韩宗军
(延安市水土保持工作队 陕西 延安 716000)
位于黄河中游、黄土高原腹地的延安市,总土地面积37037km2,其中水土流失面积28773km2,是黄河中游水土流失最严重的地区之一。共辖1区12县,196个乡镇,总人口200多万。延安市城区依山畔水,顺川而建,包括宝塔区南市、宝塔、凤凰三个办事处及万花、柳林、李渠、桥沟、姚店、河庄坪、枣园、川口八个乡镇的部分村组,城区总土地面积115km2,总人口约20万人。
延安市城区三面环山,地势西北高,东南低,两侧为黄土梁峁沟,中部为河谷川地,平均海拔高度约1000m。地貌类型属黄土地貌,地表破裂度为56%;黄土粒径较粗,缺粘粒,胶结力弱,受水力侵蚀易生成沟壑;地质类型属鄂尔多斯台地的一部分,主要是中生代的沉积岩系。
延安市城区属大陆性季风气候,特点是春季多风,气温冷暖多变,并伴有扬尘和沙尘暴天气出现;夏季气候湿热,维持时间短,干旱与雨涝相间;秋季凉爽多雨,气温下降迅速,霜雪早临;冬季寒冷干燥,持续时间长。多年平均气温9.4℃,极端最高气温39.7℃,极端最低气温-25.4℃,平均风速2.7m/s,多年平均降水量500mm,年内分布不均匀,多集中在6月~9月,一般降雨历时短,雨强高,易引发水土流失。多年平均输沙量8756万t。
规划区土壤类型介于南北黑垆土与草原栗钙土地带之间。在长期人为和自然因素的作用下,改变了黑垆土原有的分布状况及性质,形成了黄绵土、黑垆土、褐土、新积土和红土等土种,其中黄绵土为主要耕作土壤,广泛分布于梁峁坡沟及川台地,约占耕作土壤的70%~80%。在河道处分布少量新积土、沼泽土和水稻土等。规划区植被稀疏,且群落单调,多为零星块林和灌丛。
延安市市区不仅是延安市委、市政府所在地,也是全市政治、经济、文化和商业中心。历史上曾是一座“扼左衽之喉禁,执西冲之管钧”的边塞重镇,也是举世闻名的革命圣地,1936年~1948年中共中央曾在这里居住战斗过13个春秋,发展旅游业有得天独厚的优势。今天的延安已不仅是陕北经济、文化、政治的中心,也是晋陕蒙三省的交通枢纽和重要的物资集散地。
新中国成立以来,特别是改革开放以来,延安社会经济飞速发展,城市化进程不断加快。但是,在城市化建设中由于一度忽视了水土保持,加之在开发建设中缺乏必要的水土保持措施,导致地貌植被大量破坏,使当地原本脆弱的生态环境进一步恶化,制约了社会经济的可持续发展。
延安是黄河上中游水土流失最严重的地区之一,本次规划区土地总面积115km2,其中水土流失面积97.2km2,占到总面积的84.5%,平均土壤侵蚀模数8000t/km2·a~10000t/km2·a,年均土壤流失量102万t左右。水土流失形式有水蚀、风蚀、重力侵蚀等。其中水蚀是最基本最主要的侵蚀类型,水蚀以面蚀和沟蚀为主。
(1)人为性。城市水土流失,人为因素占主导地位,大规模的房地产开发、修路等建设,不可避免地损坏了大面积的地貌植被及其他水土保持设施,同时又产生大量弃土弃渣,加剧了水土流失的发生发展。
(2)复杂性。城市水土流失形式更加多样,程度更加剧烈。城区绿地在城市化过程中损失严重,导致地面裸露,溅蚀、面蚀频繁发生,工矿区地下径流引发的管状侵蚀,重力水引发的潜移侵蚀,集中股流引发的岩土侵蚀,采矿、修路引发的重力侵蚀(滑坡、泻溜、塌陷),不同的侵蚀方式造成的流失情况不同,程度各异,治理起来难度很大。
(3)突发性和艰巨性。城市水土流失发生具有很强的隐蔽性、突发性。由于长期流失造成城市管网水道淤积,排水不畅,一旦发生强降雨而引发洪水、泥石流等,危害极大。同时由于其造成的流失量大、面广,单靠植被恢复难以奏效,开发建设者必须拿出巨额的资金,修建一系列高标准的水土保持防护工程,任务十分艰巨。
延安市城市水土流失是自然与人为因素共同作用的结果,其中人为因素占主导地位。
延安城区周围沟壑纵横,延河与南川、杜甫川、西川等河流交汇于市中心,与周围山地纵横交错的大小支毛沟一起构成密如蛛网的水系,河流含沙量高,是泥沙的主要产生地和输送通道。沟道在外部营力作用下不断扩张发展,强化着地面的破裂度和起伏,助长了土壤的加速侵蚀。
