丁新輝,劉孝盈,劉廣全,謝永生,駱漢
中國城市新老城區水土保持研究進展*
丁新輝1,劉孝盈2,劉廣全2,謝永生3,駱漢3
(1.咸陽師范學院資源環境與歷史文化學院,陜西 咸陽 712000;2.中國水利水電科學研究院,北京 100048;3.中國科學院水利部水土保持研究所,陜西 咸陽 712100)
通過大量閱讀文獻,對比了中國城市新老城區水土保持的研究。新老城區面臨的水土流失問題相近,而二者的管理理念有所不同。新城區主要是結合海綿城市建設布設水土保持技術,老城區則配合城市雨洪管理改良已有的水土保持措施。新城區將各種新水土保持技術應用到海綿城市建設,老城區主要是對現有水土保持措施進行完善。隨著城鎮化進程的加快,中國城市水土保持的研究趨勢為新水土保持技術在海綿城市建設中的應用研究、老城區的水土保持措施優化改良研究、新老城區水土保持措施對比研究。
城市水土保持;新城區;老城區;水土流失
中國在城市水土保持理論和實踐工作中均進行了大量的探索,主要包括水土保持的概念、危害及主要預防措施。然而,城市中無數高樓拔地而起,樓群密如森林;城市硬化面(路面、屋面)劇增,一旦遇暴雨易成徑流場,洪澇頻發;遇驕陽則變反熱“鏡面”,城區被樓群圍成熱島。目前,有關城市水土流失的研究主要集中在開發建設項目上,針對新城區的水土流失以及老城區水土保持措施陳舊等問題的研究尚有欠缺。因此,有必要對關于城市水土保持的研究進行梳理,并總結新老城區水土保持的成效。
城市水土保持是指對城市化過程中產生的水土流失的防治,同時也是對城市及其周邊原有環境的綠化美化和侵蝕整治[1]。王冬梅等[2]認為城市水土保持是一個新的研究熱點,多數研究緣于城市水土流失現象越來越突出。甘枝茂等[3]闡述了城市水土保持的相關概念,總結出城市水土流失具有侵蝕強度強、侵蝕方式多樣、侵蝕源頭廣等特點。祁生林等[4]認為加速城市化進程是造成城市環境容量問題的首要原因。城市水土流失主要發生在城市開發建設過程中,受人為因素影響最大。姜德文[5-6]總結了造成城市水土流失的原因,主要是盲目擴張城區、大規模擴建城鎮、大面積硬化地面、忽視水土資源和生態保護,進而列舉了城市水土流失引發的環境問題,包括城市洪澇災害、熱島效應、霧霾天氣頻繁、城市水功能削弱。潘永安等[7]在梳理和總結水土保持新理論和新領域的基礎上,提出今后的水土保持工作要積極適應和吸納這些新變化。從服務于生態文明建設的角度看,這些研究均有助于城市水土保持工作系統性的開展。但多數研究僅限于對造成城市水土流失的原因、危害等的一般性論述,缺乏特征鮮明的案例研究。
左雙苗[8]認為城市水土保持是一項復雜而綜合的系統性工程,需要在水土保持管理機制、管理手段和防治措施上不斷創新。高玉華[9]強調了政府在水土保持工作中的主導作用,建立科學高效的處理機制。劉偉常等[10]提出創新城市水土保持理念、技術和管理機制,重點強化水土保持的基本國策地位。陳法揚[11]認為預防城市水土流失的根本措施是健全執法機構、強化執法力度。金志偉[12]針對城市水土保持工作中出現的問題,從國家、政府、個人及城市管理者等角度提出具體的解決措施。張延君[13]認為城市水土保持工作還需引起高度重視,加大宣傳力度,提升群眾的水土保持意識。隨著城市社會的快速發展,何玉宇[14]發現人們的水土保持意識逐漸提高,關于城市水土保持的相關理念也開始逐漸有所完善。無論是從國家立法層面,還是從政府監督角度,中國城市水土保持工作在法律和政策方面均獲得了有力的依據,人們的水土保持意識也有一定的提高,目前大多數城市尚未建立起城市水土保持體系,主要原因是中小城市缺少專業人才,政策法律難以貫徹實施。
城市水土保持措施是防治項目規劃建設時及城市管理中產生的水土流失的有效手段。吳長文[15]認為城市水土保持的內容包括開發整地、生態重建、建設水源保護林、整治河道和預防監督。余娟[16]秉承環境保護理念,對城市中現有的水土保持措施進行合理布置,采取各種綠色環保措施來改善城市環境,提高城市的水土保持水平。為了保障城市水土保持有效開展,尹健[17]認為要構建專業的水土保持技術體系。黃榮珍等[18]對比中國與發達國家的城市水土保持工作,發現主要差距體現在專業隊伍建設、基礎資料積累和3S等新技術的應用上。目前,中國城市新老城區的水土保持工作均存在著很多問題,尤其針對中小城市水土保持的研究較少,缺乏對相關水土流失治理經驗的總結。
