那山那水 ID:BJshuibao
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北京市高度重視水土保持工作,20世紀(jì)80年代開始,以小流域綜合治理為核心開展水土保持工作。
2003年以來,面對“水少水臟”問題,北京市提出了建設(shè)生態(tài)清潔小流域的治理思路并付諸實踐,初步實現(xiàn)了山區(qū)小流域清水下山、凈水入庫的目標(biāo)。
2010年以來,北京市開展了平原區(qū)和城鄉(xiāng)接合部生態(tài)清潔小流域建設(shè)模式和技術(shù)體系的構(gòu)建。隨著水土資源對經(jīng)濟發(fā)展的約束日益增強以及生態(tài)環(huán)境形勢日趨嚴(yán)峻,十九大明確提出推進綠色發(fā)展、著力解決突出環(huán)境問題、加大生態(tài)系統(tǒng)保護力度以及改革生態(tài)環(huán)境監(jiān)管體制的生態(tài)文明建設(shè)要求。
北京市水土保持遵循國家生態(tài)文明理念,堅持并拓展生態(tài)清潔小流域建設(shè)路線,逐步探索流域山水林田湖草一體化治理與保護技術(shù)。
1 基于小流域的山水林田湖草一體化治
理單元劃分
治理與管理單元的劃分是實現(xiàn)北京市開展山水林田湖草一體化工作的基礎(chǔ)。借助地理信息系統(tǒng)GIS和遙感RS等技術(shù)手段,2000年北京市水土保持工作總站利用電子地形圖組織開展了北京市山區(qū)小流域劃分,分成了547條小流域單元;2008年采用1:1萬DEM數(shù)據(jù)、高分航片數(shù)據(jù)等對山區(qū)小流域進行了修編;2010—2012年結(jié)合北京市第一次水務(wù)普查,利用1:1萬DEM數(shù)據(jù)、1.0和0.4m分辨率遙感影像數(shù)據(jù)及水系、行政和道路等矢量數(shù)據(jù),多家單位聯(lián)合完成了全市(包含山區(qū)和平原)小流域的劃分,共1085條。這項工作為北京市水土保持調(diào)查、規(guī)劃、設(shè)計、治理與管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐,為開展以小流域為單元的山水林田湖草一體化修復(fù)提供了關(guān)鍵性底圖。
2 小流域生態(tài)調(diào)查、 評價方法與標(biāo)準(zhǔn)研究
開展小流域單元的生態(tài)調(diào)查,摸清山水林田湖草資源環(huán)境底數(shù)并診斷問題所在,提出治理目標(biāo)與方向,是確定小流域科學(xué)治理與管理途徑的重要環(huán)節(jié)。基于研究與實踐成果,在2008年DB11 /T548《生態(tài)清潔小流域技術(shù)規(guī)范》中,首次提出了小流域調(diào)查與評價的體系化方法與標(biāo)準(zhǔn),將小流域分為坡面、村莊和溝道等3個子單元,分別開展以水土流失和面源污染為核心的坡面調(diào)查、以村莊人居環(huán)境和污水垃圾等污染源為核心的村莊調(diào)查、以溝道水質(zhì)和生態(tài)狀況為核心的溝道調(diào)查,并建立由指示坡面、村莊和溝道生態(tài)狀況的13項指標(biāo)構(gòu)成的生態(tài)清潔小流域評價標(biāo)準(zhǔn)。這套調(diào)查與評價方法在北京市得到了大范圍的應(yīng)用,指導(dǎo)了在建生態(tài)清潔小流域建設(shè)的前期工作,并被外省市借鑒和推廣。此后,一些學(xué)者和管理者從不同角度細化或擴展了評價指標(biāo)體系的研究[2-3],主要涉及水、土、生物、人和管理等5個方面,概括這些評價指標(biāo)為表1所示。
