摘要:該文通過(guò)介紹城市水土流失及其對城市生態(tài)環(huán)境的危害,闡述了城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設的意義,并在此
基礎上提出了城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設的措施。 關(guān)鍵詞:城市化;城市水土流失;水土保持生態(tài)環(huán)境建設 中圖分類(lèi)號:X171.1 文獻標識碼:A 文章編號:1002—3356(2007)04—0027—0
隨著(zhù)城市化的迅猛發(fā)展,大量基礎設施建設、開(kāi)礦采石作業(yè)和
房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)擾動(dòng)和破壞了原有地貌和植被,造成了嚴重的水土流失。但長(cháng)久以來(lái),人們一直認為水土流失只發(fā)生在山區,著(zhù)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(wèn)題[1]。隨后,水利部在部分城市開(kāi)展了水土保持試點(diǎn)工作,對 城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設進(jìn)行探索,并且取得了一定的成績(jì),積累了一些經(jīng)驗。但是,城市水土保持在我國是個(gè)新的工作領(lǐng)域,積累的經(jīng)驗不多,有相當一部分中小型城市沒(méi)有成立專(zhuān)門(mén)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(fēng)沙區的各級城市,還存在著(zhù)不同程度的水土流失問(wèn)題,若不加強城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設,就會(huì )引發(fā)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(jìn)程中,發(fā)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(diǎn) 城市水土流失是城市化過(guò)程中大規模的土地開(kāi)發(fā)和基本建設帶來(lái)的負面效應。與傳統的水土流失相比有其自身的特點(diǎn)。首先,城市水土流失的成因主要是人為因素。大規模開(kāi)發(fā)建設活動(dòng)會(huì )破壞原有的地表、植被和水系,產(chǎn)生大面積裸露的地表或坡面,造成土體移動(dòng),泥沙流失,河道、水庫及城市
排水管網(wǎng)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(wàn)t至數十萬(wàn)t[3];
二是危害嚴重,山西省太原市郊區因開(kāi)發(fā)建設忽視水土保持工作,1996年8月的一場(chǎng)暴雨使洪水挾帶的泥沙涌進(jìn)市區,淤積厚達1m,造成失蹤和死亡6O人、直接經(jīng)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(huán)保、
園林綠化等多個(gè)部門(mén),涉及面廣,需要各方的協(xié)調和配合,同時(shí)治理措施綜合化,功能多樣化。
1.2 城市水土流失對生態(tài)環(huán)境的危害
城市水土流失危害嚴重。具體表現為:一是造成
環(huán)境污染,加劇城市生態(tài)環(huán)境惡化。工礦企業(yè),尤其是煤炭、煉焦企業(yè)生產(chǎn)使得已經(jīng)十分脆弱的生態(tài)環(huán)境日益惡化。山西省長(cháng)治市大型煤礦潞安礦務(wù)局漳村礦,在規劃治理前,共堆積1O座大小矸石山,由于沒(méi)有水土保持防護措施,遇到大風(fēng)天氣,煤灰四處飛揚,嚴重污染了城市環(huán)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(kāi)發(fā)建設和人類(lèi)活動(dòng),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(chǎng)、機動(dòng)車(chē)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(kāi)發(fā)建設活動(dòng)產(chǎn)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(tài)環(huán)境安全。另外城市水土流失使生態(tài)環(huán)境惡化,不僅影響城市市容景觀(guān),同時(shí)也影響投資環(huán)境,阻礙和制約經(jīng)濟的發(fā)展。
2 城市水土保持
2.1 城市水土保持的特點(diǎn)
城市水土保持是針對城市水土流失提出來(lái)的,以保護城市水土資源,改善和美化城市環(huán)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(chǎn)建設安全運行,而且強凋城市生態(tài)環(huán)境的
綠化和美化,注重生態(tài)效益和社會(huì )效益;其三:在防治措施上,以防治水土流失為根本要求,科學(xué)配置水土保持措施,使其符合
城市綠化和環(huán)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(zhì)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(huán)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(kāi)發(fā)建設活動(dòng)(房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、旅游開(kāi)發(fā)、修建公路、舊城拆遷等)和開(kāi)辦礦山、企業(yè)造成的水土流失;城市規劃區內退化劣地的生態(tài)修復和重建,包括閑置開(kāi)發(fā)區的生態(tài)恢復治理、裸露山體缺口(采石場(chǎng)、遺留
