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关于黑龙江中小河流综合治理中存在的问题及建议

2012-11-07 17:01:13 中国水土保持   作者: 艾晓燕 赵立峰  

[关键词]中小河流; 综合治理; 水土保持; 生态建设; 黑龙江

[摘要]河流上中游区开垦坡地、破坏植被等造成严重水土流失,下游河段城镇开发地面硬化率高、地表产流量大、城镇排污使水体污染程度提高、河道被压缩得狭窄且被硬质化、河道淤积严重,这些因素是造成河流生态系统退化、洪水泛滥、防洪压力增大的直接原因。在分析黑龙江省中小河流治理存在问题的基础上,阐明了新时期对河流上中游区、滨水城镇河段、农区河段综合整治的思路,并提出了相应的意见和建议。

[中图分类号]TV85 [文献标识码]C [文章编号]1000-0941(2012)02-0004-03

人类依水而居,所以中小河流两岸城镇发展集中,人口稠密。上中游区开垦坡地滩地、破坏植被,造成水源涵养能力降低,水土流失严重; 下游河段城镇开发地面硬化率高、地表产流量大,城镇排污使水体污染程度提高,河道被压缩得狭窄且被硬质化,河道淤积严重。这些因素不仅造成河流生态系统退化,也是造成洪水泛滥、防洪压力增大的直接原因。自20 世纪50 年代开始,我国就着手进行中小河流治理,由于受当时认知水平的局限,没有注重对河流生态系统的保护,城市河流追求“渠化”和“园林化”,乡村河流筑堤围垦,带来的水土流失及河流生态问题往往被忽视。近年来,人们已认识到中小河流治理不仅要完善防洪设施、提高防御标准,而且将河流的生态功能恢复和建设也提到了重要的日程。陈雷部长对中小河流治理工作给予了充分的肯定,在2011 年全国中小河流治理工作会议上指出: “中小河流治理工作启动以来……已完工和基本建成的项目在防汛抗洪中发挥了重要作用,许多经过治理的河段还恢复和改善了河道生态功能,美化了人居环境”[1]。新时期中小河流治理应该提倡多元化、个性化和体系化,应根据不同河段的环境承载力、人类活动特点进行总体规划。鉴于此,笔者就黑龙江省中小河流治理中存在的水土流失及水土保持生态建设有关问题进行了思考,旨在推进这项工作的深入开展。

1 河流上、中游区的综合整治

目前,黑龙江省中小河流上、中游区耕地垦殖率普遍很高,上游河源区毁林毁草形成了大面积的坡耕地,经过半个多世纪的农事活动,不仅造成区内严重的土壤侵蚀,使表土层厚度由垦殖初期的50 ~ 60 cm 下降到现在的20 ~ 30 cm,而且形成了众多的侵蚀沟,将垦殖初期的大块土地切割得支离破碎。这些侵蚀沟是泥沙下泄、搬运的通道,最终将泥沙汇入各级水系,对下游河床、水利设施等造成严重淤积。而且上游区植被的破坏,降低了其涵养水源的能力,致使降雨时地表产流量加大,暴雨时洪水泛滥,局地暴雨形成山洪、泥石流,冲毁道路桥涵、耕地、村庄等,严重威胁到人民生命和财产的安全。

由此可见,河流上、中游区生态环境破坏和水土流失是造成河流洪涝灾害发生的根本原因。陈雷部长在全国坡耕地水土流失综合治理试点工程现场会上指出: “加快坡耕地综合治理是控制水土流失、减少江河水患的关键举措”[2]。因此,应该将河流上、中游区水土流失治理以及水土保持生态建设纳入中小河流的综合治理体系中。具体治理的思路如下:

(1) 对流域内大于15°的坡耕地和河源区河流两岸一定范围内的耕地实行退耕还林,对3° ~ 15°的坡耕地应结合生态建设进行综合治理,建设好坡面截、蓄、排水设施。在河流两岸栽植水源涵养林作为植物缓冲带,兼顾下游区饮用水要求,植物缓冲带应保持一定的宽度,靠近水体岸边应为永久性的植物缓冲带,其宽度不应小于50 m,栽植耐水湿的植物进行护岸,并采取乔灌草立体配置; 外侧植物缓冲带为有计划的砍伐区,可以配置经济价值高的乔、灌、草,并定期进行树草种改良[3]。

(2) 河流上、中游区侵蚀沟坡降较大,行洪期沟道侵蚀强烈,治理中建设好防冲减蚀设施是防治水土流失的关键,而最好的措施就是在沟道建设植被。因此,结合一定规模和形式的工程防护措施,根据沟道不同部位的立地条件植树造林,对沟底、沟坡及沟岸进行防护,形成植物防护屏障,以此增加雨水入渗、拦蓄地表径流、减缓径流速度,能显著减轻径流对沟底及岸坡的冲刷,最终达到蓄水保土的目的。

