馬 良,秦 冰,姜廣輝(1.山東省水利科學研究院,山東 濟南 25001;2.山東省水資源與水環境重點實驗室,山東 濟南 25001;.山東省水利勘測設計院,山東 濟南 25001;.北京師范大學資源學院,北京 100875)
城鎮化背景下城市水土流失防治對策研究
馬良1,2,秦冰3,姜廣輝4
(1.山東省水利科學研究院,山東 濟南 250014;2.山東省水資源與水環境重點實驗室,山東 濟南 250014;3.山東省水利勘測設計院,山東 濟南 250014;4.北京師范大學資源學院,北京 100875)
【摘要】介紹了在山東省新型城鎮化進程的背景下,城市水土流失的防治對策,包括劃定城市水土保持生態紅線、妥善處理山地城鎮化與流域之間關系、編制產業或工業園區水土保持專項規劃、制定取土場及棄渣場規劃、加強城市雨洪資源管理、發揮植物措施生態屏障功能、推廣綠色節能建筑及綠色施工等,以期為今后城市水土流失防治及水生態文明建設提供借鑒。
【關鍵詞】山東省;城鎮化;水土保持;水土流失
近年來,山東省走出了一條具有本地城鎮化、縣域城鎮化等鮮明區域特色的新型城鎮化道路,城鎮體系不斷完善,承載能力不斷增強,人居環境不斷優化,城鎮化質量和水平不斷提高。全省建成了以“一群、一帶、雙核、六區”為主體,7個特大城市、9個大城市、34個中等城市、56個小城市和1107個建制鎮構成的城鎮格局。以濟南、青島為雙核心的山東半島城市群不斷崛起,成為僅次于長三角、珠三角、京津冀的全國第4大城市群。2014-10-09,山東省委、省政府印發了《山東省新型城鎮化規劃(2014—2020年)》,確定了“穩步推進人口市民化、優化城鎮化布局和形態、提升城市綜合承載能力、推進城鄉一體化”4大任務,重點突出“促進縣域本地城鎮化、推進城鎮生態文明建設、加強城市文化建設”3大特色,這為今后全省新型城鎮化發展指明了方向。
城鎮化雖能推動經濟快速發展,然而如果忽視能源資源、生態環境的承載能力,過速或不合理的城鎮化,將導致城市熱島、內澇、水華、灰霾、垃圾、擁堵等一系列問題,使環境污染加劇、資源約束趨緊、生態破壞嚴重,從而陷入生態困境。水土流失是與人類活動共存的重大環境問題,伴隨城鎮化的發展更加突出。
城市水土流失是指城鎮化過程中人為活動所引起或誘發的水土流失現象,其中人為活動主要包括土地開發、市政設施建設、采石挖砂、筑路架橋、引排水工程及城市垃圾處理等。因城鎮化進程具有城鎮人口密集、基礎設施建設頻繁、自然地表擾動強烈等特點,使得城市水土流失有較強的地域性,強度遠遠大于傳統意義上農用土地、自然流域產生的水土流失,故應與后者區別對待。城市水土流失具有危害嚴重、成因復雜、災害突發、防治困難等特點。
土地的超強度開發和大規模平整占用,擾動地表,破壞原自然景觀、水系、植被以及地下巖溶裂隙,降低蓄水保土功能;不透水面的增加,致使降雨不能及時入滲,地下水無法得到補給的同時產生大量地表徑流,城市排水壓力陡增,破壞水循環及水生態。據測算,原自然條件下降雨產生蒸散發、淺層入滲、深層滲透和地表徑流的比例分別為40%、25%、25%和10%,但在開發后該比例變為30%、10%、5%和55%。施工中的土石方挖填、調運及取土棄渣,不僅破壞城市山體,產生高陡裸露邊坡,而且提供了大量的水土流失物質源,在降雨日泥土被徑流沖刷進入市政排水管網并淤積,造成管網阻塞,影響城市防洪排澇能力,在大風日造成大量城市揚塵,產生灰霾及可吸入顆粒物,危害大氣環境及公共健康。城市人口密度高,財富聚集,因此城市水土流失會造成不可估量的人身、財產重大損失,嚴重阻礙和制約城市的建設與發展。
隨著經濟社會的不斷發展、城市居民對生態環境的要求越來越高,城市水土流失所產生的影響愈發凸顯并受到廣泛關注。黨的十八大報告明確指出,要把生態文明建設放到突出地位,著力提高城鎮化質量,走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮化道路。對此,本文提出幾點防治城市水土流失的對策,供今后工作實踐參考。
