城市化背景下城市水土保持技術(shù)研究

尹 健

（福建省華廈能源設(shè)計(jì)研究院有限公司，福州 350000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國城市化水平也不斷提升.在城市化建設(shè)過程中，人類對(duì)自然環(huán)境的影響越來越大，城市出現(xiàn)極端天氣和內(nèi)澇災(zāi)害的概率也大幅度增加，對(duì)人們正常的生活和工作產(chǎn)生極大的威脅。城市建設(shè)期間，有關(guān)部門沒有充分重視自然環(huán)境保護(hù)工作，導(dǎo)致原有的城市生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，城市水土結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重，導(dǎo)致城市出現(xiàn)水土流失問題，降低城市生態(tài)安全等級(jí)。

1 城市化背景下城市水土流失的主要原因和相關(guān)危害

1.1 城市水土流失的主要原因

城市水土流失是由多種因素造成的，其中，人為因素是主要原因。城市建設(shè)的不斷發(fā)展使得基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)也逐漸完善，但是在城市建設(shè)的過程中，不可避免地會(huì)對(duì)原有的水土保持設(shè)施產(chǎn)生破壞。有的施工方甚至完全拆除原有水土保持設(shè)施，在這種情況下，一旦發(fā)生暴雨等極端天氣，必然會(huì)沖走表面松散土體，產(chǎn)生水土流失現(xiàn)象。有的施工方過度追求經(jīng)濟(jì)利益，在城市建設(shè)的過程中盲目開發(fā)和過度開發(fā)，水土保持意識(shí)不強(qiáng)，加劇了城市的水土流失。

1.2 城市水土流失的主要危害

自然條件下的水土流失是一個(gè)漸變的過程，在水力、風(fēng)力和重力的作用下產(chǎn)生，而城市環(huán)境下發(fā)生的水土流失主要是人為因素導(dǎo)致的。城市水土流失的危害嚴(yán)重，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和人們生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的破壞，涉及的范圍較廣，治理難度很大，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及城市形象。

首先，在城市建設(shè)的過程中對(duì)植被、地貌、地形等水土保持設(shè)施的破壞，會(huì)降低原有的水土保持功能，地表硬化或者覆蓋水泥路會(huì)使得雨水不能及時(shí)下滲到土壤中而出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象。地表徑流系數(shù)增大，土壤滲流系數(shù)減小，也會(huì)造成地下水源的補(bǔ)給受阻，地表徑流強(qiáng)度增大，匯聚時(shí)間減少，加大了對(duì)裸露地表土壤的侵蝕，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，地下水位下降，最終會(huì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化。其次，水土流失還會(huì)造成城市河床和溝道的嚴(yán)重淤塞，影響城市泄洪排洪能力，造成基礎(chǔ)設(shè)施破壞，水庫淤塞，對(duì)城市附近的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。最后，水土流失問題還會(huì)影響城市的整體環(huán)境，使城市整潔度大大降低，給人們留下臟亂差的印象，不僅會(huì)影響市民的日常生活和工作，還會(huì)影響城市的投資環(huán)境，制約城市的可持續(xù)發(fā)展[1]。

2 城市化背景下城市水土保持技術(shù)

2.1 綠色空間構(gòu)建技術(shù)

綠色空間構(gòu)建基礎(chǔ)是城市水土保持中最常用的技術(shù)之一，利用綠色空間構(gòu)建理念，可以幫助城市打造出一個(gè)覆蓋整個(gè)城市的科學(xué)多元的綠化空間?？茖W(xué)排布水土保持設(shè)施，充分發(fā)揮水土保持設(shè)施的作用和功效。綠色空間構(gòu)建技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，而且可以通過種植各種各樣的綠色植物來美化城市環(huán)境，提高城市居住的舒適度。綠色空間技術(shù)可以將城市的各種綠地進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從整體出發(fā)完成城市環(huán)境的合理排布，最大程度地發(fā)揮植物的功效。此外，綠色空間構(gòu)建技術(shù)靈活度較高，可以隨意進(jìn)行綠色植物的排布和規(guī)劃，十分適用于城市環(huán)境水土保持工作[2]。

在城市綠色空間網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建過程中，觀賞空間采取帶狀混交的形式，以國槐作為基調(diào)樹，充分利用較小的空間，形成大的觀賞空間。依靠樹木質(zhì)地的變化和季節(jié)的變化來組織觀賞空間，在保證植物水土流失防治作用的基礎(chǔ)上，提高綠化環(huán)境的觀賞作用。采用比較凝固的綠色作為骨架，可以使構(gòu)圖更加穩(wěn)定，豐富綠化空間。合理布局喬木、灌木和環(huán)境綠地，使空間產(chǎn)生豐富的改變，并重視綠化環(huán)境的節(jié)奏，利用季節(jié)變化特點(diǎn)，構(gòu)建出和諧穩(wěn)定的綠色空間布局。引入山櫻桃、海虹子、山桃等植物，使城市的春季可以由花色組成絢爛的景象；引入薔薇、花棒、合歡、丁香等花期較長(zhǎng)的植物，在夏季群體觀賞效果極佳；引入火炬、紅葉楓、元寶楓等植物可以豐富城市秋季的色彩，使城市的整體氛圍更加熱烈奔放[3]。