(3) 对不适合人类居住的河流两岸区域,应采取从根本上解决问题的生态移民策略,这样可以减轻防洪压力,也能体现人与自然和谐相处理念。如黑龙江省宁安县沙兰镇, 2005 年6月10 日14 时左右,因上游山区局地暴雨形成山洪,死亡近100人,并造成沙兰镇中心小学等被洪水淹没。造成灾害的原因,除了不可预见的局地暴雨形成山洪外,还有过窄的河道和河道中的壅水建筑物降低了河道的行洪能力。因此,上、中游区河道两侧不适合居住的村屯应考虑实行生态移民,以便为河流生态功能的恢复创造有利的条件。

2 滨水城镇河段的综合整治

下游河流两岸城镇集中、人口稠密,人民生命和财产安全、人居环境质量的提高应该是该区段关注的重点。以往城区段河道治理多是沿河岸垒墙筑堤,致力于对自然河道的改造,采取规划的断面缩窄取直河道,使河道渠系化、河床河岸硬质化,依靠在硬化的河道上修筑防洪堤、防浪墙拦截洪水、消除水患,却忽视了对自然河道景观及生态环境的保护,使基流减少、水质恶化、水生物系统退化。针对存在的问题,提出以下防治建议:

(1) 城市建设挤占河道,使得河道空间减少、水面变窄,河道行洪能力降低是城市河段普遍存在的问题。鉴于此,建议对人口稠密、工厂集中的河流两岸实施移民和搬迁,以便拓宽河道,增大河道泄洪能力,降低防洪堤、防洪墙的设置高度,也为设计出具有近自然河流状态的景观留出余地。宽阔的河道不仅是行洪的需要,而且也是保障河流纵向的连通性、提供生境多样性的基础。同时,人类从河流两岸退出一定空间,也可减少污染源,减轻河流水质污染和对水生态系统的破坏。应该关注的是,近几年很多投资商以投资建设防洪设施为由,在临近河岸的地方圈地搞房地产开发,建设观景房、亲水家园等,这是新时期新的侵占河道的表现,应该引起有关部门的重视。需慎重募集建设资金,在做好城市开发、保证城市防洪安全的同时,不能忽视对河流生态环境的维护。

(2) 城市河道的直线化、渠道化,人为地改变了河流的自然状态,破坏了水生物的生息环境。从生态角度看,河流的蜿蜒曲折使河流形成主流、支流、河湾、沼泽、急流和浅滩等丰富多样的生境[4],为河流的生物多样性提供了条件。因此,综合治理中应注重保持河道的自然弯曲形态。河道断面设计应按照河流自然形态,体现多元化、个性化的特征,尽量避免上下游采用统一河宽、比降等的规则断面设计,控制裁弯“直线化”河道。城市规划建设、景观建设应该尽量依从自然法则,沿河取势、取景,保持河流多样形态和灵气,构筑一个真正人与自然和谐共处的家园。

(3) 硬质化河床、河岸改造及河岸整治也是中小河流治理所面临的重要问题。传统的河道治理是采用硬质材料(混凝土、浆砌石) 对河底、岸坡面进行护砌加固,硬质材料的使用在工程安全上虽然具有一定的优点,但在生态保护上却存在着很多不足: 一是天然状态下地表水和地下水具有一定的相互补给作用,硬质材料的使用使得河道纵横向水交换和水循环被阻断,还会导致大量底栖生物消失。混凝土化的河道不利于水生动物在其表面的附着和生存,也会导致栖息于河床、河岸带的物种因生境改变而消失[5]。二是硬质材料的使用剥夺了河岸植被生长的可能性,从而影响着陆地、水生生态系统的能量交换,降低了河岸带生态功能的良性作用。因此,城镇河道整治应提倡将生态、人类健康和安全意识融入到工程设计、材料选择和施工设计中,优先采用有利于河流生态系统修复的材料和技术方法[5],根据不同河段的自然条件和景观要求,规划和设计不同的护岸形式,包括亲水护岸、生态系统护岸和景观保护型护岸等等,以营造出健康、丰富、美观的河流景观。狭窄河段倡导生态型护岸,采用硬质生态砌块,在正常水位和设计洪水位线错台布置植生挡墙,洪水淹没区采用天然石料、木桩、植柳、植草进行防护; 宽阔缓滩河段可以做成亲水型的岸坡,用植生块体配合观赏性强、生态性能良好的植物保护岸坡。滩地、水边通过人为干预恢复滩涂湿地近自然的生态功能; 需要改造的河段,应将混凝土或浆砌石护底、护岸改造成生态型河岸,拆除硬质化河床和部分或全部拆除硬质化护岸的上半部,采用生态透水护坡块体护坡[6]; 河岸、河堤洪水位以上是植物绿化的亮点,是河流景观的主要营造区域,可以采用乔灌花草建造绿化带,增加植物量配置,降低硬质措施对河流的胁迫作用[4],发挥植物固土防蚀、调节水势水情的作用,同时也可增加景观效应。