邊坡、廢棄石場(chǎng)等)的復綠治理、原有侵蝕劣地的生態(tài)修復[8];城市開(kāi)發(fā)建設中的
建筑垃圾和城市生活
垃圾處理[9];城市開(kāi)發(fā)中有關(guān)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(tài)風(fēng)景林的保護;城市化開(kāi)發(fā)地中的
給排水問(wèn)題和城市
水系統建設中的淤積和污水達標排放問(wèn)題[lO]。
3 城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設
“城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設”是相對農業(yè)區水土保持生態(tài)環(huán)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(dòng)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(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展[11]。簡(jiǎn)言之,就是把水土保持,生態(tài)環(huán)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(tài)環(huán)境建設的目的和意義
城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設是為了解決在城市化過(guò)程中,因自然因素和人為活動(dòng)造成水土流失而導致的城市生態(tài)環(huán)境惡化,城市整體功能衰減等一系列問(wèn)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(huán)境,保護生物多樣性,優(yōu)化生存條件,使城市資源得到合理開(kāi)發(fā)和可持續利用。
城市是由社會(huì )、經(jīng)濟、環(huán)境3個(gè)基本要素相互作用、相互依賴(lài)、相互制約而構成的復雜的生態(tài)系統,三者的協(xié)調發(fā)展是城市可持續發(fā)展的本質(zhì)。環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以生存的條件,又是發(fā)展生產(chǎn)、繁榮經(jīng)濟的物質(zhì)源泉。社會(huì )生產(chǎn)歸根結底是從環(huán)境中獲取資源,加工為人們所必需的生產(chǎn)生活資料,為人類(lèi)創(chuàng )造物質(zhì)文明和精神文明[7]。生態(tài)環(huán)境是城市生態(tài)系統的物質(zhì)基礎,城市要獲得持續性發(fā)展,必須有良好的環(huán)境基礎。城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設是以保護、改善和美化城市環(huán)境為目的的,因而在城市可持續發(fā)展中具有重要的意義。
3.2 城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設的措施 城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設的措施可分為管理措施和
技術(shù)措施,根據解決的對象和內容不同,水土保持生態(tài)環(huán)境建設的措施布設層面不同。根據近年來(lái)的城市水土保持治理經(jīng)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(tài)環(huán)境建設要結合城市發(fā)展規劃及現狀,做出城市水土保持規劃和環(huán)境保護規劃,以指導城市水土保持工作的逐步實(shí)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(chuàng )建文明城市、衛生城市相結合;二是同城市開(kāi)發(fā)、基礎設施建設相結合;三是同建設生態(tài)環(huán)境,提高市民生活質(zhì)量,旅游、觀(guān)光、休閑相結合;四是同發(fā)展城市、城郊經(jīng)濟相結合。 水保部門(mén)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(shí)行“開(kāi)發(fā)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(cháng)遠的社會(huì )公益性事業(yè),需要全社會(huì )各部門(mén)的關(guān)心支持,相關(guān)部門(mén)應密切配合共同把關(guān),把城市水土保持工作落到實(shí)處;各級黨政領(lǐng)導要高瞻遠矚,既要關(guān)注城市的近期發(fā)展,又要考慮城市的長(cháng)遠利益,把改善城市生態(tài)環(huán)境、居民生活環(huán)境及提高區域經(jīng)濟社會(huì )的可持續發(fā)展能力列為重要目標,進(jìn)行系統、科學(xué)、嚴密的規劃,兼顧經(jīng)濟、生態(tài)、社會(huì )效益,扎扎實(shí)實(shí)搞好城市水土保持工作。
3.2.2 建立城市水土保持生態(tài)環(huán)境監測預報系統
水土流失監測預報模型是定量化開(kāi)展監測、評價(jià)水土流失環(huán)境危害和水土保持設施防治效益的核心[14]。近年來(lái)隨著(zhù)地球信息技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,監測工具和監測手段得到進(jìn)一步改善,但很少有成熟的微觀(guān)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(lǐng)域,最為急迫的需要之一就是發(fā)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(wǎng)絡(luò )和信息系統的建設,將成為近年我國水土保持監測發(fā)展的框架。監測信息管理技術(shù)、觀(guān)測技術(shù)的研究和應用推廣,將與該項建設密切結合,進(jìn)一步推動(dòng)我國水土保持監測業(yè)務(wù)的開(kāi)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(wù)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(wèn)題 在開(kāi)發(fā)區內按照城市建設排水標準,興建
