市水系统建设中的淤积和污水达标排放问题[lO]。
3 城市水土保持生态环境建设
“城市水土保持生态环境建设”是相对农业区水土保持生态环境建设而言，即城市建成区，城市规划控制区，城市规划控制区以外的影响城市的周边区域，对人为活动和自然因素造成的水土流失所采取的预防和治理措施，使城市水土资源可持续利用，保证城市经济社会可持续发展[11]。简言之，就是把水土保持，生态环境建设机制纳入城市规划和建设之中。
3．1 城市水土保持生态环境建设的目的和意义
城市水土保持生态环境建设是为了解决在城市化过程中，因自然因素和人为活动造成水土流失而导致的城市生态环境恶化，城市整体功能衰减等一系列问题，主要是指减少城市水土流失，减小城市水土资源的污染，调节气候，净化空气，改善城市环境，保护生物多样性，优化生存条件，使城市资源得到合理开发和可持续利用。
城市是由社会、经济、环境3个基本要素相互作用、相互依赖、相互制约而构成的复杂的生态系统，三者的协调发展是城市可持续发展的本质。环境是人类赖以生存的条件，又是发展生产、繁荣经济的物质源泉。社会生产归根结底是从环境中获取资源，加工为人们所必需的生产生活资料，为人类创造物质文明和精神文明[7]。生态环境是城市生态系统的物质基础，城市要获得持续性发展，必须有良好的环境基础。城市水土保持生态环境建设是以保护、改善和美化城市环境为目的的，因而在城市可持续发展中具有重要的意义。
3．2 城市水土保持生态环境建设的措施 城市水土保持生态环境建设的措施可分为管理措施和技术措施，根据解决的对象和内容不同，水土保持生态环境建设的措施布设层面不同。根据近年来的城市水土保持治理经验，归纳出如下的治理措施。
3．2．1 制定城市水土保持规划 加强管理和监督 城市水土保持生态环境建设要结合城市发展规划及现状，做出城市水土保持规划和环境保护规划，以指导城市水土保持工作的逐步实施，避免走先破坏后治理恢复的老路。在城市的总体规划布局中，要充分考虑规划范围内的水、土资源的承载能力，以不影响和破坏区域范围内的水、土资源平衡为限。城市水土保持规划要注意搞好几方面的结合[12]：一是同创建文明城市、卫生城市相结合；二是同城市开发、基础设施建设相结合；三是同建设生态环境，提高市民生活质量，旅游、观光、休闲相结合；四是同发展城市、城郊经济相结合。 水保部门要认真做好水土保持宣传工作，增强全民城市水土保持的意识；制定出适应城市水土流失的水土保持法，以法律法规条文形式强化城市水土保持，并在此基础上，健全城市水土保持监督体系，实行“开发一片、建设一片、保护一片”的方针[13]；城市水土保持是一项投资较大，效益长远的社会公益性事业，需要全社会各部门的关心支持，相关部门应密切配合共同把关，把城市水土保持工作落到实处；各级党政领导要高瞻远瞩，既要关注城市的近期发展，又要考虑城市的长远利益，把改善城市生态环境、居民生活环境及提高区域经济社会的可持续发展能力列为重要目标，进行系统、科学、严密的规划，兼顾经济、生态、社会效益，扎扎实实搞好城市水土保持工作。
3．2．2 建立城市水土保持生态环境监测预报系统
水土流失监测预报模型是定量化开展监测、评价水土流失环境危害和水土保持设施防治效益的核心[14]。近年来随着地球信息技术和计算机技术的发展，监测工具和监测手段得到进一步改善，但很少有成熟的微观监测模型可供应用和全面推广，尤其是监测定量化方面的困难。在监测领域，最为急迫的需要之一就是发展我国自己的侵蚀监测预报模型(包括区域监测模型、城市水土流失监测模型)。全国水土保持监测网络和信息系统的建设，将成为近年我国水土保持监测发展的框架。监测信息管理技术、观测技术的研究和应用推广，将与该项建设密切结合，进一步推动我国水土保持监测业务的开展，更好地支持国家和地方的水土保持规划、治理与监督工作，服务于各种公益性需求[10]。
