劉晴廙,史經(jīng)攀,王 磊,陳 杭,高 山,關(guān)慶偉
(1.南京林業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境學(xué)院,江蘇 南京 210037;2.豐縣水利局,江蘇 徐州 221799;3.江蘇省水利勘測設(shè)計(jì)研究院,江蘇 南京 210008;4.江蘇省水利工程建設(shè)局,江蘇 南京 210094)
平原沙土區(qū)分為黃河故道高亢平原沙土區(qū)、沿海平原沙土區(qū)和通南高沙土區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì),江蘇省現(xiàn)有水土流失總面積為5 437.96 km2,占全省國土面積的5.3%。其中,平原沙土區(qū)水土流失區(qū)域主要集中在鹽城和徐州的豐縣、沛縣,總面積為2 261.00 km2,高達(dá)江蘇省水土流失面積的2/5[1]。沙土區(qū)獨(dú)特的土壤組成加劇了該區(qū)域的水土流失,給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響。為了明晰江蘇省平原沙土區(qū)生態(tài)河道建設(shè)現(xiàn)存問題,本文通過實(shí)地調(diào)研、文獻(xiàn)檢索及專家咨詢等方法,總結(jié)了江蘇省豐、沛2縣平原沙土區(qū)生態(tài)河道現(xiàn)狀與存在問題,并針對問題提出了相應(yīng)優(yōu)化對策,以期為今后的平原沙土區(qū)生態(tài)河道建設(shè)提供依據(jù)。
豐縣、沛縣總面積約3 255 km2,屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū),在《江蘇省水土保持規(guī)劃(2015—2030)》中屬于豐沛黃泛平原防風(fēng)固沙農(nóng)田防護(hù)區(qū)。豐、沛2 縣境內(nèi)河流分別呈帶狀分布和網(wǎng)狀分布,大沙河是2 縣主要河流。豐縣主要水系以大沙河為界,東西分別為自西向東的鄭集南北支流和西邊自南向北的復(fù)新河水系,治理后的廢黃河,匯入長江水,形成了大沙河帶狀水庫。沛縣有9 條主要河流,屬南四湖水系,其中沿河、鹿口河、楊屯河等水系主要為東、西流向,姚樓河、大沙河、龍口河、蘇北堤河、順堤河、徐沛河等水系主要為南、北流向。
豐縣、沛縣地處黃河故道高亢平原沙土區(qū),由于獨(dú)特的地理?xiàng)l件,且該地受黃河長達(dá)660 多年的侵淮,導(dǎo)致黃河下游攜沙量不斷增多、河床不斷淤高,并且河道兩岸堆積越來越高。廢黃河故道在江蘇境內(nèi)迂回曲折,由豐縣二壩途經(jīng)徐州、淮陰市區(qū)等,直至濱??h入黃海,故道全長496 km,寬度0.5~11.5 km,總面積約為1 508 km2,地面覆蓋著5~10 m厚的黃泛沉積物,主要是細(xì)砂和粗粉砂,隨著潮化及當(dāng)?shù)馗髦芷诘冗^程,土壤質(zhì)地主要發(fā)展為潮土、沙土等,易被吹動(dòng)、沖刷,因此極易造成水土流失,致使河道形成淤積等。風(fēng)沙危害直接影響人們的生產(chǎn)生活環(huán)境,特別是區(qū)域傳統(tǒng)的耕作制度,休耕期常與風(fēng)季相一致,造成了土壤風(fēng)蝕與水蝕復(fù)合效應(yīng),加劇了侵蝕進(jìn)程,產(chǎn)生了嚴(yán)重的大氣環(huán)境和水環(huán)境污染等問題,導(dǎo)致土地利用率下降,土地生產(chǎn)力降低,嚴(yán)重限制了區(qū)域農(nóng)業(yè)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。
在過往豐縣、沛縣河道整治工作中,2縣政府都積極做出實(shí)際行動(dòng),為改善當(dāng)?shù)厮亮魇А⒑拥乐卫淼裙ぷ鞲冻鲋T多努力。1999年,豐縣縣政府等就護(hù)城河進(jìn)行了綜合治理,其中共清除淤泥15.4萬m3,護(hù)坡砌塊1.6萬m3,砌壓頂石8 479 m,還對護(hù)城河兩岸進(jìn)行綠化,修筑硬質(zhì)駁岸、建設(shè)截污工程、栽植綠化苗木。2012—2014年,通過中小河流工程和區(qū)域治理工程,豐縣按照五年一遇排澇、二十年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)對復(fù)新河(蘇魯省界-七號(hào)溝)47.7 km河道進(jìn)行了綜合治理。2000年,湖西大堤加固工程和2010—2013年中小河流治理工程,沛縣按五年一遇排澇、二十年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)對姚樓河(蘇魯界河-王三莊)8.6 km河道、楊屯河(蘇北堤河-湖口)6.5 km河道、楊屯河(灌嬰站-南、北支河交叉處)9.1 km河道和鹿口河(豐沛邊界-苗洼閘下)20.5 km河道進(jìn)行綜合治理。近期,黃河故道地區(qū)水利治理工程按照十年一遇排澇、二十年一遇行洪標(biāo)準(zhǔn)對大沙河全線河道進(jìn)行了綜合整治,現(xiàn)已實(shí)施完成。
