長江下游段岸線保護(hù)范圍界定研究

侯利軍，楊善印，陳 達(dá)，達(dá) 波，吳 騰，廖迎娣

(1.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，江蘇 南京 210098; 2.河海大學(xué)長江保護(hù)與綠色發(fā)展研究院，江蘇 南京 210098)

長江岸線是沿江各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體。隨著長江大保護(hù)戰(zhàn)略的實(shí)施，岸線利用強(qiáng)度逐步下降，岸線生態(tài)環(huán)境穩(wěn)步恢復(fù)，岸線利用逐漸由量的增長向效率提高轉(zhuǎn)變[1]。吳宸暉等[2]結(jié)合國際上河流生態(tài)修復(fù)經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)分析了長江大保護(hù)面臨的主要挑戰(zhàn)，并從法律、制度、機(jī)制、技術(shù)等角度提出長江流域生態(tài)修復(fù)建議。廖迎娣等[3]結(jié)合長江江蘇段岸線情況，提出了長江岸線生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。盧純[4]進(jìn)一步提出當(dāng)前應(yīng)探索創(chuàng)新“長江大保護(hù)”頂層設(shè)計(jì)、科技引領(lǐng)、監(jiān)測評(píng)價(jià)體系、立法保護(hù)與監(jiān)督等關(guān)鍵問題。值得注意的是，為了加強(qiáng)長江流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)，國家頒布了《中華人民共和國長江保護(hù)法》，該法律第二十六條明確提出要合理劃定河湖岸線保護(hù)范圍，但目前尚未建立岸線保護(hù)范圍界定方法。

岸線字面意思為一條線，實(shí)則為帶狀區(qū)域，目前就岸線帶狀區(qū)域有著不同的界定方法。從水利行業(yè)行政管理角度，《全國河道(湖泊)岸線利用管理規(guī)劃技術(shù)細(xì)則》規(guī)定，岸線管理范圍為外緣控制線和臨水控制線之間的帶狀區(qū)域。2019年，水利部進(jìn)一步出臺(tái)了《河湖岸線保護(hù)與利用規(guī)劃編制指南(試行)》(以下簡稱《指南》)?！吨改稀诽岢鲆园毒€帶狀區(qū)域的邊界線定義岸線管理范圍，包括臨水邊界線和外緣邊界線，并規(guī)定其劃定原則。

此外，國內(nèi)外學(xué)者提出以“河岸帶”表征河岸岸線帶狀區(qū)域。為了保護(hù)河湖及其岸線生態(tài)，常在河岸帶種植永久性植被，形成河岸植被帶[5-6]。河岸植被帶是鳥類等動(dòng)物的重要棲息地，約90%的鳥類棲息地位于距離河岸線150 ～ 170 m的植被帶[7]，約70%的脊椎動(dòng)物棲息地也分布于此[8]。同時(shí)，河岸植被帶可有效減小兩岸地表污染物流入河流，保護(hù)水體和岸線生態(tài)水文功能。世界上許多國家已將其作為保護(hù)河岸生態(tài)系統(tǒng)的重要措施[6，9]。美國、瑞典、愛爾蘭等國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，河岸植被帶寬度一般在30 m內(nèi)[10]。此外，相關(guān)研究表明，防止河岸侵蝕所需河岸帶寬度一般低于50 m，而野生動(dòng)物棲息地保護(hù)所需寬度較大，甚至達(dá)到300 m[10]。目前，我國尚缺乏有關(guān)河岸帶范圍的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。

盡管就岸線帶狀區(qū)域已有多種界定方法，但就長江岸線保護(hù)范圍的探索和研究仍然很少，缺乏具有可操作性的界定方法?；诖耍疚耐ㄟ^系統(tǒng)調(diào)研和分析，在現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)、岸線規(guī)劃指南、標(biāo)準(zhǔn)等基礎(chǔ)上，提出了綜合考慮岸線行政管理和生態(tài)保護(hù)的長江岸線保護(hù)范圍界定和規(guī)劃方法。

