第13卷第3期福建水土保持Vol.13 No3 2001年9月 FujianSoilAndWaterConservationSep.2001
城市水土流失及其防治
林文莲
(福建省水土保持监督站 350003)
摘 要 随着城市化进程的加快,城市水土流失日益严重。本文在分析城市水土流失
原因、特点的基础上,从提高思想认识、编制水土保持规划、加强水土流失治理、强化
水土保持预防监督和管理方面,提出了城市水土流失的防治对策。
关键词 城市化;水土流失;防治对策
[中图分类号]S157.1 [文献标识码]C [文章编号]1002-2651(2001)03-0019—05改革开放以来,我国城市化进程显著加快。到1998年底我国城市总数达668座,城市人口
〔1〕约占全国人口的30%,城市化水平达到27%。国内有专家预测,中国在30年后,城市人口将
〔2〕超过10亿,城市化率接近70%。但随着经济建设的不断发展,在城市化进程中进行大规模
的房地产开发和筑路、兴修水利工程等基础设施建设,造成原有地貌植被的破坏、城市水土流失等现象相当普遍。有关部门通过对57个城市的调查发现,这57个城市的城区总面积为
7.93万km2,而水土流失面积达1.9万km2,约占城区总面积的24%。城市水土流失面积虽小,但流失量大,危害极严重。特别是我国不少大中小城市分布在山区、丘陵区、风沙区,这些地区除客观上就存在产生水土流失的自然因素外,加上不合理的经济活动日益频繁,更是加剧了水土流失的发生。所以搞好城市水土保持工作对经济发展、人民生活水平的提高都具有十分重要的意义。城市水土保持已提到了重要议事日程,成为现代化建设中一项刻不容缓的任务。1 城市水土流失的原因
造成城市水土流失的原因有自然因素和人为因素两种,其中人为活动是城市水土流失的主要原因。在城市化过程中由于筑路、工矿开采等大规模推山填沟,构造“小平原”等人为激烈扰动,致使地表植被和地形地貌遭到破坏,以及大量泥沙、固体废弃物淤塞河道和城市排水道,影响城市防洪,从而造成了现代人为水土流失。
1.1 基建过程引起的侵蚀
在城市基础设施建设中,挖高填低形成开挖山体凌空面斜坡、堆积平台外缘松散斜坡和堆积平台堆积面,即我们通常所说的“两坡一面”。它们是水土流失最严重的地方,据测定“两坡一
22〔2〕面”的土壤侵蚀模数高达数10000t/km・a以至数10万t/km・a。其中堆积平台外缘松散
斜坡,由于堆积时间短,组成物质细小疏松,抗剪切强度小,又没有拦挡措施,极易被径流冲刷而形成沟状侵蚀,随着沟状侵蚀的发展,沟道下切加深,使沟坡临空面加大,重力潜在侵蚀量随之增加,所以它是建筑工地最重要的泥沙策源地。而开挖山体凌空面斜坡由于坡度较大,坡面侵蚀基准面因开挖遭到破坏,坡面系统各要素发生了变化,形成了潜在的土壤侵蚀,堆积平台、堆积面坡度较缓,侵蚀量相对较小。
收稿日期:2001-3-21
作者简介:林文莲(1969— ),男,福建福清人,农艺师,现从事水土保持监督工作。
福建水土保持 第13卷
目前,有些开发单位对土地不进行合理的开发,在前期准备工作中的“三通一平”以及基坑开挖后,破坏了原地面植被,而新的植被还未来得及覆盖,使大面积地面长期裸露,成为“撂荒地”。这些“撂荒地”一旦遇上侵蚀型暴雨,将导致严重的水土流失。在主体施工期间,大部分地表被建筑物覆盖,但仍有部分土壤是完全裸露的,而且大多是各种松散堆积体,其抗侵蚀能力特别低,在外力作用下易发生侵蚀。如深圳市境内观澜河流域工业开发区,机械夷平的风化花
2〔3〕岗岩丘陵裸地,雨季土地侵蚀极为严重,平均土壤侵蚀模数达15万t/km・a,各种松散堆
4〕积坡的土壤侵蚀模数更高,达25万t/km2・a〔。侵蚀的泥沙淤塞河道、水利设施后,雨季洪水
常引发二次灾害。
1.2 随意倾倒、堆置废弃物引起的侵蚀