在江蘇省平原沙土區(qū)洼地治理工程中,豐、沛縣主要治理了12 條骨干河道、加固7 條河道堤防、新建21.40 km防汛道路、疏浚7條排澇干溝、整治43座泵站及涵閘88座[2]。工程主要涉及復(fù)新、順堤河、蘇北堤河、蘇魯界河、義河、西支河、西營子河、四聯(lián)河。通過疏浚骨干河道提高排澇標(biāo)準(zhǔn),加固骨干河道堤防提高圩區(qū)的防洪能力,對骨干河道沿線排澇干溝進(jìn)行清淤疏浚,配套完善沿線擋排建筑物,完善內(nèi)部抽排泵站,改善湖西洼地防洪除澇條件,進(jìn)一步提高該地區(qū)的防洪抗?jié)衬芰Α?/p>
雖然各級(jí)人民政府采取了一系列水土保持措施,緩解了水土流失,但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人民對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要求的提高,“水綠、山青、天藍(lán)”的生活環(huán)境越來越受到人們的關(guān)注和期待,對單一的水土保持措施也提出了更高的要求,如治理目標(biāo)如何滿足群眾需求,治理措施如何改進(jìn)和優(yōu)化,生態(tài)河道長期管護(hù)如何保持。如何優(yōu)化配置現(xiàn)有的水土保持治理措施,使之更好地滿足廣大民眾對生活、生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境條件不斷提高的需求,是江蘇省水土保持工作亟待解決的重大難題。
水土保持生態(tài)建設(shè)已經(jīng)由過去單一治理轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)籌規(guī)劃山水林田湖草沙系統(tǒng)治理,是落實(shí)綠色發(fā)展理念的有力措施,關(guān)系到生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國建設(shè)的進(jìn)程,關(guān)系到國家生態(tài)安全和中華民族的復(fù)興。在過去河道治理工作中,總是缺乏系統(tǒng)修復(fù),整體推進(jìn)的治理理念,沒有從生態(tài)學(xué)角度將河道治理工作與山水林田湖草沙綜合治理統(tǒng)籌兼顧,尤其是生態(tài)結(jié)構(gòu)合理與否將直接影響生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮[4],如生態(tài)系統(tǒng)各組成成分之間的配置比例是否合理,層次是否分明,結(jié)構(gòu)是否有序,這些在進(jìn)一步優(yōu)化河道治理工作的過程中都需要充分考慮。
在過去的平原沙土區(qū)河道整治中,規(guī)劃方案只注重了河道最基礎(chǔ)的“泄洪、排澇、航運(yùn)、灌溉”等功能,認(rèn)為河道治理只需考慮行洪、排水等功能,最終可能導(dǎo)致河道斷面形態(tài)較為單一、走向筆直、護(hù)岸結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬,減弱了河流生態(tài)功能的發(fā)揮,破壞了河流流動(dòng)的生態(tài)鏈,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境逐步惡化[3]。
目前,豐、沛縣現(xiàn)有老河道大多沒有配套的水土保持工程措施,對堤防植物也沒有采取針對性的保護(hù)措施,主要依靠岸坡防護(hù)植物的自然生長。同時(shí),由于土地資源短缺,當(dāng)?shù)厝碎_墾了河道邊坡,自然植被遭到破壞,河堤坡面水土流失加劇。同時(shí)護(hù)岸結(jié)構(gòu)較為簡單,不利于各種植物和微生物的生長及物質(zhì)循環(huán),忽略了河流的生態(tài)功能,河流治理在符合工程設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)上,還要契合現(xiàn)代化的生態(tài)要求,更需符合自然與生態(tài)學(xué)原理。
傳統(tǒng)水利工程(大壩、河流硬化等)的修建,嚴(yán)重影響了河流原有的水文條件、河流地貌和水力特性,破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)本身的特性,對河流生態(tài)系統(tǒng)造成脅迫。在長期的發(fā)展過程中,河道自然特性往往會(huì)被渠化[5-6]。對河道采取截彎取直和大量采用混凝土等硬質(zhì)材料,一方面,改變了河流的地貌和水力特性,破壞了河流的開放性和多樣性,使原來蜿蜒的河流變得平滑和筆直,加快了河流流速,阻礙了河流與河岸之間的交換和地表水與地下水之間的聯(lián)系,改變了水域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,造成生物多樣性減少和生態(tài)退化;另一方面,河流原有景觀遭到破壞,河流的幾何形狀變得十分單調(diào),降低了河流生態(tài)系統(tǒng)的景觀服務(wù)功能。
隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,在河道治理方面,要改變過去只重視行洪排澇的水利工程建設(shè),轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水、營造人與自然和諧的水環(huán)境、開展具有豐富自然環(huán)境與地域文化的河道治理。生態(tài)河道建設(shè)具有長期性、綜合性和復(fù)雜性等特點(diǎn),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展,人們對環(huán)境的要求也在不斷變化,生態(tài)河道建設(shè)仍有很大的改進(jìn)空間。
