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(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院, 上海 200233; 2.上海市水務(wù)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(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院, 上海 200233; 2.上海市水務(wù)局水環(huán)境研究工作室, 上海 200112)

摘要：[目的] 對(duì)平原河網(wǎng)地區(qū)水土保持總體方案進(jìn)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(diǎn)、水土保持監(jiān)管工作現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，采用數(shù)值模型等方法定性與定量相結(jié)合方法。 [結(jié)果] 上海市水土保持分區(qū)主要包括流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)(4大塊以及細(xì)分出的10個(gè)部分)、重點(diǎn)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(diǎn)預(yù)防區(qū)、重點(diǎn)治理區(qū)以及開(kāi)發(fā)建設(shè)區(qū)域)；提出了完善該市水土保持監(jiān)管體系的初步設(shè)想以及近期需要開(kāi)展的水土保持監(jiān)管工作。[結(jié)論] 上海市應(yīng)以生態(tài)文明建設(shè)為契機(jī)，積極完善市級(jí)水土保持監(jiān)管體系，推進(jìn)水土保持工作進(jìn)一步開(kāi)展。

關(guān)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(fēng)沙區(qū)被傳統(tǒng)地認(rèn)為是水土流失易發(fā)和嚴(yán)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(shè)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(jì)社會(huì)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(guó)家出臺(tái)的《中華人民共和國(guó)水土保持法》完善了水土保持覆蓋區(qū)域、對(duì)象和監(jiān)管體系、加強(qiáng)了地方政府的水土保持責(zé)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(yīng)黨的十八大報(bào)告和十八屆三中全會(huì)提出的生態(tài)文明建設(shè)要求，必須加快水土保持工作。而歷來(lái)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(qiáng)相關(guān)基礎(chǔ)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(diǎn)、水土保持監(jiān)管工作現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，依據(jù)上層規(guī)劃中確定的上海水土保持主導(dǎo)功能定位(人居環(huán)境維護(hù)、農(nóng)田防護(hù)和水質(zhì)維護(hù))，找出上海市水土保持工作的問(wèn)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(diǎn)預(yù)防區(qū)、重點(diǎn)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(shè)想和近期需要開(kāi)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(guó)沿海岸線(xiàn)與長(zhǎng)江入海口的交匯點(diǎn)，北依長(zhǎng)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(gè)，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(lèi)，各類(lèi)土壤一般土層深厚，結(jié)構(gòu)良好。

1.1　上海市水土流失特點(diǎn)

(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(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模大，生產(chǎn)活動(dòng)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(dǎo)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(dòng)和階段擾動(dòng)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(guò)1.0×108t。

(2) 水土流失的隱蔽性、漸進(jìn)性。上海市水土流失是伴隨著人為擾動(dòng)、破壞而發(fā)生的，地表徑流被各類(lèi)建筑物阻擋分割，難以看到直接的侵蝕過(guò)程，往往難以引起社會(huì)的廣泛重視。加上降水豐沛，進(jìn)一步加大了侵蝕強(qiáng)度[2]，流失的水土極易就近進(jìn)入市政排水系統(tǒng)或河網(wǎng)水系，導(dǎo)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(yán)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(xiàng)目(如公路、隧道、水利工程等城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及商品房、工業(yè)園區(qū)等城鎮(zhèn)化建設(shè)等)、河道沖刷淘刷以及保護(hù)區(qū)等相關(guān)領(lǐng)域，遷移性表現(xiàn)在上述領(lǐng)域產(chǎn)生的棄土、余土經(jīng)過(guò)人為外運(yùn)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(diǎn)表明全市水土保持工作是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，要堅(jiān)持工程措施與非工程措施相結(jié)合，以工程措施治標(biāo)，以非工程措施治本。

1.2　上海市水土保持工作進(jìn)展

為更好地開(kāi)展上海市水土保持監(jiān)管工作，結(jié)合該市水土流失特點(diǎn)，上海市水務(wù)部門(mén)依托河道堤防護(hù)岸、生態(tài)修復(fù)、防護(hù)林和城市綠化建設(shè)以及灘涂濕地保護(hù)等積極開(kāi)展水土流失治理工作，并通過(guò)開(kāi)展開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案審批及水土保持設(shè)施驗(yàn)收工作，以逐步加大建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)督管理力度。