(4) 针对黑龙江省冬季河流封冻的特点,在滨水城市建造橡胶坝不是最优的选择。笔者认为,应结合城区附近挖沙、取土破坏的河道或在城郊适当的位置建造人工湖泊湿地较为科学。保持与原有河道连通,建造人工湖泊湿地,收集城市中水、雨水,扩大水面,是城市景观建设、生态建设的需求。湖中栽植沉水植物和挺水植物,湖水通过泥土、石砾、植物根系层层过滤、自然净化,形成清净明澈的景观水域。可以说城市湿地也是承载着水源净化功能的生态区域,对调节城市小气候十分有益。经历了都市的繁华和喧嚣,人们的情感更加回归对大自然原生态的依恋和亲近,通过湖滨绿地、亲水湖岸和近水湖区生态建设,在城市营造一个开放型的湿地公园,可成为人居环境品质提高的最好见证。

3 农区河段的综合整治

农区河段(乡村河段) 致力于修建堤防防范洪水,采用规划堤距、裁弯取直的做法修建堤防不是科学的做法。以往的堤防是历史遗留的产物,总体上讲堤距设置虽符合防洪要求,但并不是生态上的最优。笔者认为农区段河流应注重河道清淤、岸坡整治,河流两岸应留有一定宽度的河滩地,保持河床、岸坡的稳定和足够的泛洪空间是维持河流良好生态系统的基本条件。农区河段的综合整治内容如下:

(1) 河道清淤。由于上游区水土流失和河流两岸居民生产生活垃圾排放,下游河道泥沙淤积严重。河床抬高使河槽变浅,河槽蓄水容积降低,也大大降低了河槽自身的调蓄能力,洪水期河水出槽,淹没、冲蚀两岸耕地,造成耕地土壤流失; 枯水季节因河道蓄水有限,水面蒸发强烈,从而也成为导致河道断流的原因之一,极大地影响着河流生命的健康。目前,黑龙江省中小河流挖河取土、采沙设障等侵占河道的现象日渐增多,有些河段的滩地、河槽挖损严重,有的河道采沙挖深达10 多m,基本揭穿了地下含水层,造成地下水污染。所以,清淤疏浚整治河道应是中小河流治理的重要内容,治理中应定期清理河道淤积的泥沙,清除生产生活垃圾,让河槽保持一定的蓄水空间,使河水流动更加顺畅,还给河道一个维持自身健康的生态空间。同时,要清除河道中的障碍物,整治河滩、河岸,梳理河道,恢复河流自然形态。

(2) 河流岸坡整治与防护。目前的农区段中小河流岸坡整治是薄弱环节,多数河流两岸岸坡裸露、河岸坍塌、土地损失严重。生态水利研究表明,一旦河岸发生坍塌,那么河岸带的生态系统就会遭到毁灭性的破坏,同时也会增加河水的泥沙含量。所以,保持岸坡稳定是维持河流生态功能的必要条件。生态型护岸技术不仅可以保证河岸的稳定,而且还可以保护和恢复河流岸坡的生态环境。植被护岸可以说是生态护岸中最为经济可靠的类型,它主要依靠植物繁茂的茎叶和错综复杂的根系加固土壤、防治水土流失、稳定岸坡,其作用可归结为根叶的水文效应和根系的力学效应两方面。当植树种草不足以满足保护岸坡稳定要求时,可以考虑先采用生态型硬质护坡形成稳定的岸体,然后再进一步实施植物护岸。生态型硬质护岸类型有混凝土框格预制件或镂空几何预制块体、生态型硬质材料护砌块、网笼结构及土工织物护坡体等等。生态型硬质护岸既具有传统硬质护岸强度大、防护性能好的优点,又能维持河流生态系统的横向联系,形成利于河岸带生物、水生动植物生长栖息的场所。