1 界 定 方 法

當(dāng)前，岸線帶狀區(qū)域主要以水利行業(yè)的管理范圍為主，但岸線保護(hù)范圍需要全面考慮河道岸線生態(tài)因素。綜合考慮岸線行政管理、岸線生態(tài)與水文功能和后方陸域利用對(duì)長江及其岸線生態(tài)系統(tǒng)的影響，從岸線生態(tài)保護(hù)角度和岸線行政管理角度分別界定長江下游段岸線保護(hù)范圍，并取兩者較大值作為目標(biāo)保護(hù)范圍。具體界定方法如下：

a.基于岸線生態(tài)保護(hù)角度，以“河岸線-河岸帶-緩沖帶”界定長江岸線保護(hù)范圍。圖1所示為“河岸線-河岸帶-緩沖帶”長江岸線空間布置示意圖。如圖1所示，河岸線以《指南》中的臨水邊界線表征，是一條線，用于確定岸線長度。河岸帶可定義為臨水邊界線以外一定寬度內(nèi)的帶狀區(qū)域，以保障長江生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，基于河岸帶生態(tài)、水文功能確定其寬度。緩沖帶是為減輕河岸帶生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)所布置的緩沖區(qū)域，根據(jù)后方陸域利用方式的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)程度確定其寬度。

圖1 基于“河岸線-河岸帶-緩沖帶”的長江岸線空間示意圖Fig.1 Spatial diagram of Yangtze River shoreline based on “shoreline-riparian zone-buffer zone”

b.基于岸線行政管理角度，根據(jù)《指南》，長江岸線管理范圍為臨水邊界線與外緣邊界線之間的區(qū)域，兩條邊界線的確定方法見《指南》規(guī)定。

對(duì)于不同的岸線后方陸域利用方式，其河岸帶和緩沖帶的寬度范圍不同，岸線保護(hù)范圍也不盡相同。如圖1所示，由于化工廠的污染風(fēng)險(xiǎn)要遠(yuǎn)高于住宅小區(qū)，而緩沖帶主要作用為緩解后方陸域利用對(duì)河岸帶以及長江水體的影響，因此化工廠利用方式下的緩沖帶寬度要遠(yuǎn)大于住宅小區(qū)利用方式下的寬度。相應(yīng)地，對(duì)于化工廠利用方式，河岸帶與緩沖帶的總寬度可能大于岸線行政管理范圍，故岸線保護(hù)范圍取河岸帶與緩沖帶的總寬度，而對(duì)于住宅小區(qū)利用方式，則可能相反。也就是說，長江岸線保護(hù)范圍(2種界定方式下的岸線范圍較大值)與后方陸域利用方式相關(guān)，特別是在有較大生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)的高污染利用方式情況下尤為顯著。

1.1 河岸帶界定

1.1.1 河岸帶寬度確定方法

綜合考慮長江岸線生態(tài)、水文功能需求確定相應(yīng)的河岸帶寬度：①根據(jù)《長江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》確定目標(biāo)長江岸線所處分區(qū)，明確該岸段后方陸域利用方式；②結(jié)合后方陸域利用方式，確定該段岸線河岸帶的生態(tài)、水文功能，并根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)或標(biāo)準(zhǔn)確定生態(tài)河岸帶的合理寬度。

1.1.2 河岸帶生態(tài)功能及要求寬度

河岸帶的生態(tài)水文功能主要體現(xiàn)在控制河岸侵蝕、防洪、截留地表徑流泥沙和養(yǎng)分、保護(hù)河流水質(zhì)、調(diào)節(jié)微氣候及水溫、維護(hù)河流生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)完整性、提高河岸景觀質(zhì)量。1991年，美國農(nóng)業(yè)部林務(wù)局(USDA-FS)制定了河岸帶區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定凈化水質(zhì)的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為：移除50%以上的氮和農(nóng)藥、60%的磷以及75%的泥沙。黃沈發(fā)等[11]基于農(nóng)田徑流對(duì)河道水質(zhì)的污染，提出以徑流污染物去除率80%為控制指標(biāo)，確定河岸帶的最佳寬度。

河岸帶寬度的影響因素眾多，如坡度、植被類型、土壤性質(zhì)、氣象因子、水文因素等。植被帶的坡度影響徑流侵蝕程度和污染物截留效率，與植被帶寬度基本呈線性關(guān)系，坡度每增加1%，寬度則需要增加0.12～0.42 m以抵消增大的地表徑流沖刷[12]。當(dāng)坡度大于15%時(shí)，可能形成坡面集中水流，從而影響植被帶對(duì)泥沙和污染物的截留效果。根據(jù)坡度對(duì)河岸植被生態(tài)功能的影響研究結(jié)果，董鳳麗[13]建議合理坡度為2%～8%，美國國家環(huán)境保護(hù)局建議坡度不應(yīng)高于15%。