綠色空間網(wǎng)絡(luò)體系更加重視居民區(qū)的園林建設(shè)要求，城市居住區(qū)要有一定的林草覆蓋率，根據(jù)每個(gè)居住區(qū)的不同特點(diǎn)，采取點(diǎn)、線、面互相結(jié)合的形式，有機(jī)結(jié)合起各種綠地，達(dá)到綠化美化的綜合效果。學(xué)校、醫(yī)院、政府機(jī)關(guān)以及其他公共場(chǎng)所是綠化活動(dòng)的重點(diǎn)，需要盡可能地突出建筑綠化的個(gè)體美和植物的群體美。在城市各種道路的綠化過程中，要根據(jù)環(huán)境條件建成防護(hù)林帶。工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)區(qū)和居民居住區(qū)也是規(guī)劃綠地的重點(diǎn)，這些區(qū)域面積較小，要盡可能地使綠地布局合理、分布均勻，保證水土流失防治的效果并滿足人們對(duì)綠地的綜合需求。根據(jù)綠化效果的預(yù)期，合理排布樹種配置，有效完成綠色空間網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。在城市化的進(jìn)展過程中，必然會(huì)存在大量的開發(fā)項(xiàng)目，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乇硗寥篮妥匀画h(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。所以，在實(shí)際城市開發(fā)建設(shè)過程中，要加大對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督和管理，有關(guān)部門必須出具專業(yè)的水土保持方案和水土保持措施，與工程項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，并同時(shí)完成驗(yàn)收，將施工對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成的破壞控制在極低的水平，提高城市植被覆蓋率，有效防止水土流失。

2.2 工程技術(shù)措施

2.2.1 綜合護(hù)坡工程

綜合護(hù)坡工程是指在護(hù)坡技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合植被防護(hù)，實(shí)現(xiàn)共同護(hù)坡。通常采用混凝土形成護(hù)坡骨架，或者采取預(yù)制高強(qiáng)混凝土塊、混凝土連鎖砌塊等形成護(hù)墊，然后在護(hù)墊表面進(jìn)行藤本植物和草本植物的栽植。綜合護(hù)坡技術(shù)具有工程防護(hù)的穩(wěn)定性和植物防護(hù)的生態(tài)功能，成本較低，發(fā)揮作用速度較快。根據(jù)工程防護(hù)采取材料的不同，綜合護(hù)坡工程分為框格防護(hù)、格賓防護(hù)、連鎖式防護(hù)等。

其中，連鎖式防護(hù)方法是由一組尺寸、重量、形狀一致的新型混凝土預(yù)制塊相互連接形成的，是一種連鎖式防護(hù)系統(tǒng)，能夠提供透水、柔性、穩(wěn)定、可植草的坡面生態(tài)保護(hù)層，大孔洞的設(shè)置有利于灌木和草本植物的生長(zhǎng)，通常用于中低速水流下的排水溝、公路、湖泊的岸坡，可以有效減少覆蓋區(qū)域的水土流失?？蚋褡o(hù)坡在人工開挖的軟質(zhì)邊坡面上，采用混凝土、漿砌石、干砌石等材料，形成各種形狀的框格，在框格中種植花草來達(dá)到防止水土流失的目的，廣泛應(yīng)用于路堤防護(hù)和邊坡防護(hù)中。格賓防護(hù)則是用金屬網(wǎng)面制作的箱體覆蓋坡面，在箱體中填充鵝卵石和塊石。格賓護(hù)坡工程具有良好的自然透水性能，可以促進(jìn)表面植被良好生長(zhǎng)，從而保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，防止水土流失。

2.2.2 自嵌式擋土墻

自嵌式擋土墻是在干壘砌筑技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種柔性結(jié)構(gòu)，主要是通過連接構(gòu)成復(fù)合體，利用自重來抵擋動(dòng)靜載荷達(dá)到穩(wěn)定的效果。自嵌式擋土墻廣泛應(yīng)用于園林、鐵路、公路、河道、海岸等，應(yīng)用比較靈活，形狀不限，色彩不限，相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土擋土墻和塊石擋土墻面來說更具有表現(xiàn)力和美觀度，有助于打造富有生機(jī)活力的城市環(huán)境。自嵌式擋土墻存在孔隙，可以透氣透水，以滿足生態(tài)防護(hù)的要求。在河道或者水下使用過程中，還可以為植物提供充足的生長(zhǎng)空間，提高植物成活率，凈化水質(zhì)，促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的改善。

2.2.3 建立城市雨水收集系統(tǒng)

