平原河網(wǎng)地區(qū)水土保持總體方案——以上海市為例

張海燕, 唐迎洲,2, 顧建英

(1.上海市水務規(guī)劃設計研究院, 上海 200233; 2.上海市水務局水環(huán)境研究工作室, 上海 200112)

平原河網(wǎng)地區(qū)水土保持總體方案——以上海市為例

張海燕1, 唐迎洲1,2, 顧建英1

(1.上海市水務規(guī)劃設計研究院, 上海 200233; 2.上海市水務局水環(huán)境研究工作室, 上海 200112)

摘要：[目的] 對平原河網(wǎng)地區(qū)水土保持總體方案進行研究，為完善該地區(qū)水土保持監(jiān)管體系提供理論支持。 [方法] 以上海市為例，深入分析了全市的水土流失特點、水土保持監(jiān)管工作現(xiàn)狀和存在問題，采用數(shù)值模型等方法定性與定量相結合方法。 [結果] 上海市水土保持分區(qū)主要包括流失重點預防區(qū)(4大塊以及細分出的10個部分)、重點治理區(qū)(骨干航道以及流速較大的河道)和易發(fā)區(qū)(水土流失重點預防區(qū)、重點治理區(qū)以及開發(fā)建設區(qū)域)；提出了完善該市水土保持監(jiān)管體系的初步設想以及近期需要開展的水土保持監(jiān)管工作。[結論] 上海市應以生態(tài)文明建設為契機，積極完善市級水土保持監(jiān)管體系，推進水土保持工作進一步開展。

關鍵詞：水土流失; 水保分區(qū); 監(jiān)管體系; 上海市

山區(qū)、丘陵區(qū)、風沙區(qū)被傳統(tǒng)地認為是水土流失易發(fā)和嚴重的區(qū)域，平原河網(wǎng)地區(qū)的水土流失現(xiàn)象始終未受重視。但隨著城市化建設的快速發(fā)展，水土流失已成為制約上海市等眾多平原城市生態(tài)安全和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素，如河道、排水管道淤積影響區(qū)域防洪除澇等。2010年國家出臺的《中華人民共和國水土保持法》完善了水土保持覆蓋區(qū)域、對象和監(jiān)管體系、加強了地方政府的水土保持責任和水土保持規(guī)劃的法律地位，明確指出水土保持工作是改善生態(tài)環(huán)境的重要舉措。為積極響應黨的十八大報告和十八屆三中全會提出的生態(tài)文明建設要求，必須加快水土保持工作。而歷來是水土保持監(jiān)管薄弱區(qū)的平原河網(wǎng)地區(qū)必須加強相關基礎性研究。本研究以上海市為平原河網(wǎng)水土保持方案研究的示范區(qū)域，首先在全面分析該市水土流失特點、水土保持監(jiān)管工作現(xiàn)狀的基礎上，依據(jù)上層規(guī)劃中確定的上海水土保持主導功能定位(人居環(huán)境維護、農(nóng)田防護和水質(zhì)維護)，找出上海市水土保持工作的問題和不足，采用數(shù)值模型等多方法綜合研究提出該市水土流失重點預防區(qū)、重點治理區(qū)和易發(fā)區(qū)的劃分方法，以及完善水土保持監(jiān)管體系的設想和近期需要開展的水土保持工作。

1上海市水土保持現(xiàn)狀分析

上海市地處亞洲大陸東部沿海的中部，位于我國沿海岸線與長江入?？诘慕粎R點，北依長江口北支，東瀕東海，南臨杭州灣，總面積8 359 km2，其中土地總面積6 340.5 km2。除西南部有少數(shù)丘陵山脈外，境內(nèi)基本為坦蕩低平的平原，地面高程一般在4.0 m左右(上海吳淞基面)。該市河湖總面積619.20 km2，河面率9.77%[1]，其中河道26 603條，總面積527.84 km2，河網(wǎng)密度4.00 km/km2；湖泊共692個，總面積91.36 km2。上海市土壤主要分為水稻土、潮土、濱海鹽土、黃棕壤4類，各類土壤一般土層深厚，結構良好。

1.1　上海市水土流失特點

(1) 水土流失的人為性、階段性。自然因素造成的該市水土流失現(xiàn)象并不明顯，而市政基礎設施建設規(guī)模大，生產(chǎn)活動頻繁，工程期內(nèi)極易破壞原有的地形、地貌和植被等自然屬性，導致區(qū)域水土保持能力降低、發(fā)生水土流失現(xiàn)象，人為擾動和階段擾動是造成上海水土流失的最重要因素。2013年該市渣土總出土量超過1.0×108t。