随着城市的扩建,房地产开发,工矿企业迅速增加,相应地也产生了大量砂、石、土等固体废弃物。由于对城市水土保持宣传不够,建设单位对这些废弃土石采取了一种“随意”行为,将弃土弃渣随意倾倒入河道或堆放在岸边、沟坡,借助水流作用输送到下游,将对下游农田、水库造成直接的危害,或淤积河床、沟道,影响河沟的行洪能力与防汛安全,特别是遇到汛期,洪水将冲蚀砂石等,造成潜在的城市洪灾威胁。经调查穿越陕西省铜川市15km的漆水河,沿岸共有15家建材厂剥离土层,开采石料,将千万吨废弃物就近倾入河道,不但使河水污染,而且造成新的水土流失。1996年底统计,韩城市新老城区废渣产出量为1527.6万t。该市所属龙门下峪口工业区,靠近黄河,产出废渣已达51万t,所征用的4hm2沟道弃渣场已被填满,但目前仍
5〕以每年25万t的渣量在继续堆积,一遇暴雨,弃渣直接流入黄河〔。深圳市布吉河中游的房地
产开发,使河道迅速淤积,1992年一场5年一遇的暴雨,就造成了9000多万元的直接经济损〔6〕失。
1.3 城市垃圾引起的侵蚀
城市居民生活和工业生产排放的垃圾是固体废弃物的重要方面。据统计,1990年我国城镇垃圾累计堆放量达64.8亿t,占地6万hm2。北京市区日产垃圾达6700万t;广州垃圾堆占
7〕地近100hm2;内蒙古呼和浩特市垃圾占地2.27km2,为市区总面积的3.5%〔。而且,我国城市
〔8〕垃圾总量在未来10～20年间仍将以3%～5%的速度递增。目前,我国垃圾的无害化处理率
低,不到5%,又由于没有统一规划,大量垃圾露天堆积成山,有的甚至将其堆放在山坡旁或沟道、江河内,除损害城市景观外,更主要的是产生了严重的污染和侵蚀。堆积的垃圾呈松散状态,未经夯实,一遇暴雨直接泄入河内,不但造成水体污染,而且影响了城市的排水防洪。据有关资料,西安市1990年生活垃圾达87.6万t,处置50.3万t,主要是占地堆放。历年生活垃圾堆存达500万t,占地386.5hm2,任其风吹、雨淋。攀枝花市80年代每年产生垃圾2500多万t,
〔5〕堆放于金沙江畔的有600多万t,每年约有10%被冲到金沙江。英国高达244m的威尔士阿
9〕伯芬垃圾场垃圾曾滑入城里,导致800多人伤亡〔。
1.4 地面下沉、塌陷引起的侵蚀
为满足工矿业和城市居民生活用水的需要,大量抽取地下水,使得地下水位下降,流速加快,侵蚀冲刷能力增强,细颗粒物质被带走,土层裂隙、孔隙等不断扩大;原来处于潜水位以下
10〕的土层浮托力消失,土体自重相应增大,从而造成地面下沉或塌陷〔。我国沿海城市,如上海、
天津等,地面沉降一般比内陆城市严重,这主要与滨海三角洲平原分布有较厚的淤泥质粘土层
〔10〕有关。目前全国以地下供水为主要来源的城市有80%,已有30多个城市出现地面下沉。如
苏州市年平均下沉量由50年代的3mm增加到80年代的30mm,常州市高达60～70mm;50年代以来苏州、无锡、常州地区累计地面最大下沉量都在1000mm以上;苏州市累计下沉量大
11〕于600mm的地区达80.4km2,为城市区面积的2.3倍〔。因地面沉陷给人民生命财产和经济
带来了损失。据1996年1月16日《成都晚报》报道,1995年2月19日5时40分,位于西湖的
第3期 林文莲:城市水土流失及其防治
淅江医院一水泥路突然发生塌陷,塌陷坑面积20多m2,深8m,积水5m多深,造成一人跌落陷坑死亡。
1.5 开发建设诱发的侵蚀
在山区、丘陵区,以矿产等资源开采为主的城市,由于对潜在侵蚀认识不足或管理措施未跟上,开矿、采石等活动不仅造成植被破坏,环境退化,而且大量废弃物堆积在山丘斜坡或采矿台阶上,使基底承受荷载增加,在外部因素的触发下,就会产生新的崩塌、滑坡、泥石流侵蚀。如三峡库区两岸,有多个县级以上的城市存在崩塌、滑坡和泥石流灾害,以重庆市、巴东县为〔10〕例。重庆市近几年已发生崩塌、滑坡数千次,毁坏民房5万多间,2万多户受害,3000多人受伤,200多人死亡,直接经济损失达19亿元。巴东县老城区有滑坡14处,泥石流沟13条;搬迁的新城区在1995年6月、10月就发生2次滑坡,滑坡体占地面积分别达4万m2和2.25万2〔12〕m;1998年6月城区内白岩沟发生泥石流灾害,数十座新建房屋严重受损。
2 城市水土流失的特点
城市水土流失是在特定历史条件下发生的自然现象,它的产生、发展与城市环境变化和社会经济发展密切相关,具有不同于农村水土流失的特点。