(3) 退耕还滩还草还湿,完善防洪工程建设。河滩地是河道两侧经过多年泥沙沉积而形成的天然滩涂土地,是河道的行洪泄洪区。河滩地水草丰茂,也是多种亲水动物的栖息场所。原生态河流两岸有宽阔的滩地、足够的泛洪空间,一般洪水袭来,阶地以上空间是避洪的安全场所。目前黑龙江省中小河流两岸滩地农业垦殖率相当高,河流两岸的滩地基本上被开垦为耕地,人类侵占河道、破坏河岸带生态系统,虽然拥有了这片土地,但不得不异地挖损土地筑堤挡水,因堤防自身遭受外营力侵蚀破坏及河床的抬高,要不停地加高培厚堤防,政府在堤防修筑和维护上的投入、河流生态系统遭到破坏的环境损失与这片土地的收益比较是得不偿失的。恢复河流滩涂蓄滞洪功能,应该是对中小河流防洪工程建设的进一步完善,是生态蓄洪防洪的新举措。扩大河流滩地蓄洪面积,减少堤防设置,恢复滩涂的自然生态环境,也是维持河流生命健康的重要条件之一。河滩地是河道管理范围内的土地,属国家所有,由河道主管机关负责管理,因此笔者认为,建立起完善的补偿机制,河滩地退耕还滩是可行的。

(4) 堤防布置及防护。有必要设置堤防的河段,应该按照河流的走势布设堤防,保持河流弯曲的自然形态,按照河流的形态设置堤防距离、留有一定宽度的滩涂,保持河流—河漫滩—湿地的水文、水力的系统效应,使河流有一个健康的生态廊道,而堤防工程也是水土保持生态建设关注的重要内容之一。目前,黑龙江省中小河流防洪设施以土质堤防为主,经过多年的探索和实践,土质堤防植物综合护坡技术是保持水土、稳定边坡、维护生态功能等综合效益最佳的护坡手段之一(分散性黏土堤除外) ,所以堤防工程设计应体现生态优先的原则。综合整治中,要根据堤坡立地条件、抢险、景观及农牧业建设要求,采用种草护坡或灌草配置护坡,有交通要求的堤顶应该对堤顶路面做适当的处理,堤防迎水侧栽植防浪林、背水侧栽植护堤林,通过植被建设,既保证了工程运行安全,又起到了保持水土、改善生态环境的作用,同时也提升了水利景区的观赏价值。

4 结语

(1) 中小河流洪水泛滥及断流都是其生态环境恶化的表现,与上游区破坏植被开垦耕地、水土流失有着直接的关系。

新时期中小河流治理,不仅要提高中小河流的防洪能力,保障人民生命财产安全和经济社会的可持续发展,同时要着眼于维持河流生命健康,高度重视大规模治理可能产生的对生态的影响,在确保防洪安全的前提下,科学确定治理模式。要尽可能保持河流的自然形态,加强对生态环境的保护[1]。河流源头区水土流失防治、水土保持生态建设是维持河流生命健康的关键举措之一,因此应将河流上中游区水土流失治理纳入中小河流综合治理的重要议程中。政府应统筹中小河流治理、河流上中游区坡耕地治理、小流域水土保持生态建设等项目的资金安排和规划设计,优先安排河流源头区的水土保持生态建设项目,以尽快恢复其良好的生态环境。

(2) 退耕还滩还湿是对中小河流防洪工程建设的进一步完善,也是恢复河流自然生态环境的组成部分。就黑龙江省而言,退去耕种的河流滩涂还给自然,不会对当地的粮食安全产生明显的影响。人类退一步,自然就会更加丰盈美丽,人们的生活环境也会变得更加美好。

[参考文献]

[1]陈雷.加强领导健全机制科学治理扎实推进中小河流治理工作——在全国中小河流治理工作会上的讲话[EB/OL].http: / /www.mwr.gov.cn /slzx /slyw/201107 /t20110714_300603.html.

[2]陈雷.认真贯彻中央水利工作会议精神扎实推进坡耕地水土流失综合治理工作[EB/OL].http: / /www.mwr.gov.cn /slzx /slyw/201108 /t20110802_302465.html.

[3]SL 446—2009,黑土区水土流失综合防治技术标准[S].

[4]董哲仁,孙东亚.生态水利工程原理与技术[M].北京: 中国水利水电出版社, 2007: 57-59.

[5]杨海军,李永祥.河流生态修复的理论与技术[M].长春:吉林科学技术出版社, 2005: 63.

[6]许士国,高永敏,刘盈斐.现代河道规划设计与治理——建设人与自然相和谐的水边环境[M].北京: 中国水利水电出版社, 2006: 41.

[作者简介] 艾晓燕(1962-) ,女,黑龙江桦南县人,高级工程师,从事水土保持规划、设计及水土保持方案编制工作。
 




责任编辑: 江晓蓓

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