(2) 水土流失的隱蔽性、漸進性。上海市水土流失是伴隨著人為擾動、破壞而發(fā)生的，地表徑流被各類建筑物阻擋分割，難以看到直接的侵蝕過程，往往難以引起社會的廣泛重視。加上降水豐沛，進一步加大了侵蝕強度[2]，流失的水土極易就近進入市政排水系統(tǒng)或河網(wǎng)水系，導致管道堵塞、河道淤積，造成排水不暢、生態(tài)環(huán)境變差，甚至引起內(nèi)澇積水、環(huán)境惡化，2013年該市市政排水管網(wǎng)清撈淤泥近1.60×105m3，部分河道嚴重淤積[3]。

(3) 水土流失的局部性、遷移性。上海市水土流失的局部性表現(xiàn)于水土流失現(xiàn)象主要在土建項目(如公路、隧道、水利工程等城市基礎設施建設以及商品房、工業(yè)園區(qū)等城鎮(zhèn)化建設等)、河道沖刷淘刷以及保護區(qū)等相關領域，遷移性表現(xiàn)在上述領域產(chǎn)生的棄土、余土經(jīng)過人為外運或降雨徑流攜帶，形成了影響較廣的水土流失現(xiàn)象。

上海市水土流失特點表明全市水土保持工作是一項系統(tǒng)性工程，要堅持工程措施與非工程措施相結合，以工程措施治標，以非工程措施治本。

1.2　上海市水土保持工作進展

為更好地開展上海市水土保持監(jiān)管工作，結合該市水土流失特點，上海市水務部門依托河道堤防護岸、生態(tài)修復、防護林和城市綠化建設以及灘涂濕地保護等積極開展水土流失治理工作，并通過開展開發(fā)建設項目水土保持方案審批及水土保持設施驗收工作，以逐步加大建設項目水土保持監(jiān)督管理力度。

1.3　上海市水土保持存在問題分析

結合上海市水土保持的主導功能定位以及水土保持工作進展，該市水土保持工作仍存在一些問題： (1) 水土保持意識不強，思想認識不高； (2) 水土保持基礎薄弱，監(jiān)測能力不夠； (3) 水土保持研究缺乏，科技支撐不力； (4) 水土保持制度不全，監(jiān)管依據(jù)不足。

2上海市水土保持分區(qū)研究

《全國水土保持規(guī)劃國家級水土流失重點防治區(qū)復核劃分技術導則》(以下簡稱《導則》)提出的國家級重點預防區(qū)和重點治理區(qū)的面積均遠大于上海市轄區(qū)面積，故上海市不會有國家級水土流失重點預防區(qū)或重點治理區(qū)。本研究立足上海水土流失特點和功能定位，結合《導則》的劃分條件、指標和標準，提出了上海市水土流失重點預防區(qū)、重點治理區(qū)以及“容易發(fā)生水土流失的區(qū)域”(簡稱“易發(fā)區(qū)”，下同)的劃分標準和劃分成果。

2.1　水土流失重點預防區(qū)劃分

水土流失重點預防區(qū)應是目前水土流失輕微，林草覆蓋度較大，涉及水源涵養(yǎng)，水質(zhì)維護，生態(tài)維護，防災減災等水土保持功能，但存在潛在水土流失危險，一旦造成水土流失其危害較大的區(qū)域。同時，輔以定量劃分標準： (1) 土壤侵蝕侵蝕模數(shù)低于500 t/km2； (2) 植被覆蓋度高于40%。按這種劃分標準，上海市水土流失重點預防區(qū)應為與該市以及國家生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展關系密切的地區(qū)，具體表現(xiàn)為“具有植被覆蓋率高，物種豐富，水土資源環(huán)境良好，水土流失輕微等特點，潛在水土流失風險高”等特點。