2.1 流失原因特殊
人类活动对自然环境的影响越来越大,在某些方面甚至超出了自然因素的影响,形成了独特的人为—自然灾害。城市水土流失实质是由人为因素引发的,其形成和演变的各个环节无不受到“建设性破坏”人为活动的影响。据统计,城市水土流失的93.5%是由人为造成的,而又以修路、采矿取土以及各种基础设施建设中的“三随”现象为主。在建设过程中不可避免地破坏地貌、植被或水土保持设施,排放大量废土弃渣,使城市环境在较短时间内面目全非。经调查,深圳1995年全市有水土流失面积185km2,而人为造成的水土流失面积就达173km2,占水土流失面积的94%。据陕西省铜川市1996年普查,郊区225处厂矿点年排放弃土弃渣686.6万t,
2〔5〕剥离地表面积522hm,相当于一年半到二年多的水土流失治理面积。此外,在城市这个特殊
的“人为环境”下,水土流失规律也深深地打下了人为活动的烙印。如城市大面积的水泥和砖石地面,使得降雨即发生地表径流,有风即发生风蚀扬尘。面蚀多发生在街道、路面及一些平坦地区,重力侵蚀则多发生在河、渠两旁废弃物堆积点及高陡的人工开挖边坡等。
2.2 流失强度大
城市在开发建设过程中造成的水土流失强度是自然因素造成的流失所不可比拟的。以建设时期的流失强度最大,年侵蚀模数达1～6万t/km2;项目建设“三通一平”后裸地年侵蚀量
13〕高达15万t〔。在山区,城镇诱发的水土流失,其侵蚀强度也相当大。据统计,山区滑坡区和泥
2〔14〕石流沟的侵蚀模数通常都在5～10万t/km・a,危害极严重。对三明城区部分流失区测定
结果表明,建设中大量无序开挖、堆倒等侵蚀强度十分惊人。堆积的弃土石渣侵蚀强度在2.85～4.25万t/km2・a,最高达12万t/km2・a;开挖面侵蚀强度在1～2万t/km2・a,平均1.46
15〕万t/km2・a〔。因此,流失强度大是城市不合理开发建设造成侵蚀的一个主要特点。
2.3 流失造成的危害严重
城市是一个完整的人工生态系统,随着城市化进程的加快,人为活动影响日趋频繁,使得城市生态系统自我调节功能减弱。同时,城市人口密集,建筑设施和财产相对集中,加之开发建设规模大,一旦造成水土流失,其后果要比农村严重得多。明显地,由于水土流失,造成土层变薄,地力衰退,土地资源日益减少;同时土壤侵蚀下泄的大量泥沙淤积于河道、城市排洪渠、下水道等排洪设施,大大降低了这些设施的排洪泄洪能力,将造成洪涝灾害。据深圳试验区实测,
3〕侵蚀泥沙就地淤积量仅占侵蚀总量的40%〔,大部分都进入了下游河道和水利工程。赣州市
洪涝灾害发生的频率大幅度上升。据初步统计,90年代初以来,赣州市区曾6次进水,直接经
福建水土保持 第13卷
16〕济损失达数亿元〔。此外,城市建设中开山采石、乱掘乱挖等行为,不仅形成了大量裸露山体
缺口,影响了城市景观生态,也使城市中大气飘尘含量增加,空气质量下降;城市生态环境的恶化反过来又损害了投资环境,阻碍城市经济的发展。
2.4 流失治理难度高、投资大
对城市水土流失的治理仍坚持工程措施和生物措施相结合的原则,但不同地区侧重点不同。对于内地山区城市,由于资源开发导致丘陵山体破碎,常引发滑坡、崩塌等重力侵蚀,对其治理难度较大,应以工程措施为主,而修建高标准、高质量的工程所需资金必然更多;沿海一些新兴的现代化城市,居民生活水平较高,渴望有一个优美、舒适的空间来工作和生活。水土流失防治工程不仅包括对原有侵蚀环境的整治,更强调城市周围环境的绿化和美化,不断提高人们生产、生活的环境质量。相应地,治理中对高级景观树种、草种的投资明显加大。
3 城市水土流失的防治对策
针对城市水土流失的原因和特点,对其防治要坚持预防为主的方针,把工作重点放在预防、监督、管理上。对凡可能造成水土流失的开发建设项目,水行政主管部门要严格水土保持方案审批制度,坚持建设项目的“三同时”制度和水土保持设施验收制度,使城市开发建设与水土保持同步,防止水土流失。
3.1 提高对城市水土流失的认识
