北方水源區(qū)生態(tài)輸水小流域治理模式探討

張 懷，謝永生，郝曉東，陳治學(xué)，周 偉

(1.承德市水土保持科學(xué)研究所，河北 承德 067000;2.中國(guó)科學(xué)院/水利部水土保持科學(xué)研究所，陜西 楊凌 712100)

干旱缺水是我國(guó)北方地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要制約因素，京津冀都市圈水資源短缺情況更為嚴(yán)重，已引發(fā)了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題:京津冀17條主要河流年均斷流335 d;地下水超采，出現(xiàn)了總面積達(dá)4萬(wàn)km2的世界最大的地下水漏斗;加之大量排放的污水得不到有效處理，華北大平原幾乎是“無(wú)河不干，有水皆污”。水土流失嚴(yán)重和水資源嚴(yán)重短缺已成為我國(guó)北方水源區(qū)最主要的生態(tài)和社會(huì)問(wèn)題。

為解決北京地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的水資源短缺、水環(huán)境污染和生態(tài)失衡等問(wèn)題，2001年5月23日，國(guó)務(wù)院批復(fù)了《21世紀(jì)初期(2001—2005年)首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃》，水土保持是其中的重要內(nèi)容。但在2005年中期評(píng)估時(shí)，出現(xiàn)了水土保持項(xiàng)目“是否將減少入庫(kù)來(lái)水、是否停止繼續(xù)實(shí)施”的爭(zhēng)議，最后定為“延緩實(shí)施”，僅承德市就有2/3的水保項(xiàng)目被暫停。至此，對(duì)水土保持與水資源關(guān)系的爭(zhēng)論影響到了國(guó)家的政策和決策，已嚴(yán)重制約了水源區(qū)水土流失治理和生態(tài)建設(shè)進(jìn)程。此后這種爭(zhēng)議一直存在，直到在2011年7月的中央水利工作會(huì)議上，胡錦濤總書(shū)記強(qiáng)調(diào)“要扎實(shí)推進(jìn)水土保持和水生態(tài)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)河暢其流、水復(fù)其清，從源頭上扭轉(zhuǎn)水生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)”為止，這說(shuō)明傳統(tǒng)的小流域治理模式已不適應(yīng)形勢(shì)的發(fā)展，甚至阻礙區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面進(jìn)步。面對(duì)新形勢(shì)，我們必須重新審視傳統(tǒng)水土流失治理模式，樹(shù)立重要水源區(qū)水土流失治理新理念，就是盡最大努力把流域上下游水資源優(yōu)化配置，將全流域的水資源可持續(xù)利用作為今后水土流失治理的重要目標(biāo)，建設(shè)生態(tài)輸水小流域。

1 生態(tài)輸水小流域的內(nèi)涵

生態(tài)輸水小流域是指在國(guó)家(流域)實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償?shù)拇蟊尘跋?，站在全流域角度，以小流域?yàn)閱卧?，在維系上游生態(tài)好轉(zhuǎn)和農(nóng)業(yè)基本發(fā)展的同時(shí)，把降低小流域產(chǎn)沙量、提高產(chǎn)水量和水質(zhì)“一低兩高”作為重要治理目標(biāo)的水源區(qū)水土流失治理模式。此模式一是提出了水源區(qū)流域水土保持理念，要求站在流域水資源優(yōu)化配置、水資源高效利用角度，以實(shí)現(xiàn)流域水資源調(diào)控和高效配置為小流域水土流失治理重要目標(biāo);二是弱化了小流域治理的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，在基本滿(mǎn)足小流域自身生存發(fā)展及生態(tài)安全的同時(shí)，水土保持措施配置以最大限度地向下游輸水、輸好水為原則，摒棄了傳統(tǒng)水土流失治理把小流域作為封閉的系統(tǒng)來(lái)配置其水土資源要素的做法，把小流域劃分為生態(tài)輸水區(qū)、生產(chǎn)生活區(qū)和生態(tài)生產(chǎn)復(fù)合區(qū)三個(gè)生態(tài)功能區(qū)，依據(jù)功能區(qū)定位，合理配置水土保持措施;三是以實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償為前提，該模式在肯定上游水源區(qū)有生存發(fā)展權(quán)利的同時(shí)也限制了其發(fā)展，因此必須實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，只有這樣才能協(xié)調(diào)上下游經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系，促進(jìn)全流域和諧發(fā)展。

