张 怀 ,郝晓东 ,尚润阳
(1.承德市水土保持科学研究所,河北 承德 067000; 2.海河水利委员会,天津 300170)
承德市密云水库上游生态清洁小流域建设探讨
张 怀1,郝晓东1,尚润阳2
(1.承德市水土保持科学研究所,河北 承德 067000; 2.海河水利委员会,天津 300170)
密云水库;生态清洁小流域;思路;承德
承德市密云水库上游是首都北京重要水源涵养区和生态屏障,随着社会经济的发展,区域内农村生产生活方式发生了较大的变化,农村污染呈加剧之势,开展承德市密云水库上游生态清洁小流域建设急迫而必要。其建设思路是:树立流域水资源可持续利用、水资源优化配置理念,在做好“生态、清洁”的同时突出小流域“节水、输水”功能,即建设输水型生态清洁小流域;在投资保障的前提下,注重农村产业调整和土地规模化、集约化经营,严控除草剂使用,减少化肥农药施用量;在推进实施上可直接引用北京模式,先行开展与北京接壤河流及潮河下游区的生态清洁小流域建设,通过试点探索中上游生态清洁小流域治理模式。
承德市密云水库上游区域处于密云水库正北方,地理位置116°09′~117°30′E、40°21′~ 41°38′N。西部与张家口市赤城县交界,西南与北京市密云县、怀柔县接壤;北部、东部、南部的流域边界为潮白河与滦河、蓟运河分水岭。总面积6 115 km2,占密云水库坝址以上流域总面积的38.7%,涉及丰宁、滦平、兴隆和承德四县部分地区,包括潮河干流面积4 677 km2和环绕北京市密云、怀柔的安达木河、清水河、白河支流汤河、天河的上游源头区总面积1 438 km2。共有29个乡镇246个行政村,总人口37.9万人,农地36 550 hm2,其中坡耕地14 909 hm2,年人均纯收入2 699元。流域的自然条件、社会经济、生态环境南北差异极大。
2.1 是北京市涵养水源、防风固沙的生态屏障
潮河基本属于北南流向,源头属接坝区,紧邻浑善达克沙地,潮河河谷是坝上风沙南下的主要通道和起沙区,是影响北京气候的三条风道(古北口、南口、永定河入口)之一。2000年5月12日时任国务院总理朱镕基视察的风蚀沙化典型——榔头沟村即位于潮河源头小坝子乡。
承德市密云水库上游区域在《全国生态功能区划》中被列为“京津水源涵养重要区”,其水源涵养功能为“极重要”。该区多年平均向密云水库提供地表径流3.45亿m3,占密云水库多年平均入库径流的47%以上。除大阁站以上是密云水库主要沙源外,中下游森林覆盖率较高,尤其是戴营以下区域,降水充沛,河流坡降大,源短流急,径流量较大,对水库的水量水质影响大。
2.2 是北京市重要的农业基地和生态用地
承德市密云水库上游区域地理位置较好,交通方便,可南下秦唐、北上内蒙古、西去京津、东出东北,便于发展外向型经济。这里耕地资源较多,山场面积大,小气候多样,野生动植物资源丰富,如山杏、山枣、中药材(热河黄芹、柴胡、党参等)、蘑菇、杂粮、时差菜等品质好、产量大,尤其中游潮河农业区处于环京一小时交通圈,是北京时鲜农产品的理想供应地。另外,本区旅游资源丰富,有燕山主峰雾灵山及金山岭长城等风景名胜,是京北旅游度假首选地。
3.1 水土流失治理现状
(1)水土流失现状。承德市潮白河流域土壤侵蚀以水蚀为主,源头区存在风蚀,南部石质山区存在滑坡等重力侵蚀。现有水土流失面积3 161.1 km2,占总面积的51.7%。依据《北方土石山区水土流失治理标准》,轻度侵蚀面积615.0 km2,占水土流失面积的19.5%;中度1 230.1 km2,占38.9%;强烈715.5 km2,占22.6%;极强烈511.1 km2,占16.2%;剧烈89.4 km2,占2.8%。结合潮河干流大阁和古北口水文站1980—2011年的实测资料,大阁站控制面积1 850 km2,古北口站控制面积4 701 km2,大阁站多年平均输沙量71.6万t,古北口站69.4万t。由此可知,潮河上游是流域主要沙源,水土流失比中下游严重得多。