当前,仍有不少人在认识上发生错位,把水土保持仅囿于山区、丘陵区和农业、农村,忽视了城市开发带来的人为水土流失问题。实际上,随着城市化的发展,大规模土地开发或基本建设而产生的负面效应越来越突出。城市水土流失问题成为关系现代化城市的投资环境和生活环境是否安全、优美;城市经济可持续发展的重大问题,其流失强度大、发展迅速、危害严重。因此,应通过多种方式,坚持面向领导、面向基层、面向群众进行宣传,使社会各界对城市水土流失危害求得共识,从而增强全民的城市水土保持意识,提高广大干部群众对开展城市水土保持工作重要性和紧迫性的认识。特别是各级政府在工作中要用可持续发展的观点处理经济建设与环境保护的关系,决不能以牺牲环境为代价去救得经济一时的发展;同时要把城市水土保持工作当作一项重要的公益事业来抓,将其纳入议事日程,抓紧抓好,使社会经济与环境协调发展。
3.2 编制城市水土保持规划
城市水土保持工作是一项复杂的系统工程,为了有序地开展工作,编制切实可行的水土保持规划是搞好城市水土保持工作的基础。各市水土保持部门在深入调查、综合分析的基础上,结合城市总体规划和城市功能分区制订水土保持区划,依此划定水土保持的重点预防保护区、重点监督管理区及重点治理区,有利于分类管理。同时,水土保持规划要结合用地现状,并与城市防洪规划、农业用地保护规划、林业规划、生态园林及绿地规划等相衔接,充分体现因地制宜、分类指导、保护生态环境、控制水土流失的特点。城市水土保持规划是城市总体规划中不可缺少的一部分,我们必须用全新的思路,把握城市发展方向,明确规划目标,使规划为城市建设与水土保持服务。
3.3 加强城市水土流失治理
在城市建设和开发利用中,人为造成的水土流失是严重的,积极主动地开创这一非农领域的水土保持工作是水土保持界面临的一个新课题。由于城市众多的人文景观和人工地貌,侵蚀方式和泥沙输移已不完全受自然规律控制,故城市水土保持不一定按小流域治理模式进行,必须依据城市地域结构,从实际出发进行治理措施的宏观布局和具体安排。在市区,以工厂、商业、居住为主,道路、房屋、人工集中,工业“三废”和城市生活垃圾任意排放造成污染是主要的侵蚀方式。对其治理着重是要加强“三废”的管理,通过管道或渠道将它们排放河流,并努力提
第3期 林文莲:城市水土流失及其防治
高治污能力;同时尽量减少生活垃圾量,加强垃圾的处理和综合利用,以达到“化害为利,变废为宝”的目的。城郊区处于城乡结合部,农业、工矿业比重较大,以施工中的开挖、土地平整和弃土弃渣造成的水土流失为主。因此首先要合理安排施工的进度,尽量避免在雨季进行大规模的土方工程,以减少流失量;在施工工地及其周围要修筑临时性排水沟网和沉沙池,将侵蚀泥沙拦截在施工现场。对于开挖形成的边坡,要采取工程措施和生物措施护坡,防止发生水力和重力侵蚀。特别是对弃土弃渣要进行妥善处理,修筑拦渣坝、截水沟等,并做好覆土绿化。此外,城市水土流失防治工程要适应时代发展的潮流,在保住水土资源的基础上,不断改善和美化生态、生活环境,使城市水土保持工作进入一个更高阶段。
3.4 强化城市水土保持的预防、监督和管理
《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》及一系列地方性法律法规的颁布,成为促进城市水土保持工作开展的有力武器。为从根本上遏制城市水土流失,凡从事可能造成水土流失的开发建设活动的单位或个人,必须先提交水土保持方案,水行政主管部门要严把审批关,坚持建设项目“三同时”制度,做到开发建设与水土保持方案同时设计、同时施工、同时竣工验收。对不申报水土保持方案就擅自动工或造成严重水土流失又不进行治理的单位或个人,应依法对其严肃处理和惩罚。对尚未发生水土流失的地方,根据城市发展规划,在开发建设过程中做好水土保持预防工作。同时,要建立健全城市水土保持监督体系,水务部门要随时检查、监督建设单位实施水土保持方案及水土流失治理的情况,实现“开发一片、建设一片、保护一片”,有效防止新的水土流失的发生。
城市水土流失是城市化过程中不合理的人类活动造成的,危害严重,已引起了有关部门的高度重视。随着我国改革开放的深入,只有在搞好城市水土保持和城市生态环境建设的基础上,社会经济可持续发展的目标才能得以实现。