2 北方水源區(qū)建設(shè)生態(tài)輸水小流域的必要性

2.1 北方水源區(qū)建設(shè)生態(tài)輸水小流域符合國(guó)家大政方針

北方水源區(qū)水土保持生態(tài)建設(shè)必須站在全流域角度，以實(shí)現(xiàn)流域水資源調(diào)控和高效配置為水土流失治理重要目標(biāo)，這是由流域性水資源極為短缺的現(xiàn)實(shí)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在差異、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展大局所決定的。盡管北方水源區(qū)自身也屬水資源緊缺地區(qū)(如京津水源地上游的承德地區(qū)，人均水資源低于1000m3，屬于水資源緊缺型)，但相對(duì)流域下游卻屬多水地區(qū)，從水的利用效率講，下游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密，用水量大，單位水資源的產(chǎn)出率高，水資源利用的經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。由水利部、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院聯(lián)合組織開(kāi)展的“中國(guó)水土流失防治與生態(tài)安全綜合科學(xué)考察”成果也認(rèn)為“在海河流域，以水源地保護(hù)為目標(biāo)的節(jié)水型水土保持應(yīng)成為今后流域生態(tài)建設(shè)的主要思路，增加水量、改善水質(zhì)成為水土保持工作的新的要求”，同時(shí)提出“新形勢(shì)要求水土保持工作應(yīng)該有更大的視野，要求我國(guó)水土保持事業(yè)的定位從‘水土流失區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善’轉(zhuǎn)為‘流域綜合治理’，經(jīng)濟(jì)目標(biāo)不宜定得過(guò)高”的總體思路。2010年發(fā)布的《全國(guó)生態(tài)功能區(qū)劃》對(duì)水源區(qū)的生態(tài)功能定位也指明了其水土保持生態(tài)建設(shè)方向。

2.2 北方水源區(qū)建設(shè)生態(tài)輸水小流域能夠突出區(qū)域生態(tài)功能定位

傳統(tǒng)的小流域治理是以閉合小流域?yàn)榉忾]系統(tǒng)和單元，進(jìn)行水土資源配置，發(fā)展小流域經(jīng)濟(jì)，追求經(jīng)濟(jì)效益過(guò)多，很少考慮小流域水土保持措施布局與流域水資源配置的關(guān)系。如:為使當(dāng)?shù)卦鍪?，?qiáng)調(diào)開(kāi)發(fā)性治理，而把大面積的水土流失較輕的灌草地、荒地荒山營(yíng)造為經(jīng)濟(jì)林或改造為用材林，增大了耗水量;常在宜封山育林(草)的石質(zhì)、薄土山坡采取工程措施造林，措施配置缺乏針對(duì)性，一方面成活率很低，另一方面也破壞了原有植被，人為加大了水土流失;為保障治理度，在措施布局上，過(guò)多強(qiáng)調(diào)治理面積，而未注重治理重點(diǎn)和難點(diǎn)，造成資金分散難以達(dá)到治理效果。在措施配置上，大多遵循黃土高原國(guó)土整治“28字方略”［1］，旨在維護(hù)土壤水庫(kù)，保證全部降水就地入滲攔蓄，做到“泥不下山，水不出溝”，往往因坡面整地標(biāo)準(zhǔn)過(guò)高(魚(yú)鱗坑+水平溝措施模式)，攔截了坡面徑流，增加了水的無(wú)效蒸發(fā)，客觀上存在坡面與河川爭(zhēng)水問(wèn)題，最終導(dǎo)致上游水土流失治理與下游需水沒(méi)有合理協(xié)調(diào)，不能實(shí)現(xiàn)更大尺度上的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益雙贏局面，也就不能突出水源區(qū)的生態(tài)功能定位。

2.3 實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償，建設(shè)生態(tài)輸水小流域能實(shí)現(xiàn)流域上下游協(xié)調(diào)發(fā)展

上游水源區(qū)與下游需水區(qū)貧富差距很大，而作為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的上游，靠自身的力量難以長(zhǎng)期承擔(dān)水源地保護(hù)和生態(tài)治理重?fù)?dān)，客觀上需要國(guó)家和下游發(fā)達(dá)地區(qū)的支持和反哺，否則，流域和諧發(fā)展將是無(wú)源之水。因此，由國(guó)家投資開(kāi)展水源區(qū)水土保持生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目是強(qiáng)化水土保持公益性的具體體現(xiàn)［2］。