1.3　上海市水土保持存在問(wèn)題分析

結(jié)合上海市水土保持的主導(dǎo)功能定位以及水土保持工作進(jìn)展，該市水土保持工作仍存在一些問(wèn)題： (1) 水土保持意識(shí)不強(qiáng)，思想認(rèn)識(shí)不高； (2) 水土保持基礎(chǔ)薄弱，監(jiān)測(cè)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(guó)水土保持規(guī)劃國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)防治區(qū)復(fù)核劃分技術(shù)導(dǎo)則》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《導(dǎo)則》)提出的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)的面積均遠(yuǎn)大于上海市轄區(qū)面積，故上海市不會(huì)有國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)或重點(diǎn)治理區(qū)。本研究立足上海水土流失特點(diǎn)和功能定位，結(jié)合《導(dǎo)則》的劃分條件、指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，提出了上海市水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)、重點(diǎn)治理區(qū)以及“容易發(fā)生水土流失的區(qū)域”(簡(jiǎn)稱(chēng)“易發(fā)區(qū)”，下同)的劃分標(biāo)準(zhǔn)和劃分成果。

2.1　水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)劃分

水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)應(yīng)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(hù)，生態(tài)維護(hù)，防災(zāi)減災(zāi)等水土保持功能，但存在潛在水土流失危險(xiǎn)，一旦造成水土流失其危害較大的區(qū)域。同時(shí)，輔以定量劃分標(biāo)準(zhǔn)： (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(biāo)準(zhǔn)，上海市水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)應(yīng)為與該市以及國(guó)家生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展關(guān)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(diǎn)，潛在水土流失風(fēng)險(xiǎn)高”等特點(diǎn)。

結(jié)合上海市水利普查中水土保持專(zhuān)項(xiàng)成果(開(kāi)展典型地塊的樣品性狀分析、流失強(qiáng)度計(jì)算、侵蝕模數(shù)計(jì)算等)[1]，研究提出該市水土保持重點(diǎn)預(yù)防區(qū)劃分方案如下。 (1) 從地理位置角度將重點(diǎn)預(yù)防區(qū)分為黃浦江上游區(qū)、長(zhǎng)江口區(qū)、杭州灣區(qū)和東海區(qū)4大分區(qū)； (2) 4個(gè)大區(qū)的基礎(chǔ)上細(xì)化出黃浦江上游重點(diǎn)預(yù)防區(qū)、陳行水庫(kù)重點(diǎn)預(yù)防區(qū)、崇明島重點(diǎn)預(yù)防區(qū)、長(zhǎng)興島重點(diǎn)預(yù)防區(qū)、橫沙島重點(diǎn)預(yù)防區(qū)、長(zhǎng)江口水域重點(diǎn)預(yù)防區(qū)、海灣地區(qū)重點(diǎn)預(yù)防區(qū)(主要包括海灣鎮(zhèn))、南匯東灘重點(diǎn)預(yù)防區(qū)(主要包括南匯新城鎮(zhèn))、杭州灣重點(diǎn)預(yù)防區(qū)、無(wú)居民海島重點(diǎn)預(yù)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(diǎn)預(yù)防區(qū)分布統(tǒng)計(jì)

2.2　水土流失重點(diǎn)治理區(qū)劃分

水土流失重點(diǎn)治理區(qū)應(yīng)是原生水土流失較為嚴(yán)重(土壤年均侵蝕模數(shù)超過(guò)2 500 t/km2)，極易對(duì)當(dāng)?shù)睾拖掠卧斐奢^為嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)將河網(wǎng)水系中坍岸比較嚴(yán)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(yán)重坍塌現(xiàn)象。研究將全市20條規(guī)劃V級(jí)(含V級(jí))以上等級(jí)航道以及崇明島環(huán)島河共計(jì)21條河道劃入此類(lèi)，總長(zhǎng)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(jì)流速較大河段采用3個(gè)步驟：第1步，水力計(jì)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(dòng)力數(shù)值模型計(jì)算并統(tǒng)計(jì)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(duì)比確定超過(guò)河道允許不沖流速的河段。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(mén)處，總長(zhǎng)度約910 km；其中最大流速超0.8 m/s的河段總長(zhǎng)約249 km，流速在0.6～0.8 m/s的河段總長(zhǎng)約161 km，流速在0.4～0.6 m/s的河段總長(zhǎng)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(huì)因素”3個(gè)方面并依托“突出重點(diǎn)、兼顧保護(hù)、相對(duì)集中、成區(qū)連片”4項(xiàng)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(lèi)型： (1) 重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域，即水土流失重點(diǎn)防治區(qū)、水土流失重點(diǎn)治理區(qū)、自然保護(hù)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(kāi)發(fā)建設(shè)區(qū)域，即各類(lèi)開(kāi)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(kāi)發(fā)類(lèi)海島。