對小流域內(nèi)的“水”即溝道生態(tài)狀況的調(diào)查評價是流域調(diào)查評價的核心, 因為溝道是流域徑流、 泥沙和污染物的匯集場所, 溝道調(diào)查評價不僅能反映溝道自身的問題與治理成效, 同時也能綜合體現(xiàn)整個流域包括坡面和村莊的情況。 歷時 5 年的中德合作“小型水體生態(tài)修復(fù)”項目, 借鑒歐盟水框架指令, 提出了基于河流生物、 水文地貌和水質(zhì)全要素的山區(qū)河流生態(tài)監(jiān)測與分級評價方法。 建立了河流水文地貌五級評價體系RASH, 從優(yōu)至劣反映出人類對河流的不同干擾程度,顯示人類對河流縱向連續(xù)性、 橫向連通性和垂向滲透性的影響。 評價標(biāo)準(zhǔn)與方法物理意義明確、 操作方便, 有利于快速了解河流生態(tài)狀況。
3 小流域山水林田湖草一體化治理措施
布局研究
生態(tài)清潔小流域建設(shè)從 2003 年提出以來, 逐漸確定了“三道防線”的治理思路, 并在《生態(tài)清潔小流域技術(shù)規(guī)范》中提出了山水林田路村一體化治理的要求, 其堅持流域綜合治理的思路符合當(dāng)下“山水林田湖草是一個生命共同體”“統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理“的生態(tài)文明建設(shè)要求。 在此理念指導(dǎo)下, 北京市的小流域建設(shè)按照”生態(tài)修復(fù)區(qū)、 生態(tài)治理區(qū)、 生態(tài)保護區(qū)“的空間格局布設(shè)治理措施, 3 個區(qū)對應(yīng)著流域從遠山、 高山到淺山、 村莊, 再到河流溝道的遞變, 存在著水土流失、農(nóng)業(yè)面源污染、 村莊人居環(huán)境不良以及河溝道水生態(tài)退化等不同類型問題, 因地施策地布設(shè)坡地水土流失與面源污染防控措施體系、 村莊污染削減與人居環(huán)境提升措施體系以及河溝道修復(fù)措施體系, 集成為從上游到下游、 從岸上到水域的 21 項綜合治理措施體系。
十八大與十九大以來,遵循國家生態(tài)文明建設(shè)理念,按照蔡奇書記“四抓五保”治水要求,以密云水庫為代表的重要水源地的流域保護與治理為重點,探索提出基于中小流域的山水林田湖草一體化治理措施布局體系。在強化水源保護、生態(tài)要素綜合修復(fù)的基礎(chǔ)上,對水源地流域以三道防線為基礎(chǔ),強化了對農(nóng)業(yè)面源污染控制和水庫等水體水質(zhì)保護,劃分5個功能區(qū)并采取相應(yīng)措施,5個功能區(qū)包括:
(1)源頭坡地區(qū)以“保山”水土流失控制與水源涵養(yǎng)為主,重點強化生態(tài)清潔小流域建設(shè)和坡地經(jīng)濟林下水土流失治理,實現(xiàn)清水下山目標(biāo);
(2)緩坡農(nóng)業(yè)面源污染防治區(qū)以“控田”為目標(biāo),依托美麗鄉(xiāng)村建設(shè)加強農(nóng)藥化肥管理,結(jié)合荒山、臺地與平原造林建設(shè)農(nóng)田植被緩沖帶;
(3)村鎮(zhèn)區(qū)域以“減污、村美”為目標(biāo),重點圍繞養(yǎng)殖污染分類管理、垃圾和污水處理等削減生活污染、改善人居環(huán)境;
(4)河溝道以“水清、河美”為目標(biāo),以恢復(fù)河溝道自然生態(tài)、增強河流自凈能力與減少入庫污 染負荷為重點;
(5)庫區(qū)以“湖凈”為目標(biāo),強調(diào)對水庫庫濱帶長效管護機制的完善和實施。基于以上功能分區(qū)與措施布局,構(gòu)建溝—河—庫藍網(wǎng)與農(nóng)田—林地綠網(wǎng)交織保護與修復(fù)的山水林田湖草一體化修復(fù)體系。