城市開發(fā)建設(shè)使得水土流失加大，土壤肥力逐漸降低，嚴(yán)重影響城市的可持續(xù)發(fā)展，尤其在雨季，甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重的內(nèi)澇，對(duì)城市的生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生極大破壞。城市規(guī)劃建設(shè)期間，需要重視雨水收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，利用主體工程永久占地區(qū)、辦公生活區(qū)、道路硬化的空曠路面、地面、屋面、坡面等收集雨水，減少雨水流入地下的量。設(shè)置適合的徑流收集面和雨水輸送系統(tǒng)，利用集流面、水溝管以及輸水管進(jìn)行雨水的排泄，避免雨水匯集在城市內(nèi)部而對(duì)城市正常生產(chǎn)活動(dòng)帶來影響。

2.2.4 表土剝離及堆存技術(shù)

表土剝離與堆層技術(shù)是指將土地表層熟化土剝離，然后運(yùn)送到指定位置進(jìn)行存儲(chǔ)，它是目前城市建設(shè)過程中主要采取的水土流失防治措施之一。在城市相關(guān)項(xiàng)目完工后，可以將剝離的表土回鋪到干擾場(chǎng)地進(jìn)行植物恢復(fù)，根據(jù)整治土地的利用方向、植被恢復(fù)措施面積合理確定表土剝離量。首先考慮城市建設(shè)永久占地的表土剝離，根據(jù)表層熟化土的厚度確定剝離厚度，表土剝離后要進(jìn)行良好的儲(chǔ)存，不能受到水分的侵蝕，并避免各種巖石、砂粒等雜物的混入，保證土質(zhì)的肥力。其次，要對(duì)表土采取進(jìn)行臨時(shí)防護(hù)，保障剝離表土的質(zhì)量。

2.2.5 下凹式綠地

下凹式綠地滲透性良好，可以將雨水就地滲入地下，廣泛應(yīng)用于道路兩側(cè)綠化帶、廣場(chǎng)綠化區(qū)以及庭院等區(qū)域，雨水入滲需要盡可能地接近雨水徑流，可以采取管道等方式送至綠地區(qū)域。下凹式綠地建設(shè)需要將各種鋪裝表面的雨水徑流匯入綠地中，增大雨水下滲量，還需要布置有效的排澇措施，避免洪澇災(zāi)害的發(fā)生。根據(jù)城市的地形地貌、植被特征等合理建設(shè)下凹式綠地，下凹式綠地一般與地面低高度差在0.5 ～2.0 m，綠地周邊會(huì)布置雨水通道，下凹式綠地植物要盡可能地選擇耐澇植物，保證綠地的儲(chǔ)水效果。

2.3 生態(tài)水循環(huán)技術(shù)

2.3.1 污水處理系統(tǒng)

城市中的污水主要包括城市生活污水和工業(yè)污水，隨著水資源的日益短，要加強(qiáng)對(duì)水體的利用，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的完美結(jié)合。所以，應(yīng)建立系統(tǒng)、科學(xué)的污水處理設(shè)施，城市還可以根據(jù)自身發(fā)展情況，建立一定范圍的人工濕地，直接處理污水。人工濕地一般由水生植物和人工基質(zhì)組成，是一種獨(dú)特的土壤、植物、微生物生態(tài)系統(tǒng)，可以對(duì)污水進(jìn)行再處理和深度處理，有效減少城市生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)水源的污染。另外，還可以利用人工濕地建立自然保護(hù)區(qū)，為城市居民提供休閑場(chǎng)所，也為動(dòng)植物提供高質(zhì)量的棲息地，改善城市生態(tài)環(huán)境。

2.3.2 城市防洪體系

以生態(tài)治河的原則為指導(dǎo)，實(shí)施多種因素相互協(xié)調(diào)的河道生態(tài)修復(fù)工程，讓河流融入城市，讓城市貼近水系，完善城市內(nèi)部防洪工程體制，提高城市防洪標(biāo)準(zhǔn)，尤其是重點(diǎn)做好城市河段治理工作，大力開展防洪堤的修建和河道清淤疏浚工作，使洪水能夠通過河道自然流入下游，避免洪水對(duì)城市造成危害。河道周邊可以設(shè)置植物緩沖帶，種植能夠吸收有機(jī)污染物的各種植物，建立景觀河道、生態(tài)河道，將城市水土流失防護(hù)、旅游休閑融為一體，提高城市整體的綠化效果。

2.4 生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)

生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)作為一種綠色無公害的技術(shù)，在城市水土保持技術(shù)中有十分廣泛的應(yīng)用。生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)采用有機(jī)肥料來促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)，并通過生物降解法減少環(huán)境中的農(nóng)藥殘留，使用微生物和天敵的生物防治方法來防治植物的病蟲害，從而提升城市農(nóng)業(yè)發(fā)展的水平，減少農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)城市環(huán)境造成的破壞。同時(shí)，建立農(nóng)業(yè)復(fù)合經(jīng)營體制，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物廢料的無害化處理和重復(fù)利用。

3 結(jié)語

城市水土保持工作對(duì)于城市的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的影響。人們必須構(gòu)建專業(yè)的技術(shù)體系來保障城市水土保持有效開展，充分認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要意義，合理布置水土保持措施，從而有效改善生態(tài)環(huán)境，提高城市水土保持水平，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。