排水管網(wǎng),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(wǎng)的淤積,雨污
管網(wǎng)分開(kāi),開(kāi)發(fā)區周?chē)绻寝r田,還應該恢復原來(lái)的農田排水系統[15]。對于缺水城市,可以通過(guò)下水道將大部分降水收集起來(lái)再利用,軟地面降水下滲通過(guò)森林凈化作用,將純凈水補充地下水。工業(yè)與
生活污水經(jīng)處理后再次利用,通過(guò)城市生態(tài)系統真正實(shí)現水循環(huán)利用,使生態(tài)系統水分基本達到平衡狀態(tài),從根本上解決城市水土保持問(wèn)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(guò)合理規劃和環(huán)保宣傳等手段,減少生產(chǎn)建設及市民生活過(guò)程中廢棄物和垃圾的排放量;其次是廢棄物的再利用,通過(guò)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(wàn)m3的廢棄渣治理過(guò)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(huán)境的同時(shí),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(lái)[13]。例如在近郊選擇適宜的洼地和溝道,經(jīng)過(guò)處理后填充廢棄物,既妥善處理了廢棄物的堆放問(wèn)題,又解決了破碎地表易受侵蝕的問(wèn)題。
3.2.5 加大植樹(shù)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(fā)達、易成活的樹(shù)種或草種;對于短期內無(wú)法上馬工程建設備用地,應采取臨時(shí)性綠化措施;對于公路兩旁以及城市邊緣廢棄地等,應通過(guò)一定的技術(shù)措施,合理利用土地選擇適宜的樹(shù)種、草種,進(jìn)行綠化保護,以增加城市綠地面積,防止水土流失發(fā)生;對城市空閑地、裸露地、工程開(kāi)發(fā)恢復地要及時(shí)植樹(shù)種草,提高城市植被覆蓋,確保城市足夠的公共綠地和生態(tài)用地,同時(shí)對城市住宅、庭院、墻面、
屋頂及
建筑物進(jìn)行綠化美化,防止水土流失,改善城市生態(tài)環(huán)境[6]。
另外,對于旅游風(fēng)景區需要在旅游淡季抓緊對被破壞的植被進(jìn)行生態(tài)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]??傊?,盡可能用軟覆蓋代替城市的硬覆蓋,通過(guò)增加雨水人滲來(lái)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(shí),城市生態(tài)環(huán)境也得到大大改善,城市的整體形象將大有改觀(guān),帶來(lái)的社會(huì )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(fēng)固沙、
泥石流防治等工程措施來(lái)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(fā)揮其兩項措施的綜合效益[2]。如在開(kāi)采場(chǎng)設立棄渣場(chǎng),專(zhuān)門(mén)用來(lái)堆放廢渣、棄土,并在堆放場(chǎng)四周砌
擋土墻,防止棄渣流失;沿開(kāi)采面邊緣開(kāi)截水溝,周?chē)_(kāi)設
排水溝,形成完整的排水系統,并在排水口沒(méi)置沉沙池,將泥沙流失盡量控制在開(kāi)采區范圍內。在路堤、路塹開(kāi)邊溝,坡頂和挖方邊坡平臺上開(kāi)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(shí)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(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的諸多生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,使城市建設者必須重新審視人與自然生態(tài)的和諧關(guān)系,無(wú)論是建設山水城市、園林城市、還是花園城市,都須強調開(kāi)發(fā)建設中的水土保持生態(tài)環(huán)境建設。城市化是社會(huì )發(fā)展的趨勢,而城市建沒(méi)必須伴隨著(zhù)城市水土保持的開(kāi)展而進(jìn)行,水土保持監督管理保證城市化有序地進(jìn)行,
規范各項建設工程按照現代化秀美城市的建設標準開(kāi)展水土保持生態(tài)環(huán)境建設。未來(lái)城市水土保持的發(fā)展中心是理念與管理的創(chuàng )新,知識與技術(shù)的創(chuàng )新,將會(huì )出現城市水土保持與城市林業(yè)、城市園林、城市生態(tài)建設等眾多學(xué)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(kāi)發(fā)、監測預報,依法行政和科研示范成為一個(gè)統一的整體,力爭全面提升城市水土保持生態(tài)環(huán)境建沒(méi)的水平,加速水土保持事業(yè)的發(fā)展。
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