(2)区域水土流失治理情况。20世纪50—80年代,潮河流域水土保持工作主要是治川造地,对坡面治理不重视。80年代开始,水土保持工作步入正轨,以小流域为单元进行综合治理。1989年,承德市潮河流域被列为国家第十三片水土流失重点防治区,国家补助0.8万元/km2,以农民出义务工投劳为主,规划10年,但项目仅实施了3年,治理面积仅400 km2。2000年以后,国家启动“21世纪初期首都水资源可持续利用项目”,国家投入30万元/km2,投资力度和重视程度达到了前所未有的高度。但2005年项目中期评估期间,出现了水土保持项目“是否减少入库来水、是否继续实施”的争论,导致水土保持项目“延缓实施”,这5年共治理水土流失面积约500 km2,仅占规划的1/3。2001—2010年实施的河北省京津风沙源治理项目因潮河流域面积占比少,10年间仅实施100 km2。
3.2 水土流失面源污染治理现状
由于密云水库上游已关停了污染企业,并严格控制新上企业,因此密云水库水质总体来说是好的。但因来水量趋减,2000年以来蓄水量徘徊在6.5亿~11亿m3之间,水质恶化趋势不容乐观,主要威胁是富营养化,表现为水量少、水质差。监测数据表明,潮河、白河是其主要营养来源,除氨氮和亚硝酸类,其他份额均大于80%[1]。
调查发现,随着社会经济的发展,区域内农村生产生活方式发生了较大的变化,农村污染呈加剧之势。主要表现在:
(1)化肥、农药大量使用。由于外出务工人员增多,农村劳力匮乏,农业不再精耕细作,除草剂、农药和化肥大量使用,部分地区将化肥直接撒在地表,不挖坑不掩埋,尤其是坡耕地,一遇暴雨,过量的化肥和农药随径流进入河道水库,造成严重的面源污染。承德市潮白河流域现有耕地15 740 hm2,其中坡耕地14 909 hm2,初步估算每年化肥施用量折纯氮2 557 170 kg、磷4 486 kg、钾4 722 kg,施用农药21 249 kg。
(2)生产废料随意弃置。随着液化气、煤、电作为能源广泛地进入农村家庭,农机替代畜力,大量的秸秆不再作为薪柴和饲草利用而变为生产垃圾,随意弃置;规模化种植食用菌收获后产生的菌棒废料,目前尚无好的处理办法也成为垃圾;农业生产广泛使用的塑料棚、膜废弃后成为白色污染源。潮白河流域现有耕地以种植玉米为主,按照每公顷产生干秸秆9 t计,每年可产生干秸秆约14.17万t。
(3)生活污水大量增加。大多家庭使用太阳能热水器、冲水厕所,用水量和污水排放同步增加,院落内自挖渗水井,虽未污水横流,但大量的污水渗井群势必造成地下水污染隐患,其后果无法估量。据初步统计,目前承德市潮白河流域聚集居住超100户的自然村庄共有123个,餐馆饭店共有200余家,农家乐集中在乡镇所在地和旅游线路旁,年产污水300多万m3,但仅有丰宁县城的垃圾和污水得到处理,区域内垃圾和污水处理率仅为3.25%。
(4)农村垃圾转运和集中填埋机制尚未形成。虽然实施了农村面貌改善提升工程,各村都建有垃圾收集池,但也仅仅起到了收集的作用。由于没有垃圾填埋场,且缺乏清运经费,因此大量生产生活垃圾被随意堆放于河道河滩等地,在形成防洪隐患的同时还直接威胁流域水质安全。据调查估算,流域年产生活垃圾约18万t,除丰宁县城外,均未作无害化处理。
(5)绝大多数养殖企业规模小,环保技术服务缺乏,措施不到位,禽畜粪便、污水不能得到有效处理,就近入渗或散排,对水质安全构成威胁。区域内现有规模养殖企业103家,每年可产生废弃物38.96万t。
3.3 水土保持生态建设存在的突出问题
(1)水土保持生态环境治理项目少而不稳、投入不足已成为区域生态改善的瓶颈。从承德市密云水库上游区域看,水土流失仍是该区最主要的生态问题。30多年来,列入国家投资的生态项目多虎头蛇尾、半途而废,也就是说该区域生态环境治理从未实施“一个疗程”,与区域重要性极不相符。由于投入不足,年均治理率仅为2.51%,低标准、低强度治理致使反复性流失面积大,全区3 161.1 km2的水土流失面积中,中度以上侵蚀区占80%。从立地条件来看,大部分都是坡耕地、干旱阳坡和侵蚀劣地,治理难度大,地方财政及农民投入有限,要加快遏制水土流失,提高治理标准,需要国家加大投资力度。投入不足还造成农业基础设施薄弱,抗灾能力偏低,主河道缺少有效的生态防护工程,支毛沟缺少必要的拦沙固沟工程,严重影响河流水生态环境。承德市农村环境面貌、面源污染防治机制与下游相邻的北京市有天壤之别,在安达木河上游的调查发现,由此产生的心理落差,常引起相邻村落间发生矛盾,不利于社会稳定。