對(duì)于長江岸線，在確定基于生態(tài)、水文功能的河岸帶寬度時(shí)，可以保守地忽略臨水控制線兩側(cè)坡度大于15%的岸坡貢獻(xiàn)，而在坡度為2%～8%的岸坡上確定其寬度。同時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)考慮長江兩岸空間因素，合理布置草-灌木-喬木植被結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮河岸帶生態(tài)、水文功能。

目前，河岸帶寬度確定方法主要有經(jīng)驗(yàn)值法(固定寬度法)、簡單數(shù)學(xué)模型法(單因子、多因子統(tǒng)計(jì)回歸模型)、復(fù)雜機(jī)理模型法(基于動(dòng)態(tài)機(jī)制的數(shù)學(xué)模型)和基于GIS的數(shù)學(xué)模型法等[5,14]。由于缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)，本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)等，總結(jié)分析滿足不同生態(tài)水文功能的河岸植被帶寬度，采用經(jīng)驗(yàn)值法界定長江下游段岸線河岸帶寬度。

根據(jù)長江下游岸線特征和自然環(huán)境條件，河岸帶生態(tài)水文功能主要體現(xiàn)為防止河岸侵蝕、泥沙截留、減氮減磷、河流生物多樣性、調(diào)節(jié)微氣候和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)。需要指出，長江下游防洪主要依靠水利工程長江大堤，故防洪功能未列入岸線生態(tài)水文功能。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，表1匯總了實(shí)現(xiàn)各生態(tài)、水文功能一般所需的河岸帶寬度。如表1所示，在各類功能中，防止河岸侵蝕所需河岸帶寬度較小，野生動(dòng)物棲息地保護(hù)所需寬度較大，一般在50～300 m。

表1 基于生態(tài)、水文功能的河岸帶寬度

一般而言，長江岸線的利用方式主要包括城鎮(zhèn)生活、農(nóng)業(yè)、生態(tài)自然、倉儲(chǔ)(一般產(chǎn)品、尾礦庫、其他污染性產(chǎn)品)、工業(yè)(化工、冶金、其他污染性工業(yè)、非污染性工業(yè))等用途。對(duì)于各類岸線利用方式，基本均需考慮河岸侵蝕防護(hù)、減氮、泥沙截留、無脊椎動(dòng)物生物多樣性和微氣候調(diào)節(jié)等生態(tài)功能。對(duì)于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)，需要考慮減磷功能。對(duì)于濕地公園和魚類保護(hù)區(qū)等，需要考慮魚類棲息地保護(hù)的功能。對(duì)于沿江公園、濕地公園、森林公園和野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)等，需要考慮鳥類等野生動(dòng)物棲息地保護(hù)的功能。表2匯總了不同陸域利用方式下的河岸帶寬度分類選取指標(biāo)。

表2 不同陸域利用方式下的河岸帶寬度

1.2 緩沖帶界定

1.2.1 緩沖帶寬度確定方法

為了保障河岸帶生態(tài)、水文功能和保護(hù)河流生態(tài)，需要綜合考慮后方陸域利用方式，特別是化工、?；瘋}儲(chǔ)等可能發(fā)生重大污染事故的利用方式，對(duì)河流及河岸帶生態(tài)環(huán)境的影響，確定相應(yīng)的緩沖帶寬度。

常規(guī)的陸域利用方式包括：城鎮(zhèn)生活、農(nóng)業(yè)、生態(tài)自然、倉儲(chǔ)(一般產(chǎn)品、尾礦庫、其他污染性產(chǎn)品)、工業(yè)(化工、冶金、其他污染性工業(yè)、非污染性工業(yè))等用途。緩沖帶寬度的確定方法如下：①針對(duì)不同的陸域利用方式，根據(jù)相關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)確定相應(yīng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)安全間距，包括防火間距和防泄漏污染間距等；②對(duì)比上述防火間距和防泄漏污染間距寬度，取兩者的較大值作為緩沖帶寬度。對(duì)于江灘地段，若劃定的緩沖帶范圍仍小于江灘區(qū)域，建議將緩沖帶外邊線取為江灘外邊線。

