楊進懷 ,葉芝菡 ,常國梁
(1.北京市水務局,北京 100038;2.北京市水科學技術研究院,北京100048)
首都北京位于燕山、太行山和華北平原交界地帶,總面積16 410 km2,分布有1 085條小流域。全市降水時空分布不均,人口密度大、水土資源開發強度高,山區坡陡溝深、地表巖層風化嚴重,平原及其與山區過渡帶生產建設項目多,自然和人為因素引發的水土流失及生態環境問題一直是制約全市經濟社會發展和生態文明建設的瓶頸之一?!侗本┏鞘锌傮w規劃(2016—2035年)》提出的“堅持生態空間山清水秀,大幅度提高生態規模與質量”,對水土保持工作提出了新的更高要求。
北京市水土保持始于中華人民共和國成立初期,加速于改革開放之后。改革開放40年來,北京市水土保持逐步建立機構、編制規劃、開展科研,水土保持預防保護、生態治理、監測監管同步發展,經歷了小流域綜合治理、水利富民綜合開發、生態清潔小流域建設、山水林田湖草一體化修復等發展階段,逐步提升了水土保持在經濟社會發展和城市建設規劃中的基礎地位,顯著改善了首都生態環境。回顧40 年來北京市水土保持的發展歷程,總結取得的發展成就,展望新時代北京市水土保持前景,對北京市今后的水土保持生態文明建設具有重要意義。
黨的十一屆三中全會后,我國步入改革開放、經濟體制轉變期,水土保持工作不斷得到重視和加強。1982 年《水土保持工作條例》頒布,1991 年《中華人民共和國水土保持法》頒布,1993 年《國務院關于加強水土保持工作的通知》印發,明確水土保持是我國必須長期堅持的一項基本國策。國家大環境促進了水土保持科技的發展,加之農村經濟體制發生的根本變化極大地調動了農民生產積極性,全社會開始重視水土保持工作,生產需求與科技工作相結合推動了該時期以小流域綜合治理為核心的水土保持工作發展。北京市完善了市、縣兩級水土保持機構,水土保持工作以科技為先導,以發展小流域經濟、增加農民收入為目的,旨在突出綜合效益,創造良好的生態環境。自此,治理和保護并重,水土保持工作納入了法制化、科學化、規范化的軌道。
1980年北京市水利局成立了水土保持工作組,開始建設門頭溝區和懷柔縣水土保持試驗站。在水利部海河水利委員會和北京市科學技術委員會支持下,以小流域為單元,相繼開展了東三岔、莊戶溝、葦甸溝、石匣、蒲洼水土保持小流域綜合治理試點工作,構建綜合防護體系,結合試驗示范與推廣應用,建成了一批集科研、教學、生產于一體的綜合示范小流域,取得了顯著的生態和經濟效益。
在北部燕山石質山地小流域綜合治理過程中,開展了莊戶溝、漢家川、石匣等多個典型小流域治理試點工作,研究探索了北部石質山區小流域綜合治理規劃方法、水土保持措施的設計參數、小流域綜合治理模式等,為同類型區小流域綜合治理提供了可靠的技術支撐。1983年開始了北京市西部太行山區小流域綜合治理試點工作,隨后位于永定河流域的門頭溝區先后實施了國家八片水土保持重點治理工程,包括門頭溝葦甸溝、東西馬澗及房山蒲洼等小流域綜合治理與示范等。通過建立坡面徑流小區、溝道控制站,基本摸清了西部太行山地區的水土流失規律和特點;引進、推廣實施先進技術,提出了水土保持措施配置體系,為京西官廳山峽地區和石灰巖干旱冷涼地區小流域綜合治理提供了示范樣板。
隨著山區生態建設步伐的進一步加快,小流域綜合治理的方式和理念由過去的單一防護轉變為綜合開發、利用和保護,小流域綜合治理重視各項技術的集成與應用。基于八九十年代對不同地貌類型區小流域綜合治理技術研究試點的基礎,結合北京市“九五”重大科技攻關等項目,在小流域可持續發展評價指標體系、分區分類、土壤侵蝕預報、智能決策管理等方面取得了突破。
這個時期通過小流域綜合治理項目的實施,培養了一批水土保持專業人才,建立了密云石匣水土保持示范區、房山蒲洼水土流失監測站、門頭溝田寺水土流失監測站等多個水土保持試驗基地。