参考文献
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原因、特点的基础上,从提高思想认识、编制水土保持规划、加强水土流失治理、强化
水土保持预防监督和管理方面,提出了城市水土流失的防治对策。
关键词 城市化;水土流失;防治对策
[中图分类号]S157.1 [文献标识码]C [文章编号]1002-2651(2001)03-0019—05改革开放以来,我国城市化进程显著加快。到1998年底我国城市总数达668座,城市人口
〔1〕约占全国人口的30%,城市化水平达到27%。国内有专家预测,中国在30年后,城市人口将
〔2〕超过10亿,城市化率接近70%。但随着经济建设的不断发展,在城市化进程中进行大规模
的房地产开发和筑路、兴修水利工程等基础设施建设,造成原有地貌植被的破坏、城市水土流失等现象相当普遍。有关部门通过对57个城市的调查发现,这57个城市的城区总面积为
7.93万km2,而水土流失面积达1.9万km2,约占城区总面积的24%。城市水土流失面积虽小,但流失量大,危害极严重。特别是我国不少大中小城市分布在山区、丘陵区、风沙区,这些地区除客观上就存在产生水土流失的自然因素外,加上不合理的经济活动日益频繁,更是加剧了水土流失的发生。所以搞好城市水土保持工作对经济发展、人民生活水平的提高都具有十分重要的意义。城市水土保持已提到了重要议事日程,成为现代化建设中一项刻不容缓的任务。1 城市水土流失的原因
造成城市水土流失的原因有自然因素和人为因素两种,其中人为活动是城市水土流失的主要原因。在城市化过程中由于筑路、工矿开采等大规模推山填沟,构造“小平原”等人为激烈扰动,致使地表植被和地形地貌遭到破坏,以及大量泥沙、固体废弃物淤塞河道和城市排水道,影响城市防洪,从而造成了现代人为水土流失。
1.1 基建过程引起的侵蚀
在城市基础设施建设中,挖高填低形成开挖山体凌空面斜坡、堆积平台外缘松散斜坡和堆积平台堆积面,即我们通常所说的“两坡一面”。它们是水土流失最严重的地方,据测定“两坡一
22〔2〕面”的土壤侵蚀模数高达数10000t/km・a以至数10万t/km・a。其中堆积平台外缘松散
斜坡,由于堆积时间短,组成物质细小疏松,抗剪切强度小,又没有拦挡措施,极易被径流冲刷而形成沟状侵蚀,随着沟状侵蚀的发展,沟道下切加深,使沟坡临空面加大,重力潜在侵蚀量随之增加,所以它是建筑工地最重要的泥沙策源地。而开挖山体凌空面斜坡由于坡度较大,坡面侵蚀基准面因开挖遭到破坏,坡面系统各要素发生了变化,形成了潜在的土壤侵蚀,堆积平台、堆积面坡度较缓,侵蚀量相对较小。
收稿日期:2001-3-21
作者简介:林文莲(1969— ),男,福建福清人,农艺师,现从事水土保持监督工作。
福建水土保持 第13卷
目前,有些开发单位对土地不进行合理的开发,在前期准备工作中的“三通一平”以及基坑开挖后,破坏了原地面植被,而新的植被还未来得及覆盖,使大面积地面长期裸露,成为“撂荒地”。这些“撂荒地”一旦遇上侵蚀型暴雨,将导致严重的水土流失。在主体施工期间,大部分地表被建筑物覆盖,但仍有部分土壤是完全裸露的,而且大多是各种松散堆积体,其抗侵蚀能力特别低,在外力作用下易发生侵蚀。如深圳市境内观澜河流域工业开发区,机械夷平的风化花
2〔3〕岗岩丘陵裸地,雨季土地侵蚀极为严重,平均土壤侵蚀模数达15万t/km・a,各种松散堆
4〕积坡的土壤侵蚀模数更高,达25万t/km2・a〔。侵蚀的泥沙淤塞河道、水利设施后,雨季洪水
常引发二次灾害。
1.2 随意倾倒、堆置废弃物引起的侵蚀
随着城市的扩建,房地产开发,工矿企业迅速增加,相应地也产生了大量砂、石、土等固体废弃物。由于对城市水土保持宣传不够,建设单位对这些废弃土石采取了一种“随意”行为,将弃土弃渣随意倾倒入河道或堆放在岸边、沟坡,借助水流作用输送到下游,将对下游农田、水库造成直接的危害,或淤积河床、沟道,影响河沟的行洪能力与防汛安全,特别是遇到汛期,洪水将冲蚀砂石等,造成潜在的城市洪灾威胁。经调查穿越陕西省铜川市15km的漆水河,沿岸共有15家建材厂剥离土层,开采石料,将千万吨废弃物就近倾入河道,不但使河水污染,而且造成新的水土流失。1996年底统计,韩城市新老城区废渣产出量为1527.6万t。该市所属龙门下峪口工业区,靠近黄河,产出废渣已达51万t,所征用的4hm2沟道弃渣场已被填满,但目前仍