3．2．3 完善排水系统 解决城市缺水问题 在开发区内按照城市建设排水标准，兴建排水管网，使洪水能畅通排至外部河道，排水口汇人外部河道前还需设置沉沙池，减轻泥沙对外部河网的淤积，雨污管网分开，开发区周围如果是农田，还应该恢复原来的农田排水系统[15]。对于缺水城市，可以通过下水道将大部分降水收集起来再利用，软地面降水下渗通过森林净化作用，将纯净水补充地下水。工业与生活污水经处理后再次利用，通过城市生态系统真正实现水循环利用，使生态系统水分基本达到平衡状态，从根本上解决城市水土保持问题[16]。
3．2．4 妥善处理、综合利用城市生活垃圾和同体废物 首先，通过合理规划和环保宣传等手段，减少生产建设及市民生活过程中废弃物和垃圾的排放量；其次是废弃物的再利用，通过对废弃物的转化，以达到“化害为利，变废为宝”的目的。例如太原钢铁公司在对约1000万m3的废弃渣治理过程中，大搞综合利用，走出了一条“以渣养渣、以渣治渣、综合治理、变废为宝”的好路子，在治理水土流失、改善城市环境的同时，还盈利1．14亿元[17]。第三，将城市废弃物的处理与近郊水土保持工作结合起来[13]。例如在近郊选择适宜的洼地和沟道，经过处理后填充废弃物，既妥善处理了废弃物的堆放问题，又解决了破碎地表易受侵蚀的问题。
3．2．5 加大植树种草工作 增加城市绿地面积
对城市弃渣堆积区、贫瘠废弃地，以保持水土、改良土壤为主要目的。栽植适应能力较强、能固氮、根系发达、易成活的树种或草种；对于短期内无法上马工程建设备用地，应采取临时性绿化措施；对于公路两旁以及城市边缘废弃地等，应通过一定的技术措施，合理利用土地选择适宜的树种、草种，进行绿化保护，以增加城市绿地面积，防止水土流失发生；对城市空闲地、裸露地、工程开发恢复地要及时植树种草，提高城市植被覆盖，确保城市足够的公共绿地和生态用地，同时对城市住宅、庭院、墙面、屋顶及建筑物进行绿化美化，防止水土流失，改善城市生态环境[6]。
另外，对于旅游风景区需要在旅游淡季抓紧对被破坏的植被进行生态修复和裸地补绿，在保护原有植被的基础上，扩大和恢复植被的覆盖度，提高景区的森林覆盖率，减少园地和坡地的水土流失[15]。总之，尽可能用软覆盖代替城市的硬覆盖，通过增加雨水人渗来增加土壤蓄水容量和控制裸露地面的水土流失[18]。这样在防治水土流失的同时，城市生态环境也得到大大改善，城市的整体形象将大有改观，带来的社会效益不可估量。
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，也应采取适当的工程措施，尤其是在一般生物措施难以奏效的区域，应根据具体情况采取拦渣、护坡、土地整治、防洪排水、防风固沙、泥石流防治等工程措施来控制水土流失，这也是对生物措施的必要补充和完善，更有利于发挥其两项措施的综合效益[2]。如在开采场设立弃渣场，专门用来堆放废渣、弃土，并在堆放场四周砌挡土墙，防止弃渣流失；沿开采面边缘开截水沟，周围开设排水沟，形成完整的排水系统，并在排水口没置沉沙池，将泥沙流失尽量控制在开采区范围内。在路堤、路堑开边沟，坡顶和挖方边坡平台上开截水沟，组成路基排水系统，截排坡面径流；因地制宜，设置集流槽、纵(横)向排水沟、集水井、碎石渗沟及塑料排水管等及时排除路面积水，防止地表径流对路面的冲刷[19]。
4 城市水土保持工作展望
现代化城市发展过程中产生的诸多生态环境问题，使城市建设者必须重新审视人与自然生态的和谐关系，无论是建设山水城市、园林城市、还是花园城市，都须强调开发建设中的水土保持生态环境建设。城市化是社会发展的趋势，而城市建没必须伴随着城市水土保持的开展而进行，水土保持监督管理保证城市化有序地进行，规范各项建设工程按照现代化秀美城市的建设标准开展水土保持生态环境建设。未来城市水土保持的发展中心是理念与管理的创新，知识与技术的创新，将会出现城市水土保持与城市林业、城市园林、城市生态建设等众多学科的交叉渗透相互应用的新局面。城市水土保持工作应在不断探索的基础上，更新理念、丰富内涵、强化管理，使水土保持的预防监督、治理开发、监测预报，依法行政和科研示范成为一个统一的整体，力争全面提升城市水土保持生态环境建没的水平，加速水土保持事业的发展。
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