結合上海市水利普查中水土保持專項成果(開展典型地塊的樣品性狀分析、流失強度計算、侵蝕模數(shù)計算等)[1]，研究提出該市水土保持重點預防區(qū)劃分方案如下。 (1) 從地理位置角度將重點預防區(qū)分為黃浦江上游區(qū)、長江口區(qū)、杭州灣區(qū)和東海區(qū)4大分區(qū)； (2) 4個大區(qū)的基礎上細化出黃浦江上游重點預防區(qū)、陳行水庫重點預防區(qū)、崇明島重點預防區(qū)、長興島重點預防區(qū)、橫沙島重點預防區(qū)、長江口水域重點預防區(qū)、海灣地區(qū)重點預防區(qū)(主要包括海灣鎮(zhèn))、南匯東灘重點預防區(qū)(主要包括南匯新城鎮(zhèn))、杭州灣重點預防區(qū)、無居民海島重點預防區(qū)等十部份，總面積為2 594.43 km2(表1)。

表1　上海市水土流失重點預防區(qū)分布統(tǒng)計

2.2　水土流失重點治理區(qū)劃分

水土流失重點治理區(qū)應是原生水土流失較為嚴重(土壤年均侵蝕模數(shù)超過2 500 t/km2)，極易對當?shù)睾拖掠卧斐奢^為嚴重水土流失危害，但現(xiàn)狀水土流失治理程度較低的區(qū)域。按上述劃分標準，應將河網(wǎng)水系中坍岸比較嚴重又亟待治理的主要河段劃在此區(qū)，主要包括骨干航道以及引排水流速較大的河道：

(1) 骨干航道。船行波沖刷和淘刷等諸多原因易造成嚴重坍塌現(xiàn)象。研究將全市20條規(guī)劃V級(含V級)以上等級航道以及崇明島環(huán)島河共計21條河道劃入此類，總長度約676.65 km，河口寬度基本大于50 m。

(2) 引排水流速較大河段。分析統(tǒng)計流速較大河段采用3個步驟：第1步，水力計算量化確定不同土質(zhì)下的河道允許不沖流速。上海市河道不沖流速限值是0.4～0.8 m/s，其中崇明三島土壤土質(zhì)以粉質(zhì)土為主，不沖流速值是0.4～0.5 m/s，大陸片土壤土質(zhì)以黏性土為主，不沖流速值是0.6～0.8 m/s。第2步，采用上海市感潮河網(wǎng)水動力數(shù)值模型計算并統(tǒng)計分析了除澇排水和引清調(diào)水兩種常態(tài)工況下的該市河道最大流速分布。第3步，對比確定超過河道允許不沖流速的河段。根據(jù)統(tǒng)計，該市河網(wǎng)水系中流速較大的河段基本分布在河道近口門處，總長度約910 km；其中最大流速超0.8 m/s的河段總長約249 km，流速在0.6～0.8 m/s的河段總長約161 km，流速在0.4～0.6 m/s的河段總長約500 km。

2.3　“易發(fā)區(qū)”劃分方案研究

統(tǒng)籌“自然環(huán)境因素、人為因素、社會因素”3個方面并依托“突出重點、兼顧保護、相對集中、成區(qū)連片”4項原則，以定性分析方法為主，梳理確定“易發(fā)區(qū)”包括兩種類型： (1) 重點保護區(qū)域，即水土流失重點防治區(qū)、水土流失重點治理區(qū)、自然保護區(qū)、生態(tài)公益林、主要生態(tài)公園(包括森林公園、濕地公園、地質(zhì)公園)以及骨干河道[4](包括主干河道、次干河道)陸域一定范圍； (2) 開發(fā)建設區(qū)域，即各類開發(fā)區(qū)、工業(yè)(產(chǎn)業(yè))園區(qū)、工業(yè)區(qū)、重要城建區(qū)和開發(fā)類海島。

3上海市水土保持監(jiān)管體系建設的思考

(1) 完善市級水土保持監(jiān)管體系。目前，上海市水土保持監(jiān)管工作僅由市水務部門在零星區(qū)域開展，而該市水土流失特點表明做好水土保持工作需要城市建設、管理等多部門共同參與。建議由上海市政府組織，建立以市水務局(市海洋局)牽頭，市發(fā)展和改革委員會、市城鄉(xiāng)建設和管理委員會、市農(nóng)業(yè)委員會、市交通委員會、市規(guī)劃和國土資源管理局、市環(huán)境保護局、市綠化和市容管理局、市住房保障和房屋管理局等有關部門共同參與的全市水土保持監(jiān)管機制。并就加強工程建設管理體制與機制建設、預防保護管理制度化建設、監(jiān)督管理制度化建設、監(jiān)測網(wǎng)絡建設、配套政策法規(guī)建設等方面大膽探索，創(chuàng)新形成特大型平原城市水土保持綜合監(jiān)管體系。