5〕以每年25万t的渣量在继续堆积,一遇暴雨,弃渣直接流入黄河〔。深圳市布吉河中游的房地
产开发,使河道迅速淤积,1992年一场5年一遇的暴雨,就造成了9000多万元的直接经济损〔6〕失。
1.3 城市垃圾引起的侵蚀
城市居民生活和工业生产排放的垃圾是固体废弃物的重要方面。据统计,1990年我国城镇垃圾累计堆放量达64.8亿t,占地6万hm2。北京市区日产垃圾达6700万t;广州垃圾堆占
7〕地近100hm2;内蒙古呼和浩特市垃圾占地2.27km2,为市区总面积的3.5%〔。而且,我国城市
〔8〕垃圾总量在未来10～20年间仍将以3%～5%的速度递增。目前,我国垃圾的无害化处理率
低,不到5%,又由于没有统一规划,大量垃圾露天堆积成山,有的甚至将其堆放在山坡旁或沟道、江河内,除损害城市景观外,更主要的是产生了严重的污染和侵蚀。堆积的垃圾呈松散状态,未经夯实,一遇暴雨直接泄入河内,不但造成水体污染,而且影响了城市的排水防洪。据有关资料,西安市1990年生活垃圾达87.6万t,处置50.3万t,主要是占地堆放。历年生活垃圾堆存达500万t,占地386.5hm2,任其风吹、雨淋。攀枝花市80年代每年产生垃圾2500多万t,
〔5〕堆放于金沙江畔的有600多万t,每年约有10%被冲到金沙江。英国高达244m的威尔士阿
9〕伯芬垃圾场垃圾曾滑入城里,导致800多人伤亡〔。
1.4 地面下沉、塌陷引起的侵蚀
为满足工矿业和城市居民生活用水的需要,大量抽取地下水,使得地下水位下降,流速加快,侵蚀冲刷能力增强,细颗粒物质被带走,土层裂隙、孔隙等不断扩大;原来处于潜水位以下
10〕的土层浮托力消失,土体自重相应增大,从而造成地面下沉或塌陷〔。我国沿海城市,如上海、
天津等,地面沉降一般比内陆城市严重,这主要与滨海三角洲平原分布有较厚的淤泥质粘土层
〔10〕有关。目前全国以地下供水为主要来源的城市有80%,已有30多个城市出现地面下沉。如
苏州市年平均下沉量由50年代的3mm增加到80年代的30mm,常州市高达60～70mm;50年代以来苏州、无锡、常州地区累计地面最大下沉量都在1000mm以上;苏州市累计下沉量大
11〕于600mm的地区达80.4km2,为城市区面积的2.3倍〔。因地面沉陷给人民生命财产和经济
带来了损失。据1996年1月16日《成都晚报》报道,1995年2月19日5时40分,位于西湖的
第3期 林文莲:城市水土流失及其防治
淅江医院一水泥路突然发生塌陷,塌陷坑面积20多m2,深8m,积水5m多深,造成一人跌落陷坑死亡。
1.5 开发建设诱发的侵蚀
在山区、丘陵区,以矿产等资源开采为主的城市,由于对潜在侵蚀认识不足或管理措施未跟上,开矿、采石等活动不仅造成植被破坏,环境退化,而且大量废弃物堆积在山丘斜坡或采矿台阶上,使基底承受荷载增加,在外部因素的触发下,就会产生新的崩塌、滑坡、泥石流侵蚀。如三峡库区两岸,有多个县级以上的城市存在崩塌、滑坡和泥石流灾害,以重庆市、巴东县为〔10〕例。重庆市近几年已发生崩塌、滑坡数千次,毁坏民房5万多间,2万多户受害,3000多人受伤,200多人死亡,直接经济损失达19亿元。巴东县老城区有滑坡14处,泥石流沟13条;搬迁的新城区在1995年6月、10月就发生2次滑坡,滑坡体占地面积分别达4万m2和2.25万2〔12〕m;1998年6月城区内白岩沟发生泥石流灾害,数十座新建房屋严重受损。
2 城市水土流失的特点
城市水土流失是在特定历史条件下发生的自然现象,它的产生、发展与城市环境变化和社会经济发展密切相关,具有不同于农村水土流失的特点。
2.1 流失原因特殊