4 小流域山水林田湖草一體化治理關(guān)鍵
技術(shù)探索
面對北京山區(qū)面積大、局部仍存在較嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)狀,北京市采取以“保山”“控田”為目標(biāo)的坡地水土流失與面源污染防治技術(shù)加以應(yīng)對。在堅持傳統(tǒng)適宜水土保持技術(shù)(如水平條、梯田與樹盤)的基礎(chǔ)上,根據(jù)區(qū)域土壤侵蝕特點,如板栗林下水土流失嚴(yán)重等,開展了關(guān)鍵技術(shù)研究。探索性研究了板栗林下水土保持措施,在坡度為主要特征的分區(qū)基礎(chǔ)上,提出了工程、耕作與管理措施相結(jié)合的方式,如林草復(fù)合、林藥復(fù)合、改進采摘機械及禁施農(nóng)藥輔以農(nóng)戶補貼等,提高了技術(shù)措施的落地性和有效性。針對因道路建設(shè)等開發(fā)建設(shè)項目造成邊坡裸露、水土流失突出等問題,研究了生態(tài)護坡技術(shù),篩選出20余種典型護坡措施,提出技術(shù)參數(shù)并實施示范建設(shè)、效果監(jiān)測。發(fā)明性提出了“坡改平”生態(tài)磚,大大減少了工程邊坡水土流失并發(fā)揮了其景觀效果。
針對社會經(jīng)濟快速發(fā)展帶來的村鎮(zhèn)污水、垃圾污染日益突出和下墊面快速硬化、溝渠雨洪排泄壓力增大等問題,在小流域村莊及周邊地區(qū)采取農(nóng)村污水處理、垃圾分類與收集利用雨洪利用等措施,并開展村莊綠化美化,向“減污、村美”的目標(biāo)邁進。研發(fā)了農(nóng)村分散點源土地滲濾處理的農(nóng)村污水處理技術(shù)。提出了適用于北京農(nóng)村地區(qū)的廚余垃圾堆肥技術(shù),采用好氧發(fā)酵工藝降解垃圾,實現(xiàn)垃圾減量和無害化,并回用到土壤中提高養(yǎng)分、促進作物生長,實現(xiàn)農(nóng)村垃圾循環(huán)利用,有效解決農(nóng)村垃圾污染問題。積極探索農(nóng)村雨水利用技術(shù)體系,主要圍繞村莊美化,并結(jié)合“滲、滯、蓄、凈、用、排”等雨水利用技術(shù)[6],如發(fā)揮雨水調(diào)蓄利用功能的村莊坑塘整治技術(shù),把下凹式綠地、植草溝及生物滯留池技術(shù)的村莊美化與植物配置技術(shù)進行集成。
針對北京地區(qū)河流斷流、水體污染及水生態(tài)退化,秉承“尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然”的生態(tài)理念,開展了河流近自然治理的研究與探索。在中德合作“小型水體生態(tài)修復(fù)”項目中,借鑒歐盟治水理念,改變傳統(tǒng)漿砌石混凝土治河技術(shù),以恢復(fù)水體生態(tài)功能、改善水質(zhì)、保障防洪與提升景觀價值為目標(biāo),建立了防洪空間擴展、河流連通性恢復(fù)、河流水文地貌修復(fù)以及休閑親水條件改善等關(guān)鍵技術(shù)在內(nèi)的河流近自然治理技術(shù)體系。對懷九河和懷沙河的生態(tài)修復(fù)繼續(xù)遵循并拓展“近自然”的理念,提出了以營造“水清、岸綠、鳥鳴、魚躍”健康河流濕地生態(tài)系統(tǒng)為修復(fù)目標(biāo),系統(tǒng)建立河流水系連通、生物棲息地恢復(fù)、生物恢復(fù)、水面恢復(fù)及水質(zhì)改善及節(jié)點景觀提升等五大類生態(tài)工程。針對漿砌石護岸、擋墻阻斷河流側(cè)向水力和生物連續(xù)性的問題,改造硬質(zhì)擋墻,恢復(fù)植被,連通水域、岸濱和農(nóng)田,修復(fù)橫向連通性。改造攔河壩,形成緩坡式散水壩,連通上下游,修復(fù)縱向連通性,促進魚類洄游及其他水生動物生存繁衍。