上海地区农村中小河道水土保持治理技术探析

董一桥

(上海市水利工程设计研究院有限公司，上海 200061)

我国地域辽阔，拥有各种地形类型，其中平原面积占比12%，却居住了我国一半的人口；平原地区农业发达，耕地面积占全国总耕地面积的60%以上，是我国最重要的农耕区域；在耕地资源充足的平原地区，农村中小河道交织成网。但由于农业以及经济的快速发展，不合理的耕作方式以及管理措施欠缺等原因，导致中小河道出现水土流失等问题[1-2]。

上海市虽是我国经济强市，但除市区外各郊区也分布着较多的农村，农村人口还是以传统农业生产为生计来源，基于上海人口数量密集以及二三产业发达、耕地资源较为稀少、农业生产需求大的特点，较大的生产压力导致上海地区农田水土保持工作有所欠缺，农村中小河道出现水土流失问题。

1 农村地区水土保持工作要求

1.1 关于加强新时代水土保持工作的意见

水土保持是我国的一项基本国策，党和国家一直关注着我国的水土保持工作，2023年1月3日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于加强新时代水土保持工作的意见》。文件指出，近年来我国水土保持工作已取得阶段性成果，但后续任务仍然繁重；我们应当坚持绿水青山就是金山银山的理念，发展特色农业，提高农业综合生产能力，改善农村人居环境，发展出更多蕴含水土保持功能的生态产品[3]。

1.2 上海市生态清洁小流域建设规划

生态清洁小流域的建设是乡村振兴战略的重要组成部分，生态振兴是乡村振兴中的5个目标之一，是乡村振兴的重要支撑。乡村振兴要提高乡村人居环境，建设生态宜居的现代化新农村，走乡村绿色发展之路，让良好生态成为乡村振兴支撑点。

上海市为了做好乡村振兴工作也提出来多项工作目标，2020年，上海市首次提出建设生态清洁小流域，2021年3月，小流域建设工作全面启动，计划到2035年，在全市范围内建成总数151个生态清洁小流域，促进人与自然和谐共生。其中水土流失综合防治是生态清洁小流域建设内容的主要任务之一，通过土壤侵蚀强度、林草面积占比以及水土流失综合治理程度3个指标对生态清洁小流域的水土流失治理进行评价[4-5]。

2 上海地区农村中小河道水土保持现状问题

上海市农村地区主要以农业生产为主，同时布满了各种中小河道。根据最新的《2022上海市河道(湖泊)报告》[6]，经统计上海全市河网密度为4.8km/km2，市区的几个主要行政区由于城市化程度较高，河网密度仅为1%左右，郊区的几个行政区河网密度在5%左右，特别是崇明区，河网密度高达7.85%，是上海所有行政区划中河网密度最高的行政区；崇明区镇管及镇管以下河道占比为77%，由此可以看出崇明区中小河道的水土保持工作相当繁重，急需重视中小河道水土流失问题。

2.1 河道护岸水土保持能力差

由于中小河道建成较早，大部分位于农村区域，且我国乡村建设还处于起步阶段，管理制度不完善，大多数河道处于无人管护状态，河道护岸保护非常不到位，河道边坡大多为开挖河道后未受保护的自然土坡。上海地区土质松软容易塌陷，岸坡土壤随着水力侵蚀的作用会造成水土流失问题，土壤随着雨水冲刷进入河道中，形成河道淤积堵塞河道。

少量拥有护岸的河道也只是村政府或者村民自发对河道进行的轻度治理，从未做过系统性的小流域规划，比如部分河道距离村民房屋较近，村民在修建房屋时为了保障地基稳定性，会对涉及的河道部分进行修建护岸以及对岸坡进行加固处理，但由于受经济因素影响，这种护岸往往具有不美观、稳定性较差以及长期缺乏管护的特点，相应的水土保持能力也较为低下。

