李險峰,郭昭濱
(1.黑龍江省水利科學研究所,黑龍江 哈爾濱 150080;2.黑龍江省森林防火預警監測信息中心,黑龍江 哈爾濱 150090)
遙感數據顯示,我國城市正在迅猛擴張,從1990—2010年,城市建成區由1.22萬km2增至4.05萬km2,這一數據仍在迅速增大[1]。城市化進程的加速,極大地推動了人類文明社會的發展,卻也導致了生態系統的嚴重失衡,產生了城市水土流失,進一步影響城市水土資源利用和生態環境。因此,從可持續發展的角度出發,建設低碳、綠色的生態城市已經逐漸成為城市建設的主流和必然趨勢。
傳統的水土流失是指在外營力作用下,水土資源和土地生產力的破壞和損失[2]。以往的相關研究多集中在農村山區,但隨著城鎮的迅猛發展,被忽略的城市水土流失對城市社會經濟的可持續發展構成了嚴重威脅,且日益被重視起來。城市水土流失與傳統水土流失具有相同的發生過程,但在外營力、侵蝕源、發生范圍等表現上又有所區別[3]。總結以往城市水土流失概念,其內涵可概括為:城市建設過程中,發生在城市建設區及周邊地區,由城市開發建設活動引發的人為水土流失[4]。
城市水土流失作為一項新興事物,是由自然和人為兩種因素共同作用下產生的,具有區別于傳統水土流失的特點:(1)城市水土流失不是陸地表面土壤受到侵蝕,而是建筑業和工業產生的棄土棄渣和工業廢料以及生活垃圾等廢棄物形成的侵蝕源、流失源,組成物質復雜繁多,除了經受水、風等外營力的作用,還受到廢棄物的搬運與傾倒等人為的外營力,使得水土流失形式多樣化;(2)開發建設中的施工嚴重破壞地表覆蓋物,機械化作業對地貌擾動強度大,而城市化也大大減少了植被的覆蓋,地面混凝土化使得降雨無法入滲,這一切都降低了環境對水土流失的阻抗,使得水土流失強度加大。研究表明,傳統侵蝕模數一般大于1.3萬tkm-2a-1,而城市水土流失侵蝕模數可達2萬~4萬tkm-2a-1[5];(3)城市人口密集、財富集中,工業生產和人民生活是持續無間斷的,導致流失源和人類活動造成的外營力也是持續的,這種不間斷的城市水土流失對城市造成了持續性的危害。
生態城市(Eco-City)的概念源于20世紀70年代聯合國教科文組織提出的“人與生物圈”計劃,被認為是一種理想城市的模型,是技術與自然和諧共存,使人的創造力和生產力得到最大限度的發揮[6]。該計劃明確提出從生態角度研究城市,并從生態學理論指導、綠色工業產品、有機農業、以人為本、保護自然資源、將自然引入城市六個方面論述了城市的生態標準。
生態城市的概念隨著相關研究的深入,不斷地得到充實和發展。普遍觀點認為:生態城市就是基于生態學原理建立的自然和諧、社會公平和經濟高效的開放復合系統[7]。它要求的是經濟、社會和生態三者的和諧共生,內容涵蓋生態和經濟的協調發展、水土資源的有效管理利用、污染源頭的控制、廢棄物的循環利用等社會、經濟和生活的各個方面。
城市在建設過程中,因自然和人為因素造成水土流失,進一步導致城市的生態環境惡化、資源損耗等一系列問題,嚴重危害了生態城市的建設進程。
3.1.1 破壞污染城市生態環境 在各類基礎設施開發建設過程中,均會對原始地貌產生擾動,地表硬化、植被等水土保持設施被破壞,使原有的水土保持功能降低或喪失,城市的環境調節能力下降,進而使得城市的生態環境質量嚴重下降。
3.1.2 水資源流失加重,地質災害增加 城市建設使道路都變成了硬化路面,雨水無法形成地下水,致使地下水位不斷地下降,地面下沉、塌陷、地裂等地質災害現象頻繁發生。
3.1.3 城市內澇加劇 城市路面硬化,使得地表徑流增加,攜帶沙土和各種廢棄物流入排水灌區和江河湖庫,引起淤塞,影響城市排水能力,城市內澇頻發。
3.1.4 治理昂貴,阻礙經濟發展 嚴重的城市水土流失,會破壞城市設施設備,阻礙城市的發展進程,同時也需要耗費人力、財力、物力去治理。
3.1.5 危害范圍廣,直接影響居民生活 水土流失造成的排水壓力、內澇,施工造成的廢棄物隨處堆放、揚塵污染,均會直接對城市居民的身體、生活造成傷害。同時,城市水土流失會導致大量有毒物質經外營力作用搬運出城市外,引起周邊村鎮農業的污染,危害延伸到更廣闊的區域。
城市建設和人民日常生活是持續不間斷的,要避免水土流失,就需要轉變城市發展方式,向資源節約、環境友好、經濟持續、社會和諧的生態宜居型城市轉變。中國是全球城鎮建設的中心,也是世界生態城建設數量最多、規模最大、發展速度最快的國家之一。據統計,目前提出生態城市建設目標的地級市有230個,占全部地級市比例的80.1%。生態城市建設過程中無可避免要應對建設過程中出現的水土流失,只有有效地治理好水土流失,才能為生態城市的建設夯實基礎。
3.2.1 城市水土流失的防治根本是對流失源的合理處置 在生產建設過程中,通過合理規劃和環保宣傳,盡量減少各種廢棄物的排放;對已經形成的廢棄物,尋求新技術對其加工轉化;對無法轉化的廢棄物處理可以與近郊水土保持工作結合,利用城市周圍適宜的洼地填充處理過的廢棄物,并進行覆土改造。
3.2.2 保護利用水土資源 對城市建設過程不得不擾動的土壤資源進行剝離保存,以備后續利用;路面建設要結合入滲措施和攔集蓄引設施,增加地下水儲量、減少徑流侵蝕、節約水資源。
3.2.3 恢復植被,重塑生態景觀 生態城市建設中,植物措施是重要的一個環節,將植物措施和工程措施有機結合,能夠保持水土、利用水土資源,發揮其應有的景觀效應,提升視覺效果,有利于生態系統的穩定性,改善城市生態環境。
參考文獻:
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