20世紀90年代末期,北京市水旱災害頻繁交替出現,嚴重影響了山區農民的生產、生活。1997年10月,北京市針對山區抗災能力差、生產水平低、農民增收緩慢等突出矛盾,制定了《北京市山區水利富民工程規劃》,以增加農民收入為主線,以抗旱節水為中心,改革產權機制,建立激勵機制,調動百萬農民投資建設、經營五小水利工程(小水池、小水窖、小塘壩、小水渠、小泵站),建設水土保持生態環境工程[1]。
這個時期,北京市的水利水保工作者在山區推廣實施了一系列水利富民綜合開發工程,優化了農村產業結構,推動了山區特色林果業、綠色養殖業和生態旅游業等主導產業的形成,促進了山區農業經濟發展,并且經過科學規劃與綜合治理,實現了對水土資源和人居環境的有效保護,使生態環境得到顯著改善。
該階段是我國生態文明建設思想提出和發展完善的時期。2002年黨的十六大提出了“可持續發展能力不斷增強,……推動整個社會走上生產發展、生活寬裕、生態良好的文明發展道路”的生態文明概念與思想。2007年黨的十七大進一步要求“循環經濟形成較大規模,……生態環境質量明顯改善。生態文明觀念在全社會牢固樹立”。2012年黨的十八大報告首次將“生態文明建設”單章列出、系統論述,并將其與經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設并列,形成“五位一體”的中國特色社會主義事業總布局。我國對生態文明建設的逐步重視和部署,加之北京市生態環境改善的現實需要,共同推動著北京市在全國率先提出了生態清潔小流域建設的理念,使得水土保持工作從單一服務農業生產向保護水源、保護生態、服務首都經濟建設轉變。
1999年以來北京市連續多年干旱,密云水庫、官廳水庫來水量驟然減少,污水、垃圾污染了河道和水庫,干旱、缺水制約了城市的發展。面對新的生態環境形勢,北京市從2003年開始,逐步探索出“以小流域為單元,以水源保護為中心,以溯源治污為突破口,統一規劃,構筑生態修復、生態治理、生態保護三道防線,實施污水、垃圾、廁所、河道、環境五同步治理,采取21項措施,建設生態清潔小流域”的工作思路,旨在促進水土資源的可持續利用、生態環境的可持續維護,人與自然和諧相處。這一時期,北京市水土保持工作在實踐中不斷發展完善,大致可分為以下3個階段:
(1)實踐探索與理念的形成階段(2003—2004年)。2003年3月,北京市水利局首次提出了北京市水土保持工作要以水源保護為中心,把建設水質改善凈化設施、加強面源污染控制作為重點之一。北京市昌平區響潭小流域按照三道防線的布局,通過水源涵養林、污水處理設施和垃圾衛生填埋場、溝道人工生態濕地等建設,建成了首條生態清潔小流域。在2004年全國水土保持工作會議上,北京市水利局做了“保護飲用水源,改善生態環境,促進首都經濟社會的可持續發展”典型發言,以此為標志,北京市生態清潔小流域建設思路基本完善。
(2)全面推進生態清潔小流域建設階段(2005—2013年)。從2005年開始,北京市生態清潔小流域建設資金逐漸增加并固定,國家水土保持重點工程項目、京津風沙源項目和市基本建設資金、水資源費及土地出讓金等均有投入,投資標準逐漸由25萬元/km2增加到50萬元/km2。北京市十分重視生態清潔小流域建設的科學研究與標準化工作:研究完成了生態清潔小流域三道防線規劃建設體系,確定了三道防線空間布局方法,明確了21項治理措施[2];在山區生態清潔小流域建設模式的基礎上,提出并探索了平原區、城鄉結合部生態清潔小流域建設模式與技術路線,將生態清潔小流域建設模式推廣到北京1 085條小流域。頒布了《生態清潔小流域技術規范》(DB 11/T 548—2008),為生態清潔小流域的調查、評價、規劃、治理、監測和驗收提供了標尺;積極開展國際合作,引進歐盟小型水體修復理念與技術,顯著提升了生態清潔小流域特別是溝道治理水平。北京市積極推進農民參與,保障農民的“四權一責”,使農民成為工程建設的主體、流域管理的主體和經濟收益的主體,實現了民生與生態保護的雙贏[2]。