實(shí)施水土保持生態(tài)補(bǔ)償是開(kāi)展生態(tài)輸水小流域治理的前提條件，“維系上游生態(tài)好轉(zhuǎn)、農(nóng)業(yè)基本發(fā)展”是對(duì)上游水源區(qū)水土保持生態(tài)建設(shè)的約束條件，是上游為大局不得不犧牲發(fā)展權(quán)利的結(jié)果。因此，這里的生態(tài)補(bǔ)償，既包括下游或國(guó)家提供的治理項(xiàng)目、資金，也包括上游為大局不得不犧牲發(fā)展權(quán)利的補(bǔ)償。把水源區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與下游受益區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展統(tǒng)籌考慮進(jìn)行水資源優(yōu)化配置后，需研究新模式對(duì)上下游經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響，建立水土保持生態(tài)補(bǔ)償指標(biāo)體系，這對(duì)實(shí)現(xiàn)大尺度流域的生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展是十分必要的。

3 生態(tài)輸水小流域治理模式

該模式是在生態(tài)補(bǔ)償大背景下，以水資源高效利用為原則，以維系小流域生態(tài)好轉(zhuǎn)、農(nóng)業(yè)基本發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行水土流失治理的措施配置方式。除理念上的創(chuàng)新外，該模式還有三個(gè)要點(diǎn):

3.1 堅(jiān)持流域和諧發(fā)展理念，科學(xué)劃分小流域內(nèi)各生態(tài)經(jīng)濟(jì)功能區(qū)

基于小流域自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況調(diào)查，在土地適宜性評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，選擇地形部位、坡度、土層、植被蓋度、區(qū)位條件等指標(biāo)，把小流域劃分為生態(tài)輸水區(qū)、生產(chǎn)生活區(qū)和生態(tài)生產(chǎn)復(fù)合區(qū)三個(gè)生態(tài)功能區(qū)。

生態(tài)輸水區(qū)包括集水區(qū)和主溝道，集水區(qū)主要位于中山、低山等地勢(shì)高陡區(qū)域。在山區(qū)，該區(qū)面積一般占流域面積的80%～90%。其主要生態(tài)問(wèn)題是陽(yáng)坡水土流失較為嚴(yán)重，部分形成侵蝕劣地;部分支毛溝侵蝕強(qiáng)烈;主溝道兩岸村莊、耕地防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)低，易發(fā)生沖蝕。

生產(chǎn)生活區(qū)主要位于近村的坡腳、主溝道兩側(cè)階地，是生態(tài)輸水小流域的農(nóng)副業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)和居民生活區(qū)，一般占流域面積的5% ～10%。該區(qū)人為活動(dòng)劇烈，主要生態(tài)問(wèn)題是基本農(nóng)田質(zhì)量不高，農(nóng)業(yè)抗災(zāi)能力差;養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)廢水廢料和生活垃圾、污水排放得多，化肥農(nóng)藥施用量大，點(diǎn)源、面源污染嚴(yán)重。

生態(tài)生產(chǎn)復(fù)合區(qū)主要位于距離村莊較遠(yuǎn)的坡腳、緩坡山麓等地勢(shì)低緩區(qū)域，是生態(tài)輸水區(qū)與生產(chǎn)生活區(qū)的過(guò)渡地帶，是保障糧食安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的彈性區(qū)域。該區(qū)人為活動(dòng)強(qiáng)度一般，主要生態(tài)問(wèn)題是薄土層坡耕地較多，單產(chǎn)低，土地利用方向依據(jù)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)發(fā)展需求呈彈性變化。

3.2 依據(jù)各功能區(qū)定位，明確各分區(qū)治理目標(biāo)

生態(tài)輸水區(qū)。該區(qū)功能定位是在保障生態(tài)安全的同時(shí)多輸水。為此，應(yīng)避免過(guò)多追求經(jīng)濟(jì)效益，植被防護(hù)以低耗水植被代替高耗水植被，增加坡面產(chǎn)水;溝道實(shí)施攔沙透水工程措施，主溝實(shí)施護(hù)岸護(hù)地工程措施，以實(shí)現(xiàn)安全輸水。

生產(chǎn)生活區(qū)。該區(qū)功能定位是保障人民群眾的基本生產(chǎn)生活需求，輸好水。為此，要強(qiáng)化農(nóng)田水土流失治理和水資源高效利用、發(fā)展現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)，重點(diǎn)是控制點(diǎn)源和面源污染，實(shí)現(xiàn)輸好水的目標(biāo)。

生態(tài)生產(chǎn)復(fù)合區(qū)。該區(qū)功能定位是彈性資源區(qū)，應(yīng)依據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，開(kāi)發(fā)治理力度應(yīng)適度，重點(diǎn)是實(shí)施薄土層坡耕地治理技術(shù)，果園及零散地塊的土地整治技術(shù)。

3.3 依據(jù)各分區(qū)治理目標(biāo)，確定治理措施配置原則和標(biāo)準(zhǔn)