老城區的水土保持工作通過與城市雨洪管理相結合,利用相對完善的水土保持措施最大限度地匯集城區雨水,從而起到改善城市生態環境的作用。曾祥坤等[19]從理論基礎、形成機制、狀況評價、保持措施四個方面總結當前城市水土保持研究所存在的問題,提出城市水土保持需結合城市土地利用的功能導向型研究。吳長文等[20-21]提出按“流域治理”的城市水土保持思路,在規劃治理措施時應通盤考慮全流域的情況,而在經濟發展布局上應按城市整體功能劃分。城鄉建設時要維護大地景觀格局的連續性,保證水土生態資源的永續利用。郭志賢[22]根據城鎮建設中水土流失的特點、成因及其造成的危害,應堅持環境建設與經濟建設、城鄉建設同步規劃、同步實施、同步發展,應以人為侵蝕為重點,采取針對性的防治措施。舒安平等[23]以北京為研究對象,首先提出北方城市雨水集蓄與利用措施的6個量化指標,并提出“3-5-7-9”系列的雨水控制性指標體系。馬良等[24]提出了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、制訂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城市水土流失防治對策。這些舉措在城市建設過程中對水土流失的治理起到了重要的作用。然而,在城市建設完成后,有些城市水土保持措施并沒有長期發揮應有的功能,主要是一方面城市化建設改變了植被的生存環境,建成后的土壤、水分及小氣候等條件不利于植被生長;另一方面,老城區的透水鋪裝路面的透水性下降,導致大量雨水在短時間內匯集,城市發生嚴重洪澇災害。可以總結出老城區的水土保持工作主要偏向于政策的推行和管理措施的實踐。
與老城區相比,新城區水土保持的最大特征就是“可塑性”強。由于大范圍的開發建設,導致水土流失的問題非常嚴重。因此,新建城市的水土保持工作引入“海綿城市”的概念十分必要。唐晨朋[25]從城市水土的保持角度對海綿城市的城市建設提出一些相關性的意見和建議。張亞梅等[26]從海綿城市雨水控制利用的低影響開發理念角度,對水土保持工作進一步細化。趙鳳偉等[27]認為城市水土保持與海綿城市建設存在很多共性與個性關系。楊軒[28]認為建設海綿城市不僅能有效緩解城市內澇現象,而且可長期與城市水土保持措施相結合減輕水資源污染。姜人眾[29]設計了一套雨水集蓄利用技術措施體系,包括集水入滲系統、截污凈化系統和儲蓄利用系統。每種系統都包含了多種城市水土保持措施,減輕了市政管網壓力,也有利于減少城市內澇。許有鵬等[30]借助深圳市水土保持系統,利用評估模型對城市水土流失狀況進行動態評估和實時監測。為了快速提升海綿城市建設水平。劉杰[31]提出積極推廣應用水土保持新技術,加大水土保持知識普及力度,同時加強試點總結和科技攻關的措施。海綿城市的理念主要應用在新城區的建設中,因為一些新穎的水土保持技術如果布設在老城區中,往往需要更高的資金投入,對人們的生產生活也造成很大的影響,而在新城區建設中,從規劃到施工都能體現海綿城市的理念,對環境產生的影響也較小。因此,老城區成功的城市水土保持經驗能為新城區的海綿城市建設提供建議,而海綿城市的建設理念也可逐步運用到老城區的改造中。
目前,城市水土保持的研究大都集中在開發建設項目引起的水土流失問題上,忽略了基礎設施相對完善的老城區水土保持工作。由于規劃不合理,對水土保持設施缺少管理維護,加之極端降雨事件的增多,導致城市在運轉過程中出現熱島效應、洪澇災害等問題。如何改善這些問題將是未來老城區水土保持工作的重點。
新城市建設從規劃時期的水土保持方案編制,到工程施工的監測,再到水土保持措施的驗收,一直都有水土保持工作的參與,而項目完結后水土保持措施實施的效果少有追蹤監測。“海綿城市”建設離不開對老城區成功水土保持經驗的借鑒。此外,還應多利用新水土保持技術。如何促使新城區水土保持措施更好地發揮作用是未來海綿城市建設的研究熱點。
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S157.2
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.059
丁新輝(1989—),男,河南商丘人,博士,主要從事城市水土保持研究。
“十三五”國家重點研發計劃課題(編號:2016YFC0503704、2016YFC0501705、2016YFC0501602)
〔編輯:王霞〕