2.1劃定城市水土保持生態紅線
城市發展不能“攤大餅”式無限擴張,應對城市生態敏感區劃定紅線進行保護,為子孫后代留下足夠的生態資源與發展空間。為此,山東省率先在全國水土保持法規建設中劃定水土保持“紅線”,《山東省水土保持條例》第二十四條規定:“對水土流失重點預防區和重點治理區內水土保持功能明顯降低、水土流失狀況嚴重惡化的區域,縣級以上人民政府水行政主管部門應當對新建、改建、擴建的生產建設項目水土保持方案限制審批。”《山東省新型城鎮化規劃(2014—2020年)》確定以下區域為“禁建區”:基本農田、行洪河道、水源地一級保護區、風景名勝區核心區、自然保護區核心區和緩沖區、森林濕地公園生態保育區和恢復重建區、地質公園核心區、道路紅線、區域性市政基礎設施走廊控制地帶、城市綠地、地質災害易發區、礦產采空區、文物保護單位保護范圍等,區域內禁止一切城鄉開發建設活動。
2.2妥善處理山地城鎮化與流域之間關系
山東省是山地大省,中部山地突起,東部丘陵散布,山地丘陵約占全省國土總面積的37.45%。山地城鎮化一方面導致山上村居人口快速轉移山下,山地資源被流轉承包進行開發,如盲目無序、掠奪式的開山采石等;另一方面,山地城市加速城鎮化,涌入更多人口,進行辟山開道、移山建房等。因山地特有的能量梯度,成為了泥石流、滑坡、崩塌、雪崩、土壤侵蝕、山洪等自然災害的發育區。無序山地城鎮化的后果不僅毀壞了生態景觀,破壞了安全屏障,更可能造成嚴重的水土流失災害。因此山地城鎮化應秉承“親水不占水、依山不占山”的理念,片區開發與流域統一科學規劃,保留自然溝道河谷,結合封山育林與疏林補植,建設郊野公園或清潔小流域,發揮山地蓄水保土、涵養水源、生態維護、營造小氣候等功能,既保留了城市特色,也為市民留下了登高遠眺、怡情養性的場所。
2.3編制產業或工業園區水土保持專項規劃
產業或工業園區是指通過行政的、市場的多種手段集聚各種生產要素,在一定的空間范圍內形成的工業企業聚集發展區或產業群。由于該類型園區在全省數量眾多、規模龐大,造成的水土流失呈現出集群式效應。水土保持法及山東省水土保持條例均有明確規定,園區規劃的組織編制機關應當在規劃中進行水土保持評價,編寫水土保持篇章,提出水土流失預防和治理的對策與措施,并在規劃報請審批前征求本級人民政府水行政主管部門的意見。
園區建設可能誘發的水土流失問題應引起高度重視。工業園區具有一次建成,企業分期分批入住的特點,水土流失防治責任由其管理機構負責,統一編制全園區的水土保持專項規劃,明確防治總體要求,完善“三通一平”階段防治目標及措施布設,報同級水行政主管部門批復。對后期入住企業,在專項規劃的基礎上,按照規模編報水土保持方案報告書或報告表。
2.4完善豎向設計,制定取土場、棄渣場規劃
城市快速發展帶來大量的土石方挖填運移,取土和棄渣隨之產生,取土場、棄渣場成為城市水土流失防治的重點之一。土地的稀缺性決定了城鎮化進程中取土場、棄渣場會越來越少,施工成本越來越高。因此,一方面要加強生產建設項目豎向設計優化論證,改變大開挖理念,鼓勵項目內部土石方平衡或多項目的綜合利用;另一方面,要結合城鎮發展規劃,制定布局科學、經濟合理的取土場、棄渣場中長期規劃,結合片區開發時期,分時段建設取土場和棄渣場。
2.5加強城市雨洪資源管理
暴雨徑流既是水土流失致災因子,也是城市的寶貴資源。科學管理城市雨洪是保障防洪安全、解決城市內澇、化害為利的根本出路,是解決干旱缺水的有效措施,是改善生態環境的重要手段。比較著名的城市雨洪資源管理體系有美國的最佳管理措施(BMPs)、低影響開發(LID),英國的可持續排水系統(SuDS),澳大利亞的水敏感性城市設計(WSUD)以及新西蘭的低影響城市設計與開發(LIUDD)等。參考上述體系,城市雨洪資源管理需改變傳統單一排水思路,遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的管理理念,因地制宜,科學規劃設計與統籌實施城市水系、園林綠地、道路交通、建筑小區4大系統。