生態(tài)輸水區(qū)。在措施配置上總體弱化治理，局部強(qiáng)化治理。弱化治理包括兩方面內(nèi)容:一是總體布局上，充分利用自然修復(fù)能力防治水土流失，避免在蓋度大的灌草地造林，對(duì)大面積輕度流失區(qū)域?qū)嵤┓饨?，?duì)零散小片坡耕地實(shí)施退耕;二是在中度流失區(qū)域采取整地工程措施弱化治理，對(duì)以片狀面蝕為主的坡面，采取水保工程整地措施時(shí)要把傳統(tǒng)的“以水定坑”改為“以蝕定坑”，即在植被發(fā)揮防護(hù)效益后坡面工程不再攔水，這樣既可大大減少整地工程量，減少對(duì)原地貌的擾動(dòng)，又可減少坡面截水，做到多輸水。強(qiáng)化治理是指對(duì)強(qiáng)度以上流失區(qū)域?qū)嵤└邚?qiáng)度治理，如對(duì)沙化陽(yáng)坡等侵蝕劣地、高輸沙區(qū)的支毛溝和易發(fā)生沖蝕的主溝兩岸實(shí)施高強(qiáng)度高投入治理。這樣做主要基于兩方面原因:一是有研究表明，植物群落在較大干擾力(破壞力)的作用下，其演替階段極度退化，自然恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，要縮短這一過(guò)程，必須投入更多的能量和物質(zhì)［3］;二是這些地方是治理的難點(diǎn)和重點(diǎn)，據(jù)對(duì)平泉縣東北溝小流域的調(diào)查和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，這種強(qiáng)度以上流失區(qū)域面積不足總侵蝕面積的16%，但侵蝕量卻占總侵蝕量的68%。

生產(chǎn)生活區(qū)。該區(qū)技術(shù)路線(xiàn)是強(qiáng)化治理，建設(shè)高效節(jié)水現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)。在措施配置上對(duì)該區(qū)實(shí)施坡改梯和節(jié)水水源工程建設(shè)，減少化肥農(nóng)藥使用，減輕面源污染危害;改善人居環(huán)境，減少農(nóng)業(yè)廢料及污水排放并強(qiáng)化治理，確保水流清潔、環(huán)境優(yōu)美。治理重點(diǎn)是實(shí)施坡改梯、面源污染控制技術(shù)，推行農(nóng)林廢棄物無(wú)害化處理和污水減排與治理技術(shù)。

生態(tài)生產(chǎn)復(fù)合區(qū)。該區(qū)技術(shù)路線(xiàn)是適度開(kāi)發(fā)治理，重點(diǎn)是生態(tài)恢復(fù)。主要措施是實(shí)施薄土層坡耕地治理，減輕土壤侵蝕危害;結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，對(duì)果園、零散荒地進(jìn)行土地整治，增加村民收入。

4 結(jié)語(yǔ)

生態(tài)輸水小流域治理理念符合重要水源區(qū)生態(tài)功能定位，是新形勢(shì)下水資源緊缺型水源區(qū)水土保持生態(tài)建設(shè)的必然選擇。生態(tài)輸水小流域建設(shè)必須尊重上游不發(fā)達(dá)地區(qū)的生存發(fā)展權(quán)利，其前提是實(shí)行生態(tài)補(bǔ)償。生態(tài)輸水小流域治理模式是基于新理念下的水土保持措施布局和配置的集成創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)治理過(guò)程中對(duì)小流域進(jìn)行生態(tài)功能分區(qū)并定位，總體治理思路是:集水區(qū)總體弱化治理，局部強(qiáng)化治理;生產(chǎn)生活區(qū)強(qiáng)化治理;復(fù)合區(qū)適度治理。

對(duì)生態(tài)輸水小流域治理效果應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，尤其是一些關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)不斷總結(jié)完善，逐步形成技術(shù)指標(biāo)體系。

［1］朱顯謨.搶救“土壤水庫(kù)”實(shí)為黃土高原生態(tài)環(huán)境綜合治理與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵［J］.水土保持學(xué)報(bào)，2000，14(1):1－6.

［2］水利部，中國(guó)科學(xué)院，中國(guó)工程院.中國(guó)水土流失防治與生態(tài)安全:北方土石山區(qū)卷［M］.北京:科學(xué)出版社，2000:222－223.

［3］楊艷生.第四紀(jì)紅黏土侵蝕區(qū)生物多樣性恢復(fù)重建研究(Ⅱ)恢復(fù)重建關(guān)鍵技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展［J］.水土保持研究，1998，5(2):82 －86，118.