基于土地利用分析的北京市密云水庫流域建設策略研究

孟琳琳,李鳳翀,王紹斌,蘇強平,孫翠蓮,肖建波

(1.北京市水務規劃研究院,北京 100048;2.中國南水北調集團生態環保有限公司,北京 100142)

2023年中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關于加強新時代水土保持工作的意見》對建設生態清潔小流域提出了明確要求,為深入貫徹落實意見的有關要求,全面推動小流域綜合治理提質增效,水利部會同農業農村部、國家林草局、國家鄉村振興局聯合印發了《關于加快推進生態清潔小流域建設的指導意見》。密云水庫是北京最重要的地表水水源地,是首都城市水源儲備安全的重要標志。分析密云水庫流域土地利用現狀有助于發現問題、解決問題,對山水林田湖草及鄉村各要素進行綜合分析,為密云水庫流域生態清潔小流域治理規劃及措施布設提供指導方向,推動小流域建設提質增效。

1 研究區基本情況

密云水庫流域是首都北京重要的生態屏障和水源保護地,范圍涉及延慶、懷柔、密云3個區22個鄉鎮402個行政村,總面積3 692 km2,常住人口約25萬人。流域內有白河、潮河、清水河、天河、黑河、湯河、菜食河、白馬關河、牤牛河、安達木河等96條河流,涉及179條小流域。長期以來在密云水庫流域實施的生態清潔小流域治理始終堅持以水源安全為核心,以綠色、生態發展理念為根本,以建設宜居宜業宜游的山水空間為發展方向,其治理成效關系到北京的生態安全和水源安全。密云水庫流域范圍見圖1。

圖1 密云水庫流域范圍

2 土地利用現狀分析

根據2021年自然資源部公布的第三次全國國土調查數據,對密云水庫流域內各尺度范圍的現狀土地利用數據進行整理,采用ArcGIS空間疊加分析功能進行數據處理和梳理匯總。

2.1 密云水庫流域范圍土地利用現狀

根據第三次全國國土調查數據及《城市用地分類與規劃建設用地標準》(GB 50137—2011),密云水庫流域范圍內主要土地利用類別共計32類,見圖2。主要土地利用類型面積和占土地總面積比例分別為:喬木林地1 683.91 km2,占比45.61%;灌木林地1 120.73 km2,占比30.36%;果園266.72 km2,占比7.22%;其他林地186.79 km2,占比5.06%;建設用地(農村宅基地、商業服務業設施用地、鄉鎮住宅用地等)92.10 km2,占比2.49%,其中采礦用地5.12 km2、裸土地0.03 km2。

圖2 密云水庫流域范圍主要土地利用現狀

2.2 密云水庫管理范圍土地利用現狀

密云水庫管理范圍面積195.73 km2,主要土地利用類型為水庫水面、喬木林地和果園,見圖3。還有建設用地面積1.58 km2,占密云水庫管理范圍面積的0.8%,主要為水工建筑用地、農村道路和公路用地。

圖3 密云水庫管理范圍主要土地利用現狀

2.3 密云水庫流域河道管理范圍土地利用現狀

密云水庫流域范圍內共有大小河流96條,其中一級河流1條、二級河流26條、三級河流44條、四級河流23條、五級河流2條,河流總長度1 530.5 km,流經密云、懷柔、延慶3個區。

根據三區空間管控規劃劃定的96條河河道管理范圍(2022年劃定)及第三次國土資源調查數據,密云水庫流域河道管理范圍面積75.36 km2,主要土地利用類型面積和占密云水庫流域河道管理范圍面積比例分別為河流水面27.99 km2(占比37.14%)、喬木林地21.78 km2(占比28.90%),見表1。還有建設用地面積3.19 km2,占密云水庫流域河道管理范圍面積的4.23%,主要為公路用地、農村道路、農村宅基地、水工建筑用地。

表1 密云水庫流域河道管理范圍主要土地利用現狀

密云水庫流域范圍內潮河總長度61.33 km,河道管理范圍面積11.71 km2,其中建設用地0.21 km2,占1.79%;密云水庫流域范圍內白河總長度98.06 km,河道管理范圍面積8.65 km2,其中建設用地0.17 km2,占1.97%。

2.4 密云水庫流域范圍內基本農田現狀

密云水庫流域范圍內基本農田面積118.30 km2,其中延慶區45.67 km2、懷柔區20.76 km2、密云區51.87 km2,生態保護紅線內基本農田面積1.78 km2。河道管理范圍內基本農田面積8.34 km2,主要分布在千家店鎮、寶山鎮白河干流和喇叭溝門滿族鄉湯河干流。