人类活动对自然环境的影响越来越大,在某些方面甚至超出了自然因素的影响,形成了独特的人为—自然灾害。城市水土流失实质是由人为因素引发的,其形成和演变的各个环节无不受到“建设性破坏”人为活动的影响。据统计,城市水土流失的93.5%是由人为造成的,而又以修路、采矿取土以及各种基础设施建设中的“三随”现象为主。在建设过程中不可避免地破坏地貌、植被或水土保持设施,排放大量废土弃渣,使城市环境在较短时间内面目全非。经调查,深圳1995年全市有水土流失面积185km2,而人为造成的水土流失面积就达173km2,占水土流失面积的94%。据陕西省铜川市1996年普查,郊区225处厂矿点年排放弃土弃渣686.6万t,
2〔5〕剥离地表面积522hm,相当于一年半到二年多的水土流失治理面积。此外,在城市这个特殊
的“人为环境”下,水土流失规律也深深地打下了人为活动的烙印。如城市大面积的水泥和砖石地面,使得降雨即发生地表径流,有风即发生风蚀扬尘。面蚀多发生在街道、路面及一些平坦地区,重力侵蚀则多发生在河、渠两旁废弃物堆积点及高陡的人工开挖边坡等。
2.2 流失强度大
城市在开发建设过程中造成的水土流失强度是自然因素造成的流失所不可比拟的。以建设时期的流失强度最大,年侵蚀模数达1～6万t/km2;项目建设“三通一平”后裸地年侵蚀量
13〕高达15万t〔。在山区,城镇诱发的水土流失,其侵蚀强度也相当大。据统计,山区滑坡区和泥
2〔14〕石流沟的侵蚀模数通常都在5～10万t/km・a,危害极严重。对三明城区部分流失区测定
结果表明,建设中大量无序开挖、堆倒等侵蚀强度十分惊人。堆积的弃土石渣侵蚀强度在2.85～4.25万t/km2・a,最高达12万t/km2・a;开挖面侵蚀强度在1～2万t/km2・a,平均1.46
15〕万t/km2・a〔。因此,流失强度大是城市不合理开发建设造成侵蚀的一个主要特点。
2.3 流失造成的危害严重
城市是一个完整的人工生态系统,随着城市化进程的加快,人为活动影响日趋频繁,使得城市生态系统自我调节功能减弱。同时,城市人口密集,建筑设施和财产相对集中,加之开发建设规模大,一旦造成水土流失,其后果要比农村严重得多。明显地,由于水土流失,造成土层变薄,地力衰退,土地资源日益减少;同时土壤侵蚀下泄的大量泥沙淤积于河道、城市排洪渠、下水道等排洪设施,大大降低了这些设施的排洪泄洪能力,将造成洪涝灾害。据深圳试验区实测,
3〕侵蚀泥沙就地淤积量仅占侵蚀总量的40%〔,大部分都进入了下游河道和水利工程。赣州市
洪涝灾害发生的频率大幅度上升。据初步统计,90年代初以来,赣州市区曾6次进水,直接经
福建水土保持 第13卷
16〕济损失达数亿元〔。此外,城市建设中开山采石、乱掘乱挖等行为,不仅形成了大量裸露山体
缺口,影响了城市景观生态,也使城市中大气飘尘含量增加,空气质量下降;城市生态环境的恶化反过来又损害了投资环境,阻碍城市经济的发展。
2.4 流失治理难度高、投资大
对城市水土流失的治理仍坚持工程措施和生物措施相结合的原则,但不同地区侧重点不同。对于内地山区城市,由于资源开发导致丘陵山体破碎,常引发滑坡、崩塌等重力侵蚀,对其治理难度较大,应以工程措施为主,而修建高标准、高质量的工程所需资金必然更多;沿海一些新兴的现代化城市,居民生活水平较高,渴望有一个优美、舒适的空间来工作和生活。水土流失防治工程不仅包括对原有侵蚀环境的整治,更强调城市周围环境的绿化和美化,不断提高人们生产、生活的环境质量。相应地,治理中对高级景观树种、草种的投资明显加大。
3 城市水土流失的防治对策
针对城市水土流失的原因和特点,对其防治要坚持预防为主的方针,把工作重点放在预防、监督、管理上。对凡可能造成水土流失的开发建设项目,水行政主管部门要严格水土保持方案审批制度,坚持建设项目的“三同时”制度和水土保持设施验收制度,使城市开发建设与水土保持同步,防止水土流失。
3.1 提高对城市水土流失的认识