2.2 岸坡林草覆盖率不达标

农村地区一般林草植被要求不高，河道陆域控制带范围内植被较少，部分土壤存在裸露的情况，土壤缺少植被保护，在雨水冲刷下会造成水土流失等环境问题；部分区域在河道两侧范围内种植了农作物，由于农作物根系较浅的特点，不具备水土保持能力，且农作物距离河道护岸太近，这种不合理的耕作方式会使得河道护岸受到破坏[7-8]。上海市农村地区中小河流主要起到农田灌溉以及防洪排涝的作用，基于目前农村地区受传统观念的影响，农业生产需求为第一优先级，景观生态需求较低，未注重生态环境发展，忽视了中小河道生态景观建设，导致出现河道不美观，林草植被覆盖不达标等问题。

2.3 岸后农田水土流失情况严重

上海市农村地区由于农业发达，农业生产压力较大，高强度的耕作方式使得农田受到水力侵蚀，同时村民水土保持意识较为淡薄，导致上海地区农田水土流失问题严重。通常会在农田的四周设立田埂用以与河道隔离起到水土保持的作用，提高灌溉效率，但由于生产机械扰动以及人为踩踏等原因，多年下来田埂缺乏维护导致破坏严重，很难再维持原有作用，下雨以及农田灌溉时会使农田中的土壤受到冲刷，进入河道中造成河道淤积等水土流失问题。

3 案例应用

3.1 项目概况

本文选取上海市崇明区中兴镇生态清洁小流域河道综合整治工程为研究对象。项目区位于崇明岛东部，东邻陈家镇，西接向化镇，南北皆为长江；属于亚热带海洋性季风气候，空气温和湿润，四季分明，季风气候显著，极冷和极热天气不长，雨量丰沛，多年平均降水量为1050mm，光热资源充足，多年平均气温15.3℃，无霜期229d。

中兴村、爱国村生态清洁小流域治理单元面积为19.31hm2，另外施工期间临时借地4.17hm2，工程总用地面积为23.48hm2。本次治理单元内现状共有河道130条；其中镇管河道4条，河口宽15～28m不等，大部分为10～20m；村管河道126条，河口宽2.9～6.8m不等；另有小微水体73条分布在治理区域内。

3.2 水土保持技术应用

传统的河道治理工程主要是以工程措施为主，对河道采用硬质护岸建设进行治理，这种方法虽然可以将河道建设的较为美观，但却忽视了河道治理的生态效益；而在农村地区中小河道综合治理工程中，水体保持治理体系是较为科学合理的治理办法，水土保持治理体系可以从生态治理的角度出发，采取生态护岸工程、生态绿化工程以及生态拦截工程相结合的方法，对农村地区中小河道进行生态治理，做到预防为主、防治结合、综合治理的原则实现生态环境的综合治理[9]。

3.2.1生态护岸工程

崇明岛位于长江入海口处，是由于泥沙冲击形成的岛屿，土壤为沙洲冲积土，具有松散易塌陷的土质特点。岛内中小河道交织成网，如不对河道护岸进行修建与维护，岸坡土壤在水力侵蚀的作用下极易形成坍塌以及水土流失。为解决这一问题，在本次河道治理工程中采用了建设生态护岸的方法进行岸坡治理。

图4、图5为图3的局部放大图，其中5800cm-1～5500cm-1与4400cm-1～4200cm-1谱段处可见雷公藤木质部和皮部NIR光谱存在较大差异，故选取这两个谱段作为近红外的建模特征谱段。

农村地区中小河道建设生态护岸要保证不能阻断水土之间的交换，本次河道整治工程中针对河道的不同现状主要设计了几种不同的生态护岸结构形式。

(1)针对镇管河道，目前本工程范围内所涉及的镇管河道大部分已经进行了护岸修建，少部分岸段未按规划河道蓝线实施。本工程镇管河道部分主要以护岸维护提升工作为主。

目前已有护岸的镇管河道部分现状护岸为砼结构，存在护岸较硬质、水生植物缺失的问题。本次治理在现状护岸墙前采用密排定植木桩，密排木桩内侧布设土工布用以格挡土壤与河水，并布设0.5～1.0m宽挺水植物种植平台。每100m岸线布设30m，在挺水植物种植平台回填土方，种植挺水植物绿化。同时在现状插板桩护岸顶部种植样本植物进行遮盖，减少硬质护岸视觉效果，并在岸坡铺设水土保护毯可以保护岸坡土壤，防治岸坡水土流失问题。

部分现状未按规划河道蓝线实施的镇管河道，如有条件可按蓝线实施，本次小流域河道整治工程充分考虑景观效果以及护岸安全性并根据镇管河道现状进行开挖，进行放坡新修生态护岸。