(3)生態清潔小流域建設不斷規范化和法制化階段(2014年至今)。從2014年起,北京市生態清潔小流域建設標準提高到了65萬元/km2。《生態清潔小流域管護指導意見(試行)》印發,管護工作不斷加強。2016年《北京市水土保持條例》頒布實施,進一步明確了生態清潔小流域建設與管護要求。2017年市政府批準實施的《北京市水土保持規劃》,在水土保持功能區劃分的基礎上,明確了生態清潔小流域建設的目標與重點任務。同時,加大了規范標準的制定出臺,先后出臺了《生態清潔小流域施工質量評定規范》等在內的4項地方標準,有力地促進了生態清潔小流域建設的標準化和規范化。
根據生態清潔小流域建設的需要,引進更多復合型人才投入到水土保持事業中,同期建立完善了7個坡地徑流場、14個溝道控制站及若干典型小流域為代表的水土保持試驗基地,建設了延慶上辛莊、門頭溝龍鳳嶺等一批國家級水土保持科技示范園,完善了北京市水土保持監測網絡,并研究建立了北京市土壤侵蝕模型,顯著提升了水土流失監測和預測能力。統籌市、區兩級業務需求,推進GIS、RS、互聯網等技術與水土保持業務的融合,建立了北京市水土保持核心業務平臺,以小流域為單元實現了基礎空間數據的存儲、分析與管理,實現了水土保持生態建設和監測、監督的統一管理。
2014年習近平總書記在中央財經領導小組第五次會議上提出了“節水優先,空間均衡,系統治理,兩手發力”的十六字治水方針,為強化水治理、保障水安全指明了方向。2017年黨的十九大明確了把我國建設成為富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國的目標,“綠水青山就是金山銀山”“山水林田湖草是生命共同體”和鄉村振興戰略等系列講話與精神指導全國的生態文明建設。圍繞水源保護與生態修復,北京市提出了“四抓五?!敝嗡蠛汀耙陨鷳B的辦法解決生態的問題”治理理念,這些理念與要求進一步推動著北京市水土保持工作朝著生態、系統的方向不斷發展提升。
將生態清潔小流域建設的基礎向中大流域修復拓展,針對密云水庫等重要水源地的流域保護與治理,提出山水林田湖草一體化治理的流域修復措施體系。將水源地流域劃分為五大功能區并進行總體布局:源頭坡地區以“保山”為目標,以水土流失控制與水源涵養為主,重點強化生態清潔小流域建設和坡地經濟林下水土流失治理,實現清水下山目標;緩坡農業面源污染防治區以“控田”為目標,依托美麗鄉村建設加強農藥化肥管理,結合荒山造林、臺地造林、平原造林建設農田植被緩沖帶;村鎮區域以“減污、村美”為目標,圍繞污染養殖分類管理、垃圾和污水處理等重點削減生活污染、改善人居環境;河溝道以“水清、河美”為目標,以恢復河溝道自然生態,增強河流自凈能力,減少入庫污染負荷為重點;庫區以“湖凈”為目標,強調對水庫庫濱帶長效管護機制的完善和實施。以功能分區與措施布局為基礎,構建溝-河-庫藍網與農田-林地綠網交織保護與修復的山水林田湖草一體化修復體系。
在推進水土保持生態建設的同時,充分利用信息化手段,深化遙感技術在水土保持監督管理中的應用,建成了衛星遙感監測系統,基于高分辨率遙感影像判讀地表擾動情況,提高了監督管理工作效率;完善水土保持監測網絡和水土保持科技示范區建設,強化動態監測,提高了水土流失監測水平。
北京市水土保持在改善農村發展環境、促進農民致富方面發揮了重要作用。特別是大規模實施生態清潔小流域建設以來,栽植經濟林4 100 hm2、生態林308 hm2;配套水源工程6 000余處,發展節水灌溉4 272 hm2;調整產業結構,改造中低產田4 429 hm2;建設農路594 km,農路密度提高到9 km/100 km2;村莊綠化183萬m2,極大地改善了農村生產生活條件,為新農村建設奠定了堅實的基礎。農民觀念逐步轉變,改變了農村落后的生產生活方式,推動農村走上了生產發展、鄉風文明、生態良好的文明發展道路,促進了人水和諧、人與自然和諧發展。