1.2.2 相關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

《中華人民共和國長江保護(hù)法》第二十六條規(guī)定：禁止在長江干支流岸線1km范圍內(nèi)新建、擴(kuò)建化工園區(qū)和化工項(xiàng)目。禁止在長江干流岸線3 km范圍內(nèi)和重要支流岸線1km范圍內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建尾礦庫?！堕L江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展負(fù)面清單指南(試行)》指出：禁止在長江干支流1 km范圍內(nèi)新建、擴(kuò)建化工園區(qū)和化工項(xiàng)目；禁止在合規(guī)園區(qū)外新建、擴(kuò)建鋼鐵、石化、化工、焦化、建材、有色等高污染項(xiàng)目。

結(jié)合上述《中華人民共和國長江保護(hù)法》和《長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展負(fù)面清單指南(試行)》的相關(guān)規(guī)定可知，與其他高污染工業(yè)相比，國家對(duì)化工企業(yè)的管控更嚴(yán)，這主要是由于化工企業(yè)發(fā)生有害或有毒物質(zhì)泄露的危害性更大，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重爆炸事故。對(duì)于造紙、制革、電鍍、印染、有色金屬、農(nóng)藥、氮肥、焦化、建材、制藥等高污染性工業(yè)，其污染方式主要是廢水偷排或不達(dá)標(biāo)排放，而在達(dá)標(biāo)排放的情況下，污染是有限的。在廢水等污染物泄露情況下，可通過緩沖帶截留、吸附地表徑流和地下滲流攜帶的污染物，需要結(jié)合專業(yè)評(píng)估確定相應(yīng)的緩沖帶寬度。

GB 50016—2014《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了甲類、乙類廠房與重要公共基礎(chǔ)建筑之間的防火間距不應(yīng)小于50 m；民用建筑與重要基礎(chǔ)建筑之間的防火間距沒有明確規(guī)定，可參照民用建筑間防火間距，最大為14 m。GB 50160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定石油化工企業(yè)與通航江河岸線的防火間距為25～80 m，結(jié)合GB 50016—2018《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》可取防火間距為50～80 m。對(duì)于尾礦庫和其他污染物倉儲(chǔ)企業(yè)和工業(yè)企業(yè)，防火要求一般低于化工企業(yè)，因此與岸線的防火間距可保守地取為50～80 m?？紤]火災(zāi)對(duì)河岸帶生態(tài)的破壞以及受損河岸帶生態(tài)水文功能下降對(duì)長江生態(tài)系統(tǒng)的影響，建議將防火間距取為至長江河岸帶外邊線的距離。

根據(jù)上述法律、法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，可確定部分后方陸域利用方式相應(yīng)的長江岸線緩沖帶寬度(表3)，其余仍需進(jìn)一步通過專業(yè)評(píng)估確定。

表3 后方陸域不同利用方式下的緩沖帶寬度

此外，對(duì)于可能發(fā)生重大爆炸事故的化工園區(qū)等，可根據(jù)預(yù)估的TNT當(dāng)量估算防爆或防污染泄露影響半徑。根據(jù)近年來典型特大化工爆炸事故調(diào)查分析報(bào)告，表4匯總了爆炸TNT當(dāng)量以及建筑受損與環(huán)境影響半徑。由表4可見，爆炸對(duì)環(huán)境與建筑的損傷程度與爆炸TNT當(dāng)量密切相關(guān)，同時(shí)還與周圍建筑密集程度相關(guān)。盡管目前收集數(shù)據(jù)較少，不足以得到相關(guān)關(guān)系，在未來收集較多數(shù)據(jù)后，可得到相對(duì)可靠的化工爆炸影響半徑。但是對(duì)于化工園區(qū)，仍要考慮可能出現(xiàn)的爆炸事故，緩沖帶寬度應(yīng)在1 km以上，甚至更寬。

表4 典型特大化工爆炸影響范圍

2 應(yīng) 用 實(shí) 例

選取長江揚(yáng)州段典型岸線為例，應(yīng)用提出的長江岸線保護(hù)范圍和河岸帶、緩沖帶的界定方法進(jìn)行實(shí)例分析。

基于提出的“河岸線-河岸帶-緩沖帶”長江岸線保護(hù)范圍界定方法，需要界定河岸線(臨水邊界線)、河岸帶外邊線和緩沖帶外邊線3條線。另一方面，基于岸線行政管理，還涉及外緣邊界線。對(duì)比緩沖帶邊界線和水利行業(yè)行政管理的外緣邊界線，確定較外側(cè)的線作為岸線保護(hù)范圍外邊線。對(duì)于岸線行政管理的邊界線，采用水陸邊界線作為臨水邊界線；根據(jù)岸線的水利行業(yè)管理范圍規(guī)定，揚(yáng)州段堤防多為2級(jí)堤防，根據(jù)《指南》取長江大堤堤后15 m控制線為外緣邊界線。