一是開展城市生態水系綜合整治,利用原有或新建的河、湖、渠、濕地等水系集蓄雨洪。
二是城區內規劃建設集生態、防洪、觀賞、游憩等多功能于一體的分散式公園,公園推薦下凹式綠化,集中綠化區設置生物滯留塘或雨水花園等蓄滯設施。
三是改造道路排水系統,推薦大小暴雨“雙系統制”。片區內控制全部重現期為2~5年的小暴雨產流,不外排入市政管網;大暴雨產流經源頭、過程、末端等各級蓄滲后再進入市政管網。無載重要求的行車道、非機動車道、人行步道采取透水鋪裝地面。
四是建筑小區基坑施工避免強夯、大開挖、擠土樁等改變包氣帶密實度的施工方式。控制基礎埋深,地上建筑物底板和地下建筑物頂板推薦單向找坡式布設,并在匯流處布設地下滲井。住宅供水推薦飲用水、沖廁水雙管制,后者利用收集雨水及處理后的回用水等。
根據濟南市海綿城市建設試點城市實施方案,加強城市雨洪資源管理后,到2020年全市調蓄雨洪水年徑流總量控制率為70%、對應降雨量23.2mm,控制徑流總量為951萬m3,其中工程控制533萬m3,自然下滲418萬m3。
2.6發揮植物措施生態屏障功能
從城區規劃到開發施工等各個環節減少對城市原有植被的破壞,或保存、或假植利用現有植被。注重施工過程臨時植被的栽植,臨時堆土(料、渣)裸露時間長于3個月的或無法避免雨季、大風季的,宜布設臨時植草措施。城市綠化應優選植物品種、規格及配置模式。避免雌性毛白楊、柳樹、三球懸鈴木(法桐)等易誘發和加劇大氣中可吸入顆粒物污染的品種。配置模式上注重營造“品”字形布設的人工生態林,避免林分結構單一的純林。通過營造大面積、高水平、有特色、多功能的城市綠地,構建樹種豐富、結構合理、自然協調、穩定健康的城市森林生態體系,保護生態環境,防治水土流失。
2.7推廣綠色節能建筑及綠色施工
建筑耗能約占全球能耗的25%~40%,已與工業耗能、交通耗能并列成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。根據《節能建筑評價標準》(GB/T 50668-2011),綠色建筑是指在建筑全壽命周期內,最大限度地節約資源,保護環境減少污染,為人們提供健康、舒適和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。綠色建筑可以減少傳統石子、水泥等建材的開采加工及生產,有利于水土保持。城鎮化進程中應大力推廣和倡導綠色節能建筑中的新能源、新技術和新方法,如太陽能吸收式制冷系統、水蓄冷和電制冷調峰技術,太陽能空調、海水源熱泵、風電、生物質能的建筑應用等。
加強生產建設項目水土保持方案在建設期間的落實,遵循《建筑工程綠色施工規范》(GB/T 50905-2014),倡導綠色施工管理、環境保護技術、節材、節水、節地和節能技術等。如灌注樁采用泥漿護壁成孔時,應采取導流溝和泥漿池等排漿及儲漿措施;4級風以上天氣嚴禁回填土施工,施工間歇時應對回填土進行覆蓋;土方作業階段采取灑水、覆蓋等措施,作業區目測揚塵高度應小于1.5m,結構施工、安裝裝飾裝修階段,作業區目測粉塵高度應小于0.5m,且不得擴散到工作區域外等。
參考文獻
[1]《山東省新型城鎮化規劃(2014—2020年)公示稿》[R].山東省城鎮化工作領導小組辦公室,2014年8月28日.
[2]王玉杰.淺談我國城市水土保持[J].景觀園林,2013,5:145.
[3]濟南市海綿城市建設試點城市實施方案 [R].濟南市海綿城市申報建設工作領導小組,2015年2月.
資助課題:水利部公益性行業科研專項“水生態文明建設關鍵技術研究與示范”(編號:201401003)、山東省重大水利科研與技術推廣項目“山東省水利綜合試驗基地降雨徑流關系及雨洪綜合利用技術研究”(編號:SDSLKY201201)。
(責任編輯崔春梅)
【中圖分類號】S157
【文獻標識碼】B
【文章編號】1009-6159(2015)-05-0009-03
作者簡介:馬良(1980—),男,高級工程師