(2)针对村管河道，目前本工程范围内所涉及的村管河道大部分未进行护岸修建，本次小流域河道整治工程村管河道部分主要以新建护岸工作为主。村级河道由于缺少管理，出现河道淤积等问题，本工程会对所涉及的河道进行清淤治理，通常清淤工程中产生的土方需进行外运处理，不仅需要增加运输成本，在运输过程中也会造成水土流失等问题；本工程结合实际情况清理出的淤泥通过综合利用可改良为固化土用于护岸格梗建设使用，不仅起到了绿色生态的作用，还降低了工程建设过程中的原材料成本，具有较好的经济效益。固化土格梗可以起到固结岸坡土壤的作用，提高岸坡稳定性的同时还可以发挥生态效益，在固化土岸坡的上部铺设水土保持毯，也起到保持水土的作用。

(3)另外，部分河道岸后为房屋、道路、基本农田或者林地，无开挖条件，本工程在此类河道护岸区域布设固化土导梁，下设木桩，并在桩后布设一层塑钢板桩；此类护岸具有占用空间小，易施工的特点，同时也具有较好的生态效果。

3.2.2生态绿化工程

水土保持生态绿化工程是指为保护和治理项目区水土资源所采取的植树造林措施，通过种植植物的方法使水土资源受到保护，防止土壤受到水力侵蚀，本次河道治理工程所设计的生态绿化工程如下。

在工程施工后期，对本工程进行景观绿化美化措施，既要达到绿容局对本工程绿化率提出的要求，又要做到美丽乡村、生态治理的设计要求。本工程遵循“乔灌草”相配合的种植原则，尽量选取适宜崇明区气候特点的乡土品种，做到统一与协调的特点，不仅保持植物配置的稳定性，还要满足一定的功能性，满足乡村美化需求。具体植物配置选择见表1。

表1 绿化植物配置统计表

3.2.3生态拦截工程

在农业生产中，由于生产压力较大，土地过度耕作以及缺乏水土保持意识，农田中会产生水土流失等问题，通常可以通过采取具有拦截功能的措施对农田内的水土资源进行保护与改良，本次河道治理工程所设计的生态拦截工程如下。

(1)建设生态沟渠

项目区内部分农田由于生产机械扰动以及人为踩踏等原因，多年来田埂缺乏维护导致破坏严重，针对此问题可以采取建设生态沟渠的方法进行解决，通过在河道岸坡区域开挖生态沟，可以对水土流失现象起到拦截作用，防止农田中土壤侵蚀产生的泥土进入河道造成堵塞，起到水土保持的作用。

(2)提高农作物对地表的覆盖度

传统的农业生产中往往对一片区域采用单一作物的种植方式，而单一作物之间需要进行控制间隔密度，往往会有部分土壤存在裸露的现象，裸露的土壤由于自然的作用往往遭受到水力侵蚀以及风力侵蚀，形成水土流失[10]，针对此问题，可以采用间作套作的耕作方式，降低土壤的裸露率，使农作物起到对雨水以及风力的拦截作用，有效控制风力侵蚀、水力侵蚀，不仅做到了水土保持的治理目标还实现了农业可持续发展。

4 结语

本文以上海市崇明区中兴镇生态清洁小流域河道综合整治工程为研究对象，针对农村中小河道所出现的问题，从水土保持治理的角度出发，坚持生态优先的治理原则，探讨了以生态护岸工程、生态绿化工程以及生态拦截工程相结合的水土保持治理体系；本治理体系对河道护岸、河道岸坡以及岸后农田进行了全方位的治理研究，较为全面的对农村地区中小河道所涉及的水土流失问题提出了一套治理方案，可以为后续类似河道治理项目提供理论依据。

由于本次研究对象为小流域河道整治工程，主要对镇管及镇管以下级别的河道进行了治理研究，而水土保持治理体系作为一项可对全国江河流域进行保护治理的方案措施，不仅要应用于中小河道，还要可应用于各大河道；目前本文对区管及区管以上级别的河道暂未进行专项治理研究，这是本研究的不足之处，完善水土保持治理体系还需各专家学者的共同研究。