当前,仍有不少人在认识上发生错位,把水土保持仅囿于山区、丘陵区和农业、农村,忽视了城市开发带来的人为水土流失问题。实际上,随着城市化的发展,大规模土地开发或基本建设而产生的负面效应越来越突出。城市水土流失问题成为关系现代化城市的投资环境和生活环境是否安全、优美;城市经济可持续发展的重大问题,其流失强度大、发展迅速、危害严重。因此,应通过多种方式,坚持面向领导、面向基层、面向群众进行宣传,使社会各界对城市水土流失危害求得共识,从而增强全民的城市水土保持意识,提高广大干部群众对开展城市水土保持工作重要性和紧迫性的认识。特别是各级政府在工作中要用可持续发展的观点处理经济建设与环境保护的关系,决不能以牺牲环境为代价去救得经济一时的发展;同时要把城市水土保持工作当作一项重要的公益事业来抓,将其纳入议事日程,抓紧抓好,使社会经济与环境协调发展。
3.2 编制城市水土保持规划
城市水土保持工作是一项复杂的系统工程,为了有序地开展工作,编制切实可行的水土保持规划是搞好城市水土保持工作的基础。各市水土保持部门在深入调查、综合分析的基础上,结合城市总体规划和城市功能分区制订水土保持区划,依此划定水土保持的重点预防保护区、重点监督管理区及重点治理区,有利于分类管理。同时,水土保持规划要结合用地现状,并与城市防洪规划、农业用地保护规划、林业规划、生态园林及绿地规划等相衔接,充分体现因地制宜、分类指导、保护生态环境、控制水土流失的特点。城市水土保持规划是城市总体规划中不可缺少的一部分,我们必须用全新的思路,把握城市发展方向,明确规划目标,使规划为城市建设与水土保持服务。
3.3 加强城市水土流失治理
在城市建设和开发利用中,人为造成的水土流失是严重的,积极主动地开创这一非农领域的水土保持工作是水土保持界面临的一个新课题。由于城市众多的人文景观和人工地貌,侵蚀方式和泥沙输移已不完全受自然规律控制,故城市水土保持不一定按小流域治理模式进行,必须依据城市地域结构,从实际出发进行治理措施的宏观布局和具体安排。在市区,以工厂、商业、居住为主,道路、房屋、人工集中,工业“三废”和城市生活垃圾任意排放造成污染是主要的侵蚀方式。对其治理着重是要加强“三废”的管理,通过管道或渠道将它们排放河流,并努力提
第3期 林文莲:城市水土流失及其防治
高治污能力;同时尽量减少生活垃圾量,加强垃圾的处理和综合利用,以达到“化害为利,变废为宝”的目的。城郊区处于城乡结合部,农业、工矿业比重较大,以施工中的开挖、土地平整和弃土弃渣造成的水土流失为主。因此首先要合理安排施工的进度,尽量避免在雨季进行大规模的土方工程,以减少流失量;在施工工地及其周围要修筑临时性排水沟网和沉沙池,将侵蚀泥沙拦截在施工现场。对于开挖形成的边坡,要采取工程措施和生物措施护坡,防止发生水力和重力侵蚀。特别是对弃土弃渣要进行妥善处理,修筑拦渣坝、截水沟等,并做好覆土绿化。此外,城市水土流失防治工程要适应时代发展的潮流,在保住水土资源的基础上,不断改善和美化生态、生活环境,使城市水土保持工作进入一个更高阶段。
3.4 强化城市水土保持的预防、监督和管理
《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》及一系列地方性法律法规的颁布,成为促进城市水土保持工作开展的有力武器。为从根本上遏制城市水土流失,凡从事可能造成水土流失的开发建设活动的单位或个人,必须先提交水土保持方案,水行政主管部门要严把审批关,坚持建设项目“三同时”制度,做到开发建设与水土保持方案同时设计、同时施工、同时竣工验收。对不申报水土保持方案就擅自动工或造成严重水土流失又不进行治理的单位或个人,应依法对其严肃处理和惩罚。对尚未发生水土流失的地方,根据城市发展规划,在开发建设过程中做好水土保持预防工作。同时,要建立健全城市水土保持监督体系,水务部门要随时检查、监督建设单位实施水土保持方案及水土流失治理的情况,实现“开发一片、建设一片、保护一片”,有效防止新的水土流失的发生。
城市水土流失是城市化过程中不合理的人类活动造成的,危害严重,已引起了有关部门的高度重视。随着我国改革开放的深入,只有在搞好城市水土保持和城市生态环境建设的基础上,社会经济可持续发展的目标才能得以实现。
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