规划区降水年际变化大,6月~9月份降水量占年降水量的75%左右,且多暴雨,历时短,雨强高,常形成超渗产流,冲刷性极强;昼夜温差、年温差大,易使土壤崩解,岩石风化,促进侵蚀;城区周围沟壑在春冬季节交替时,易引发冻融侵蚀,造成泻溜、滑坡等重力侵蚀活跃。
城区附近以人工造林为主,且多呈块状分布,天然林保存少,植被稀疏,地表裸露,造成降水时直接冲刷地面。
规划区耕作土壤以黄绵土为主,其质地疏松、孔隙率大,多碳酸钙结核,遇水易崩解,抗蚀力差。
(1)城市垃圾。近年来延安城市建设步伐不断加快,随之而来的是大量生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾,由于相当部分得不到妥善处理,常在沟道、河道随意倾倒,成为水土流失新的策源地。
(2)不合理的开发建设。石油、建筑、交通等行业,在项目开发建设中由于对水土保持认识不够,无序开发、无序建设,忽视环境保护,使大量地貌植被被破坏,水土资源受到污染、破坏,造成新的人为水土流失。
(3)城市周边区域森林植被的破坏。历史上,延安市城区曾分布大量的天然次生林,但由于战争、耕种等诸多原因,导致地表植被覆盖骤减,部分水土保持设施损毁严重,丧失水保功能。
(1)影响城市的可持续发展。延安市市区自然资源贫乏,自身平衡调节能力差,有限的水土资源,一旦被破坏,势必导致土地蚕食、肥力下降、水质污染、水资源短缺,一方面不利于社会经济的发展,另一方面也影响了居民的生活环境质量。
(2)抵御灾害能力下降。城市植被减少,导致城市水土流失加剧,造成河道管网泥沙大量淤积,行洪不利;水库淤积,使用寿命减少;植被水土保持功能丧失殆尽,当地小气候改变,在洪水、沙尘暴等灾害发生时,城市将受到直接威胁。例如1977年延河洪水,延安城区北关、南关、东关被洪水冲毁的房屋、桥梁、农田不计基数,受灾人口8500人。
(3)制约经济发展,影响投资环境。一方面延安市目前仍属经济欠发达地区,大多数工矿企业本身经济实力就弱,再分出相当财力、物力用于水土保持生态环境治理,势必造成其他生产投入不足,影响经济发展。另一方面若以牺牲生态环境的代价,换取暂时的经济发展,造成生态环境进一步恶化,势必影响外界投资和当地旅游业的发展以及整个延安市社会经济的可持续发展。
坚持“预防为主,全面规划,综合治理,因害设防,加强管理,注重效益”的水土保持方针。在编制中,立足当前,着眼长远,按照因地制宜,因害设防,分类指导,合理布设、统筹兼顾的原则。
为了进一步增加城市绿地面积,改善城市生态环境,为城区居民工作之余提供良好的休闲娱乐场所,提高市民生活质量,规划在东关大桥、石佛沟桥、延河沿岸(师范路)、南桥新规划绿化点四个,新增草地20000m2,植树8000株,草种以白三叶、早熟禾为主,搭配月季、一串红等花卉,树种以银杏、垂柳、龙爪槐、侧柏、国槐为主;新建特色公园两个:即在枣园革命旧址周围营造绿地10000m2,植树10000株,树种以油松、侧柏、银杏为主;万花山旅游区绿化荒山30000m2,植树10000株,树种以油松、侧柏、毛白杨、柳树、银杏、杨槐为主,注重树种林分的层次搭配,以营造树木葱郁,色彩亮丽的自然景观。
道路沿线的绿化对改善城市生态环境,美化家园,树立形象,提高全民绿化意识具有重要的作用。
(1)市区道路:主要包括西市路、二道街和迎宾大道,主要的树种有国槐、垂柳、油松、龙爪槐、红叶李等,总计栽树6000株,新增草地10000 m2,并做到安全、妨害、绿化一致。
(2)过境路段:涉及延塞、延志、延子、210国道等路段,总长48km,总需苗木50万株。在过境路段中,210国道为延安市的南部入口线,来延安旅游的游客约80%以上是从南部进入的,因此它也是延安市的“第一印象线”。所以该线的绿化主要以美化为主,从高坡开始向市区延伸,主要的树种有垂柳、矮化侧柏、红叶李、国槐等;其余路段则以毛白杨、柳、油松为主,对公路沿线进行带宽为4m的绿化带的建设合理的绿化。靠近路肩一侧为油松,株距为6m。外围为杨柳带。
对城区现有的23个砖厂,120个石厂,根据所处水土保持区域,以防治水土流失为目标,实行统一规划,工程措施同植物措施相结合,软覆盖与硬覆盖相结合,美化与经济实用相结合,分别采取关停、修拦渣坝、绿化复垦等措施。
(1)拦堵。在石场出口修建拦渣坝拦堵渣石出路。可采用干砌石或浆砌石,为防止细骨料下泄,干砌时应填充碎石和粗砂料。在地势较平区域的石场、砖厂要在周围用砖石砌护,修排水沟。