3 生態清潔小流域提質增效建設策略

3.1 生態保護區建設策略

生態保護區為小流域內人類活動和人為破壞較少,自然植被較好,水土流失輕微,以生態系統自我修復、封育保護為主,輔以少量人工治理的區域。一般分布在小流域上游和兩側山體上部。

林地和果園為生態保護區最主要的土地利用類型,因此應在生態保護區有針對性地布設封育保護和補植補種等措施。對于具有母樹、天然下種條件或萌蘗條件的荒地、殘林疏林地、退化天然草地,不適宜人工造林的高山、陡坡、水土流失嚴重地段等經封育有望成林(灌)或增加植被覆蓋度的地塊,進行封育保護。對于自然封育困難、侵蝕強烈的礦山修復地等,可按照宜林則林、宜草則草的原則,采取較少人為擾動的補植補種措施,補植樹種宜選用優良鄉土樹種。

流域內坡面水土流失是水土流失防控的重點,坡地經濟林林下水土流失對流域水土流失貢獻率可達54%,尤其板栗林占經濟林面積的80%,是密云水庫水源地水土流失防控的重中之重[1］。目前對于陡坡林地(>25°)可實行半封,即在林木主要生長季節實施封育,在果實成熟季節在不影響森林植被恢復的前提下,有計劃、有組織地進行采摘活動。未來,隨著密云水庫村莊搬遷工作的實施完成,將逐步實現陡坡板栗經濟林向生態林的過渡,從而實施嚴格的封禁措施。

3.2 生態治理區建設策略

生態治理區為小流域內人類活動較頻繁、水土流失較嚴重,以水土流失治理為主,同步推進面源污染防治、農村人居環境整治、特色產業培育的區域,一般分布在小流域中下游山體下部、溝階地、川臺地,以及村、城鎮周邊農林牧生產活動集中地帶。在密云水庫流域生態治理區主要采取面源污染防治和人居環境整治等措施。在果園,加強面源污染防治,推廣測土配方技術,優化肥料結構,提高肥料利用率,減少肥料流失,肥料使用符合《肥料合理使用準則》(NY/T 496—2010)的要求;大力推廣秸稈還田和秸稈肥料化、飼料化利用,提高秸稈綜合利用率;推廣使用全生物降解地膜,提高農膜回收率。

目前生態治理區內還有一部分采礦用地、裸土地和空閑地,因此需布設礦山修復和村莊綠化美化等措施。具體來說,可分期實施廢棄礦山、裸露礦石、棄渣場等生態修復與治理工程,實施礦山生態修復,降低水土流失強度等級,減少對入庫水質的影響;優先做好地塊整理和土壤改良基礎措施;完善截排水系統和蓄水節水利用設施,實現安全行洪和雨洪集蓄利用;宜樹則樹、宜草則草、宜荒則荒,實現科學修復[2］。此外,還可在村莊荒地、裸地、水旁、路旁、村旁、宅旁、院落內植樹推進村莊綠化,并應與當地地形地貌、歷史文化相協調,保護和發展村莊的鄉土和特色樹種。

3.3 溝(河)道及湖庫周邊整治區建設策略

溝(河)道及湖庫周邊整治區為溝(河)道及其兩

側、塘堰周邊人類活動影響較大,以溝(河)道和岸坡的整治與生態修復為主,強化生態護岸、自然岸線與生物棲息地保護修復,兼顧岸邊鄉村生態景觀與環境建設,促進溝(河)道水凈、村美,有效修復溝(河)道水生態的區域。

溝(河)道及湖庫周邊整治區除水面外,主要土地利用類型為喬木林地、果園、水澆地(含基本農田)、建設用地。調查顯示,溝(河)道及湖庫周邊整治區水澆地和建設用地對水庫入庫水質影響最顯著,因此應加強對水澆地和建設用地的管理,減少污染物排放[3-4］。同時,為改善小流域出口地表水質量,應在溝(河)道及湖庫周邊整治區布設溝(河)道清障、清淤疏浚、水系連通、生物過濾帶、人工濕地等措施。具體來說,可結合拆違騰退工作,對影響河道安全的淤積物、違章設施、堆放物和垃圾等進行溝(河)道清障和清淤疏浚,恢復溝(河)道自然形態,提高水系連通性;因地制宜對規劃范圍內土壤等級較低、種植條件有限的基本農田,特別是河道管理范圍內的現有基本農田實施休耕輪作,以減少水土流失和農業面源污染;在農田環繞的溝(河)道兩側及湖庫周邊配置生態保護措施,可建設一定寬度的生物過濾帶,以提高對泥沙、污染物的攔截過濾作用;面源污染嚴重的地區,可利用人工濕地等措施進行末端消減,減少入河入庫污染物濃度。