3上海市水土保持監(jiān)管體系建設(shè)的思考

(1) 完善市級(jí)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(wù)部門(mén)在零星區(qū)域開(kāi)展，而該市水土流失特點(diǎn)表明做好水土保持工作需要城市建設(shè)、管理等多部門(mén)共同參與。建議由上海市政府組織，建立以市水務(wù)局(市海洋局)牽頭，市發(fā)展和改革委員會(huì)、市城鄉(xiāng)建設(shè)和管理委員會(huì)、市農(nóng)業(yè)委員會(huì)、市交通委員會(huì)、市規(guī)劃和國(guó)土資源管理局、市環(huán)境保護(hù)局、市綠化和市容管理局、市住房保障和房屋管理局等有關(guān)部門(mén)共同參與的全市水土保持監(jiān)管機(jī)制。并就加強(qiáng)工程建設(shè)管理體制與機(jī)制建設(shè)、預(yù)防保護(hù)管理制度化建設(shè)、監(jiān)督管理制度化建設(shè)、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、配套政策法規(guī)建設(shè)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(shè)為契機(jī)，積極推進(jìn)上海市水土保持工作。結(jié)合城市未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，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(jié)合清潔小流域建設(shè)要求，應(yīng)以住建部《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》等為技術(shù)指導(dǎo)，以雨水匯流特征將城市以小流域?yàn)閱卧M(jìn)行劃分，科學(xué)提出小區(qū)、道路、廣場(chǎng)等不同用地性質(zhì)對(duì)象中雨水收集、儲(chǔ)蓄以及面源污染治理措施，并積極開(kāi)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(shè)。建議落實(shí)專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，盡快開(kāi)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(huì)參與意識(shí)。通過(guò)多部門(mén)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(shí)。同時(shí)，依托自然保護(hù)區(qū)等積極推進(jìn)上海市水土保持科技示范園建設(shè)。

(3) 實(shí)施土建項(xiàng)目水土保持“三同時(shí)”監(jiān)管能力建設(shè)，實(shí)現(xiàn)常態(tài)長(zhǎng)效管理。以目前全市土建項(xiàng)目棄土管理較為薄弱這一問(wèn)題，開(kāi)展水土保持設(shè)施與主體工程“同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)”的“三同時(shí)”監(jiān)管能力建設(shè)的試點(diǎn)工作，為該市開(kāi)展水土保持工作打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

(4) 積極學(xué)習(xí)其它省市在城市水土保持、平原水土保持中的成功經(jīng)驗(yàn)。淮河水利委員會(huì)、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(shí)可行的規(guī)章制度、取得了大量的成功經(jīng)驗(yàn)，可為上海市開(kāi)展水土保持工作提供借鑒。

致謝：本研究得到上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、上海市水文總站等單位相關(guān)同仁的大力幫助，在此深表謝意。

[參考文獻(xiàn)]

[1]上海市第一次全國(guó)水利普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.上海市第一次全國(guó)水利普查暨第二次水資源普查總報(bào)告[M].北京：中國(guó)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(guó)水土保持科學(xué),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(guó)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(jí)研究[J].人民長(zhǎng)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(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1000-288X(2015)04-0128-04

中圖分類(lèi)號(hào)：S157.1， TV212.5

收稿日期：2015-01-07修回日期：2015-02-28

資助項(xiàng)目：上海市科委科研項(xiàng)目“黃浦江上游取水安全和水源湖(庫(kù))生態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范應(yīng)用”(14231200100)

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