(2)传统治理理念急需更新。一是未能在大的功能定位前提下,突出个体小流域的功能特性。传统的小流域治理是以闭合小流域为封闭系统和单元,进行水土资源配置,很少考虑小流域水土保持措施布局与流域水资源配置的关系。如:①为使当地增收,强调开发性治理,把大面积水土流失轻微的灌草地、荒地荒山营造为经济林或改造为用材林,增大了耗水量;②常在宜封山育林(草)的石质、薄土山坡采取工程措施造林,一方面成活率很低,另一方面也破坏了原有植被,人为加大了水土流失;③在措施布局上,过多强调治理面积,而未注重治理重点和难点;④在措施标准上,大多执行黄土高原国土整治“28字方略”[2],做到“泥不下山,水不出沟”,坡面整地标准过高(鱼鳞坑+水平沟措施),支毛沟道布设不透水的土谷坊或浆砌谷坊,拦截了坡面径流,增加了蓄水的无效蒸发,节水输水措施未体现。二是未能体现生态水利工程理念,主要是小流域治理中的河道、沟道束窄化、渠道化、硬质化,未能体现生态治理、近自然治理,本是生态工程却造成了生态损失,令人扼腕。
(3)贫困落后导致生态环境受损。2005年8月7日,亚洲开发银行公布的《河北省经济发展战略研究》报告首次提出了“环京津贫困带”的概念。 占承德密云水库上游区域面积92%的丰宁、滦平两县是国家级贫困县,2013年人均GDP分别为1.79万元和3.45万元,人均纯收入分别为2 509元和2 982元,不足相邻的北京市农村的1/5。贫困落后导致当地干部群众环境保护意识不强、投入不足、保护不力,治理的困难和阻力较大。主要表现在:农地侵占河道,束窄河床;陡坡经济林成为水土流失源地;在中下游,坡耕地退耕和治理的阻力大。
4.1 开展承德市密云水库上游生态清洁小流域建设是建设生态文明的必然要求
2003年,北京市率先开展了生态清洁小流域建设试点,提出了构筑生态修复、生态治理、生态保护三道防线,以水源地、人口密集区为重点,建设生态清洁小流域的工作思路。随着生态清洁小流域建设工作的深入开展,其重要性和效果受到了社会的广泛关注,国家也将生态清洁小流域建设作为水源保护的重要举措[3]。2010年以来,中央一号文件连续五年提出积极开展生态清洁小流域建设。新水土保持法规定,“在饮用水水源区要开展清洁小流域建设,减少水土流失引起的面源污染,保护饮用水水源”。为落实2011年中央水利工作会议精神,水利部提出“十二五期间全国建成生态清洁型小流域800条,重点在经济发达地区、城市周边和重要水源区建成一批标准化、规模化、设施配套化的生态清洁型小流域”。由此可见,密云水库作为首都北京重要饮用水源地,其上游应大力开展生态清洁小流域建设。
4.2 开展承德市密云水库上游生态清洁小流域建设急迫而必要
(1)从系统治理角度看,开展承德市密云水库上游生态清洁小流域建设十分急迫。从密云水库水系组成看,承德市潮河流域水文网与北京市怀柔县、密云县相连。与密云县接壤直接进入水库的河流安达木河、清水河,有60%的流域面积位于承德市;与怀柔相连的有丰宁县的汤河、天河,50%以上位于承德市。这四条河的下游北京市已开展生态清洁小流域建设,而作为同一个流域单元,同一个水资源系统,承德部分却无力开展,清洁小流域建设严重滞后。从完善流域建设,实现流域目标的角度,该区域应按北京标准建设生态清洁小流域,以实现密云水库全流域的水质安全。流域面积在密云水库上游区域占比更大的潮河干流,其出境点——古北口距库区不足20 km,据海河水利委员会水土保持监测中心站《密云水库上游泥沙研究报告》,自20世纪80年代也就是白河堡水库建成后,潮河是密云水库最大沙源和面源污染来源地。
(2)从承德市密云水库上游生态现状看,应尽快开展生态清洁小流域建设。承德市密云水库上游农村生产生活方式变化导致的水土流失和面源污染日趋严重,传统水土保持治理无法有效控制,必须在政府主导下,通过京承两地合作,以水源保护为中心,以溯源治污为突破口,构筑生态修复、生态治理、生态保护三道防线,实施污水、垃圾、厕所、河道、环境同步治理,建设生态清洁小流域才能取得明显成效。
(3)从北京市生态清洁小流域发展看,应尽快开展承德市密云水库上游生态清洁小流域建设。截至2013年底,北京市已建成生态清洁小流域253条,占全国的60%以上,涉及面积3 232 km2,构建了水源保护、休闲观光、绿色产业、和谐宜居四种生态清洁小流域治理模式,在治理水土流失的同时,有效保护了水源,改善了水质,美化了环境,促进了当地产业结构调整和经济发展。北京市明确提出今后要围绕服务城乡一体化发展,努力拓展工作外延,要将生态清洁小流域治理理念推广到大中型流域规划与治理工作中,实现流域系统的生态清洁。承德市密云水库上游面积大,立地条件多样,开展生态清洁小流域建设大有可为,在保护水源地的同时,也有利于进一步丰富和拓展生态清洁小流域的理论与内涵。