以山水林田湖草沙綜合治理理念為指導(dǎo),充分考慮各組成成分之間的關(guān)系,從整體上綜合協(xié)調(diào)多個(gè)成分,充分考慮各成分之間的關(guān)系,根據(jù)相關(guān)組成成分功能聯(lián)系及空間影響范圍,將其作為一個(gè)有機(jī)整體,尋求一種針對山水林田湖草沙的綜合解決方案,而不是逐一擊破。盡量采用接近自然的方法和生態(tài)技術(shù),減少對環(huán)境的干擾。根據(jù)水土流失的不同對象、破壞程度和階段,在一定尺度空間內(nèi)將河道治理工程各要素串聯(lián)成一個(gè)獨(dú)立、彼此聯(lián)系、相互依存的整體。
在河道整治措施方面,政策應(yīng)采取各主管部門之間的協(xié)調(diào)和聯(lián)動(dòng)。河兩岸遠(yuǎn)端建立立體農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng);中端重點(diǎn)防治農(nóng)田面源污染、河流周邊居民生活用水污染、工廠和養(yǎng)殖場生產(chǎn)污染;近端以坡頂綠化補(bǔ)植和景觀效果提升為主,坡堤以生態(tài)安全修復(fù)為主,對荒灘地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和治理,對附近的濱水空間進(jìn)行生態(tài)保護(hù)。在河道縱向上,以重點(diǎn)流域?yàn)閱卧?,重點(diǎn)建設(shè)生態(tài)清潔流域,采取工程措施和生物措施相結(jié)合的方式,全面改善流域水環(huán)境,開展重要河源和水源涵養(yǎng)區(qū)的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工作。治理后應(yīng)該注重治理河段的管理、保護(hù)和監(jiān)測,并雇傭護(hù)河員監(jiān)管河道周邊污染是否流入河流。有關(guān)部門還可定期抽查工廠和農(nóng)場的污水處理情況。根據(jù)不同河段的需求,建立適合該河段的治理模式。
平原沙土區(qū)河道生態(tài)修復(fù)應(yīng)該從河道清淤、河道形態(tài)恢復(fù)和河床斷面修復(fù)3 方面入手。河道淤積是黃河故道高亢平原沙土區(qū)現(xiàn)存的重要問題之一,為了恢復(fù)河流的正常功能,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速、可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)該積極組織開展河道清淤等工程。
平原沙土區(qū)老舊的河道治理使得河道取直,河堤河底硬化,將岸坡改造成豎墻或混凝土墻,將天然河道改造成人工明渠。要改善河道渠化現(xiàn)象,就需要依靠生態(tài)護(hù)岸的建造,從而建設(shè)出兼具生態(tài)化、人性化、實(shí)用、美觀為一體的護(hù)岸。護(hù)岸的選擇需要與樟樹、柳、桑、竹、蘆葦?shù)人?、陸生植被資源以及鳥類、魚類等動(dòng)物資源相配合,恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和特殊性,堅(jiān)持生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)結(jié)合,綜合考慮旅游開發(fā)與環(huán)境保護(hù),營造宜人的環(huán)境,形成保護(hù)與開發(fā)相結(jié)合的良性循環(huán)體系,保護(hù)河流環(huán)境的生物多樣性。
在遵循自然發(fā)展規(guī)律的前提下,采用部分工程和生物手段,恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,將因人為干擾而退化的河流恢復(fù)到原始未受干擾的狀態(tài)或適宜的狀態(tài),重現(xiàn)一個(gè)自然、可自我調(diào)節(jié)的生態(tài)系統(tǒng),與所在的生態(tài)景觀形成一個(gè)完好的連續(xù)體,以促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和良性循環(huán)。
針對江蘇平原沙土區(qū)豐、沛2縣,以投入成本最小化、生態(tài)效益最大化以及適宜度最大化為目標(biāo),結(jié)合不同河段不同區(qū)位的不同治理任務(wù),形成生物措施與工程防護(hù)措施相結(jié)合,喬、灌、草相嵌套的多目標(biāo)、多層次、多用途的水土保持措施體系。
在未來的平原沙土區(qū)生態(tài)河道水土保持建設(shè)工作中,區(qū)域尺度與流域尺度的山水林田湖草沙系統(tǒng)治理是水土保持的重要任務(wù)和新發(fā)展方向,需要打破傳統(tǒng)的部門、資金、政策分隔等各自為政的弊端,多部門聯(lián)防聯(lián)動(dòng),共同努力促進(jìn)山水林田湖草沙的系統(tǒng)保護(hù)和恢復(fù);注重法律法規(guī)在系統(tǒng)治理中的重要地位,建立健全相關(guān)法律法規(guī),強(qiáng)化大眾法律意識(shí);力爭在山水林田湖草沙綜合治理體制機(jī)制上取得新突破,并積極爭取國家、地方等重大項(xiàng)目和政策支持。