(2)植被。采石场采挖面立地条件差,恢复时应选耐干旱、瘠薄,抗逆性强的树种,如侧柏、柠条、沙棘等,并采取必要的造林整地措施。
(1)城郊小流域治理工程。本方案拟选择距延安市城区南5km处的山狼岔小流域作为城郊小流域治理工程进行建设。山狼岔小流域属延安市宝塔区柳林镇管辖,共涉及1个乡镇,5个行政村,306户,1755人。该小流域总面积16.75km2,规划新增治理面积5.83km2,其中基本农田40.93hm2,水土保持林350.1hm2,经济林121.02hm2,种草71.21hm2;新建小型蓄排工程30座,治沟骨干工程1座,淤地坝3座,谷坊12座,新修道路5km。工程建设年限为3年,工程总投资109.68万元。到治理期末,该小流域累计治理面积达到13.47km2,治理程度达到80.44%。
(2)城市防洪设施规划。延安城区位于延河流域,其洪水特征一类是降雨历时长,强度均匀,笼罩面积大;另一类是雷暴雨,特点是历时短、强度大,笼罩面小,出现机率较大。由于流域内山高坡陡,垦殖指数高,植被稀疏,降雨直接冲击地面,侵蚀性强,挟带泥沙量大。根据延安市城市总体规划,本次确定延安市城市防洪工程的范围为中心市区,即延河干流段北起兰家坪变电站,东到桥儿沟,河道长度9.43km;西川河从河口以上至裴庄,河道长度7.15km;南川河从河口到燕沟沟口,河道长度5.18km;杜甫川从河口到延安财校,河道长度3.0km。扣除可利用的稳定的天然岩石外,设防范围总长37.94km。
(3)水保监督执法体系建设。成立延安城市水土保持领导小组及办公室,组建和加强城市水土流失预防监督机构,依法开展监督工作,充分发挥监督执法和行政管理职能,积极配合各部门实施联合执法,通力协作,切实将城市水保工作摆在日常工作的重要位置。
(4)水土保持宣传阵地建设。为了提高全社会对城市水土保持重要性和必要性的认识,增强全市人民的水保国策意识和法制观念,建立起城市水土保持宣传阵地。①利用广播、电视、报纸、散发传单、专题汇报等多种形式,坚持长期面向群众、面向领导、面向生产建设单位广泛深入宣传城市水土流失的危害性和紧迫性,争取各界的理解和支持。同时,每年利用“6·29”《水保法》颁布日,“3·22世界水日”、“6·5世界环境日”等特殊节日举办大型集中的水保宣传活动;②建立“水保宣传一条街”,地点选在市区东关迎宾大道出入口处醒目地段,设置大型宣传广告牌2处(4m×5m),采用大型喷绘图案,在百米大道内设置小型喷绘宣传广告牌80处(1.0m×1.5m),作为城市水土保持宣传的主要窗口。
(5)水土保持监测预报系统。根据全市重点区划分标准,将市区水土流失类型划分为重点预防保护区、重点监督区、重点治理区三个区,按照不同的要求,分别布设六个监测点和市级监测点一个。监测内容以水利信息网络为依托,以“3S”(GIS、GPS、RS)为技术手段,对城区不同层面的水土流失进行多时相、动态监测,对不同分级的水土保持信息进行管理,对水土流失和水土保持进行评价。水土保持监测可以在三种空间尺度上进行,即从地面、飞机及卫星上进行监测。延安市城区水保监测以地面监测为主。监测范围主要包括小区或样地监测,土壤侵蚀模数,泥沙输移比监测,以及其他诸多环境属性的监测。在地面监测时,可以充分利用GPS(全球定位系统)定位技术,实现数据的快速采集,对象属性的实时分析等。
根据延安市的地形地貌、植被情况和全市的开发建设规划,认真分析全市的水土流失特点、成因和发展趋势,结合城市建设目标,以治理水土流失、改善生态环境为手段,以城市水土流失预防监督为重点,以创建文明卫生城市为目的,有计划、有步骤地进行城区绿化,河道整治,生态小流域建设及水果蔬菜苗木花卉基地的建设,预防和治理城区的自然水土流失和城市建设中经济开发等人为造成的水土流失,最大限度地减少水土流失所造成的各种危害,在免除洪、旱、风沙对城市居民工作和学习的干扰和威胁的基础上,充分利用和保护水土资源,美化城市环境,着眼城市经济的发展,加大城市旅游、休闲和观光设施建设,发展城郊风景特色旅游,最终实现经济效益、生态效益和社会效益的和谐统一,为全市社会经济的可持续发展奠定基础,提供保障。陕西水利