通過長期持續的水土保持,水土流失面積由20世紀80年代的4 830 km2[3]下降到當前的3 202 km2 [4],有效減少了北京市的水土流失。全市每年各項水土保持措施累計保水4.2 億m3,減少土壤流失1 876 萬t,減少流失總磷558 t、總氮1 120 t、CODMn6 044 t[5]。通過坡、村、溝的綜合修復,改善了流域水質,提高了生物多樣性,恢復了河溝道自然功能,實現了有水則清、無水則綠,生態環境明顯改善。
生態清潔小流域出水水質全部達到地表水水質Ⅲ類以上標準,在其源頭護水的作用下,密云水庫水質持續保持在國家Ⅱ類水質標準,官廳水庫水質由劣Ⅴ類改善到Ⅳ~Ⅴ類,其中門頭溝三家店段全年達到Ⅲ類水質標準。
經過40年的持續研究與生產實踐,北京市水土保持生態建設在調查評價、規劃布局、治理技術和建設管護等方面已形成較完善的技術體系。提出了小流域調查與評價的體系化方法與標準,并借鑒歐盟水框架指令,提出了基于生物、水文地貌和水質全要素的河溝道生態監測與分級評價方法。提出了基于三道防線“生態修復區、生態治理區、生態保護區”的流域治理規劃布局體系。針對坡地水土流失問題,研發水土保持關鍵技術,在傳統水土保持技術的基礎上結合北京實際開展工作,探索了工程、耕作與管理措施相結合的板栗林下水土流失治理技術。通過生態護坡技術研發,篩選出20余種北方土石山區典型護坡措施。針對社會經濟快速發展帶來的村鎮污水、垃圾污染日益突出和下墊面快速硬化、河溝雨洪排泄壓力增大等問題,對小流域村莊及周邊地區提出了適宜的農村污水處理技術、垃圾分類與收集利用技術及雨洪利用措施等,并開展了村莊綠化美化。針對北京地區河流斷流、水體污染及水生態退化,秉承“尊重自然、順應自然、保護自然”的生態理念,借鑒歐盟治水理念,改變傳統漿砌石混凝土治河方式,以恢復水體生態功能、改善水質、保障防洪、提升景觀價值為目標,建立了防洪空間擴展、河流連通性恢復、河流水文地貌修復、休閑親水條件改善等關鍵技術在內的河流近自然治理技術體系[6]。提出了基于農民參與式的生態清潔小流域管理辦法,制定了生態清潔小流域后期管護辦法,實現了小流域“建管并重”,保證了水土保持生態效益的持續發揮[7]。
按照習近平總書記“寧要綠水青山,不要金山銀山,而且綠水青山就是金山銀山”的重要論述,從系統角度實施水土資源綜合治理與保護,是實現“綠水青山”的重要途徑。改革開放40年來,北京市水土保持生態清潔小流域建設走在了全國前列,獲得了跨越式發展,推動著水土保持監管、監測及信息化能力的提升,在未來一段時期內北京市水土保持還將在以下幾個方面進行強化和推進:
(1)推進落實水土保持目標責任制考核,研究庫濱帶生態保護、陡坡地退耕等水土保持生態補償機制。
(2)以小流域為單元推進山水林田湖草一體化保護修復的研究與實踐,山區實現清水下山、凈水入河入庫,平原區建設海綿城市海綿家園,建立建管一體化可考核、可量化的流域修復工程運行維護機制。
(3)重點圍繞河溝近自然修復、經濟林下水土流失控制、面源污染防控、農村生活生產污染削減及資源化利用等,提出關鍵技術與參數,形成北京及相似地區可推廣應用的流域山水林田湖草一體化修復技術手冊。
(4)加強水土保持監管,深入挖掘衛星遙感、無人機等最新信息技術潛力,提高定位監督能力,嚴控各類生產建設活動人為水土流失增量。
(5)提升水土保持監測與信息化水平,強化水土流失動態監測,研究推廣流域、溝道生態監測;實現生態清潔小流域建設全過程信息化管理,提高實施效果評價水平;完善水土保持核心業務平臺,構建水土保持“一張圖”。
(6)充分發揮水土保持對鄉村振興的支撐作用,切實改善農村生活、生產條件和生態環境,服務美麗鄉村水務設施規劃設計與運行管理。
(7)大力加強水土保持對京津冀生態協同發展的支撐作用,在河北張承地區推廣水土保持先進理念與技術,推進實施生態清潔小流域建設等山水林田湖草生態保護與修復工程,建立水源涵養區橫向生態保護補償機制,推動水源保護與區域發展協調化、一體化,支持張承地區落實京津冀水源涵養功能定位。