綜合應(yīng)用自然塊石、木樁和植物等多樣化本土材料,修復(fù)原有破損、單一岸線,形成多孔隙、多形態(tài)以及適宜水生動物棲息繁衍的自然水域岸帶,修復(fù)水陸交錯帶。修復(fù)河床,恢復(fù)濕地多樣環(huán)境和自然形態(tài),形成深潭、淺灘、溪溝和河心灘等變化生境,為魚類和底棲等生物提供穩(wěn)定且多樣的棲息場所?;謴?fù)濕地水域植物和河岸喬—灌—草的地帶性分布,提高植被和生境多樣性,促進鳥類、底棲和魚類多樣性恢復(fù)。對直排入河的養(yǎng)殖污水和生活污水進行攔截、凈化,改善河道水質(zhì)。結(jié)合植被恢復(fù)并適當(dāng)建設(shè)汀步、景觀小品等提升景觀,創(chuàng)造親水空間,提供水邊散步、戲水環(huán)境,提升河流環(huán)境品質(zhì)。
水庫、湖泊與塘壩等水域是流域徑流、泥沙和營養(yǎng)物等匯集的最終場所,對“湖凈”保障技術(shù)的研究是山水林田湖草一體化修復(fù)的重要環(huán)節(jié),其中入庫口濕地修復(fù)、庫濱帶保護與管理、底泥疏浚及監(jiān)測預(yù)警技術(shù)等是研究重點。官廳水庫治理采用了表流潛流復(fù)合型濕地構(gòu)建、庫濱塌岸生態(tài)治理、庫濱林草緩沖帶建設(shè)以及底泥環(huán)保疏浚等技術(shù),改善了庫區(qū)水質(zhì)與生態(tài)環(huán)境。在密云水庫保護修復(fù)中構(gòu)建了“四位一體”大型水源地綜合保護治理體系,特別對庫區(qū)實施封閉管理,包括退耕禁種、清退養(yǎng)殖場與圍網(wǎng)措施等,在庫濱實施“一環(huán)”喬灌草植被緩沖帶建設(shè),建立生態(tài)補償機制,建立水源地突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)警防控體系,實現(xiàn)對大型水源地的全方位保護。對于較小型的水庫或其他水域,入庫口濕地或滲濾型散水壩等生態(tài)技術(shù),以及強化庫濱緩沖帶的修復(fù)與保護,將是保障水域水質(zhì)的有效措施。
結(jié)論
立足于北京市水土保持特別是小流域治理實踐,通過對小流域治理單元劃分、調(diào)查評價標(biāo)準(zhǔn)制定、流域治理措施布局和生態(tài)修復(fù)技術(shù)等研究的梳理,總結(jié)了北京市在小流域山水林田湖草一體化治理過程中所做的探索。在此基礎(chǔ)上,對未來時期北京市小流域建 設(shè)的技術(shù)研究提出如下建議。
(1)加強基礎(chǔ)研究,強化基于模型的流域產(chǎn)匯流分析與污染負荷評價,定量化診斷流域問題,對流域措施布局及其效果給出預(yù)測與評估。
(2)完善流域生態(tài)調(diào)查評價方法與標(biāo)準(zhǔn)體系的研究,借鑒小型水體生態(tài)調(diào)查和評價的方法體系,由河、溝擴展到流域,系統(tǒng)考慮山水林田湖草生態(tài)要素,制定調(diào)查方法與評價標(biāo)準(zhǔn)。
(3)落地生態(tài)理念,重點圍繞河(溝)近自然修復(fù)、經(jīng)濟林下水土流失控制、面源污染防控、農(nóng)村生活生產(chǎn)污染削減及資源化利用等技術(shù),提出適用條件與技術(shù)參數(shù),形成北京地區(qū)可推廣應(yīng)用的流域山水林田湖草一體化修復(fù)技術(shù)手冊。
(4)持續(xù)跟蹤流域治理,開展長期監(jiān)測與評價。
文章來源: 《北京水務(wù)》2018 年第 3 期論文《北京市小流域山水林田湖草一體化治理體系研究》
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