圖2所示為不同利用方式下岸線的相關(guān)邊界線。對(duì)于化工倉儲(chǔ)企業(yè)利用方式，根據(jù)表2和表3，取河岸線后方50 m作為河岸帶外邊線，取河岸帶邊界線后1 km為緩沖帶外邊線。如圖2(a)所示，基于水利行政管理的岸線邊界線在緩沖帶范圍內(nèi)，即緩沖帶外邊線為岸線保護(hù)范圍邊界線。

圖2 典型揚(yáng)州段長江岸線相關(guān)邊界線Fig.2 Boundary lines of typical Yangtze River shoreline in the Yangzhou section

對(duì)于造紙廠利用方式，根據(jù)表2和表3，造紙廠為高污染企業(yè)，其緩沖帶寬度需通過專業(yè)研究確定。一般來說，造紙廠都獨(dú)立配置污水處理廠，在達(dá)標(biāo)排放的情況下，所造成的污染較輕。結(jié)合常規(guī)森林公園、保護(hù)區(qū)等的河岸帶寬度約在200 m之內(nèi)，故簡化地取這類污染企業(yè)利用岸線的緩沖帶寬度為200 m。如圖2(b)所示，緩沖帶外邊線基本與基于岸線行政管理的外緣邊界線相近，取較外側(cè)的線作為岸線保護(hù)范圍外邊線。

對(duì)于造船廠利用方式，根據(jù)表2和表3，造船廠為工業(yè)利用，河岸帶寬度取為50 m，緩沖帶寬度取上限為80 m。如圖2(c)所示，長江大堤距河岸線較遠(yuǎn)，岸線外緣邊界線在緩沖帶外邊線之外，故取外緣邊界線作為岸線保護(hù)范圍外邊線。

對(duì)于農(nóng)業(yè)耕地利用方式，根據(jù)表2和表3，由于該區(qū)域植被覆蓋較好，河岸帶寬度可取100 m，由于后方陸域沒有其他利用，緩沖帶寬度可取0 m，河岸帶和緩沖帶外邊線重合。如圖2(d)所示，岸線外緣控制線基本與緩沖帶邊界線相近，取兩者較外側(cè)的線作為岸線保護(hù)范圍外邊線。

對(duì)于村莊利用方式，根據(jù)表2和表3，河岸帶寬度可取為75 m，緩沖帶寬度取為14 m。如圖2(e)所示，岸線外緣邊界線在緩沖帶邊界線之外，取該線作為岸線保護(hù)范圍外邊線。

對(duì)于森林濕地公園利用方式，河岸帶需考慮野生動(dòng)物保護(hù)，根據(jù)表2和表3，河岸帶寬度取為200 m，緩沖帶寬度可取為0 m，河岸帶和緩沖帶外邊線重合。如圖2(f)所示，岸線外緣邊界線在緩沖帶外邊線之外，即取外緣邊界線為岸線保護(hù)范圍外邊線。

3 結(jié) 論

a.提出了基于“河岸線-河岸帶-緩沖帶”的長江下游段岸線保護(hù)范圍界定方法，河岸線取為水利行業(yè)行政管理的臨水邊界線，河岸帶和緩沖帶范圍考慮生態(tài)、水文功能和后方陸域利用方式確定。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)等，建議了河岸帶和緩沖帶的合理寬度范圍。

b.長江岸線保護(hù)范圍建議取基于“河岸線-河岸帶-緩沖帶”和岸線行政管理分別界定的岸線保護(hù)范圍的較大值。提出的岸線保護(hù)范圍綜合考慮了生態(tài)、水文功能和陸域利用方式的影響，有利于長江岸線及生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)，符合《中華人民共和國長江保護(hù)法》的相關(guān)規(guī)定。

c.揚(yáng)州段長江岸線界定結(jié)果表明，提出的岸線保護(hù)范圍和岸線利用界定方法具有較好的適用性和可操作性，可用于下游段長江岸線保護(hù)范圍的劃定。