(1)树立流域水资源可持续利用、水资源优化配置理念,在做好“生态、清洁”的同时突出小流域“节水、输水”功能,即建设输水型生态清洁小流域。水资源短缺已成为京津冀都市圈发展的制约因素。中共中央总书记习近平强调“实现京津冀协同发展,是一个重大国家战略”“张承两地要定位于京津冀水源涵养功能区,同步考虑解决京津周边贫困问题”。 因此,尽管水源区自身也属水资源紧缺地区,但相对流域下游却属多水地区,应突出水源区功能,站在全流域角度,以小流域为单元,在维系上游生态好转和农业基本发展的同时,把降低小流域产沙量、提高产水量和水质, 即“一低两高”作为重要治理目标,建设输水型生态清洁小流域[4]。
(2)要注重农村产业结构调整和土地规模化、集约化经营,严控除草剂使用,减少化肥农药施用量。目前,农村的产业结构、就业结构与收入结构均发生了显著变化,农业在农民增收方面的重要性降低,传统的精耕细作不复存在,取而代之的是一家一户的粗放管理,除草剂、化肥、农药大量施用,虽然粮食并未减产,但造成了严重的面源污染并导致土地生产力下降。可以说目前的农业生产方式是以牺牲环境、牺牲土地可持续生产力为代价的。因此,建设生态清洁小流域必须转变农村生产生活方式,要注重流域内的农村产业调整,推进土地流转,实现土地规模化集约化经营,只有如此,才能严控除草剂使用,减少化肥农药施用量。
(3)在推进实施上可直接引用北京模式,先行开展与北京接壤河流及潮河下游区的生态清洁小流域建设,通过试点探索中上游生态清洁小流域治理模式。环绕北京市密云、怀柔的安达木河、清水河、白河支流汤河、天河的上游源头区总面积1 438 km2,可划分为19个小流域;潮河干流戴营以下面积646 km2,可划分16个小流域。该区域总面积2 084 km2,占密云水库上游流域面积的34%,降水多在600 mm以上,径流量占密云水库上游流域总量的57%,距水库较近,对水库的水量水质影响较大,且该区域水热条件、地形地貌、土壤植被等自然条件和水土流失、面源污染情况与北京基本一致,可直接引用北京模式先行开展建设。
潮河中上游地区,自然条件、农业农村生产方式与北京差异大。该区域生态脆弱、植被差、坡耕地面积大,应重新审视传统水土流失治理模式,树立重要水源区水土流失治理新理念——建设生态输水型小流域,尽快重新启动21世纪首都水资源可持续利用规划水土保持项目。
(1)把生态清洁小流域建设明确为京承水资源补偿机制重要内容,开展专项对接与合作,落实专项项目及资金。作为经济欠发达的上游,靠自身的力量难以完成水源地保护和生态治理重任,一些生态项目配套资金都不能到位,而生态清洁小流域建设因追求的目标更高,需更高的投入。因此,应把生态清洁小流域建设明确为京承水资源补偿机制的重要内容,开展专项对接与合作,落实专项项目及资金。
(2)做好承德地区生态清洁小流域建设前期工作。首先,做好亟待治理、先行开展的距水库较近影响直接的2 084 km2共35条小流域的规划调查工作,在摸清底数、进行类型划分的基础上,按北京模式开展评价、设计等前期工作。其次,做好上游地区的试点工作。
[1] 王岳森.京津水源涵养地水权制度及生态经济模式研究[M].北京:科学出版社,2008:21-22.
[2] 朱显谟.抢救“土壤水库”实为黄土高原生态环境综合治理与可持续发展的关键[J].水土保持学报,2000,14(1):1-6.
[3] 毕小刚,杨进怀,李永贵,等.北京市生态清洁小流域建设的思路与实践[J].中国水土保持,2005(1):10-11.
[4] 张怀,谢永生,郝晓东,等.北方水源区水土保持生态建设方略——生态输水小流域治理模式[J]. 中国水土保持,2013(2):15-16.
(责任编辑 张培虎)
S157.2
C
1000-0941(2015)07-0016-04
张怀(1968—),男,河北承德市人,教授级高级工程师,从事水土保持研究与规划设计工作。
2014-11-18