(2) 以生態(tài)文明建設為契機，積極推進上海市水土保持工作。結合城市未來發(fā)展趨勢，規(guī)劃具有前瞻性的城市生態(tài)系統(tǒng)模式，制定符合城市發(fā)展需求的水土保持綜合措施。如結合清潔小流域建設要求，應以住建部《海綿城市建設技術指南》等為技術指導，以雨水匯流特征將城市以小流域為單元進行劃分，科學提出小區(qū)、道路、廣場等不同用地性質(zhì)對象中雨水收集、儲蓄以及面源污染治理措施，并積極開展示范層面工作。

4近期工作建議

(1) 加快水土保持立法工作，支撐監(jiān)管體系建設。建議落實專項經(jīng)費，盡快開展上海市水土保持立法工作，為該市水土保持監(jiān)管提供法律支撐。

(2) 注重水土保持宣傳工作，提高社會參與意識。通過多部門聯(lián)合執(zhí)法、媒體宣傳等多種途徑，加大水土保持的宣傳力度，努力提高公眾參與水土保持的意識。同時，依托自然保護區(qū)等積極推進上海市水土保持科技示范園建設。

(3) 實施土建項目水土保持“三同時”監(jiān)管能力建設，實現(xiàn)常態(tài)長效管理。以目前全市土建項目棄土管理較為薄弱這一問題，開展水土保持設施與主體工程“同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)”的“三同時”監(jiān)管能力建設的試點工作，為該市開展水土保持工作打好堅實基礎。

(4) 積極學習其它省市在城市水土保持、平原水土保持中的成功經(jīng)驗?；春铀瘑T會、深圳市政府等立足城市快速發(fā)展中的水土流失危害均制定了許多切實可行的規(guī)章制度、取得了大量的成功經(jīng)驗，可為上海市開展水土保持工作提供借鑒。

致謝：本研究得到上?？睖y設計研究院、上海市水文總站等單位相關同仁的大力幫助，在此深表謝意。

[參考文獻]

[1]上海市第一次全國水利普查領導小組辦公室.上海市第一次全國水利普查暨第二次水資源普查總報告[M].北京：中國水利水電出版社，2013.

[2]毛興華,韋浩,金云.上海市水力侵蝕現(xiàn)狀與水土保持措施分析[J].中國水土保持科學,2013,11(2):114-118.

[3]桑寶良.上海市平原河網(wǎng)地區(qū)的水土流失及其治理[J].中國水土保持,2003(1):22-23.

[4]張海燕,唐迎洲,徐貴泉，等.上海市骨干河湖分級研究[J].人民長江,2011,42(3)：49-52.

Overall Scheme of Soil and Water Conservation for Plain River Network District -A Case Study in Shanghai City

ZHANG Haiyan1, TANG Yingzhou1,2, GU Jianying1

(1.ShanghaiWaterPlanningandDesignResearchInstitute,Shanghai200232,China; 2.WaterEnvironmentResearchWorkroom,ShanghaiWaterAuthority,Shanghai200112,China)

Abstract：[Objective] The overall scheme of soil and water conservation for plain river district was put forward to refine the regulation scheme of soil and water conservation. [Methods] Using numerical models, we analyzed the features of soil and water loss of Shanghai City qualitatively and quantitatively by studying the situations of soil and water conservation and found out the problems needed to be corrected in similar district. [Results] In terms of soil and water conservation, Shanghai City could be sub-zoned into key prevention sub-areas(ten units in four parts), key control sub-areas(including main waterways and stream channels with quick current ), and erodible sub-areas(including key prevention sections, key control sections and developing and constructing sections). Beside that, some suggestions on how to reinforce the conservation regulation and some regulation works needed to be carried out in the future were proposed. [Conclusion] Policy of ecological civilization promotion in Shanghai City should be conducted well to improve the municipal management of soil and water conservation.

Keywords:soil and water loss; division of soil and water conservation; regulatory system; Shanghai City

文獻標識碼：B

文章編號：1000-288X(2015)04-0128-04

中圖分類號：S157.1， TV212.5

收稿日期：2015-01-07修回日期：2015-02-28

資助項目：上海市科委科研項目“黃浦江上游取水安全和水源湖(庫)生態(tài)結構關鍵技術研究與示范應用”(14231200100)

第一作者：張海燕(1968-),女(漢族),上海市人,碩士研究生,高級工程師,主要從事水務規(guī)劃研究。E-mail:13816719597@163.com。