北方水源區生態輸水小流域治理模式探討

張 懷，謝永生，郝曉東，陳治學，周 偉

(1.承德市水土保持科學研究所，河北 承德 067000;2.中國科學院/水利部水土保持科學研究所，陜西 楊凌 712100)

干旱缺水是我國北方地區經濟社會發展的重要制約因素，京津冀都市圈水資源短缺情況更為嚴重，已引發了嚴重的生態環境問題:京津冀17條主要河流年均斷流335 d;地下水超采，出現了總面積達4萬km2的世界最大的地下水漏斗;加之大量排放的污水得不到有效處理，華北大平原幾乎是“無河不干，有水皆污”。水土流失嚴重和水資源嚴重短缺已成為我國北方水源區最主要的生態和社會問題。

為解決北京地區社會經濟發展中的水資源短缺、水環境污染和生態失衡等問題，2001年5月23日，國務院批復了《21世紀初期(2001—2005年)首都水資源可持續利用規劃》，水土保持是其中的重要內容。但在2005年中期評估時，出現了水土保持項目“是否將減少入庫來水、是否停止繼續實施”的爭議，最后定為“延緩實施”，僅承德市就有2/3的水保項目被暫停。至此，對水土保持與水資源關系的爭論影響到了國家的政策和決策，已嚴重制約了水源區水土流失治理和生態建設進程。此后這種爭議一直存在，直到在2011年7月的中央水利工作會議上，胡錦濤總書記強調“要扎實推進水土保持和水生態保護，實現河暢其流、水復其清，從源頭上扭轉水生態環境惡化趨勢”為止，這說明傳統的小流域治理模式已不適應形勢的發展，甚至阻礙區域經濟社會的全面進步。面對新形勢，我們必須重新審視傳統水土流失治理模式，樹立重要水源區水土流失治理新理念，就是盡最大努力把流域上下游水資源優化配置，將全流域的水資源可持續利用作為今后水土流失治理的重要目標，建設生態輸水小流域。

1 生態輸水小流域的內涵

生態輸水小流域是指在國家(流域)實施生態補償的大背景下，站在全流域角度，以小流域為單元，在維系上游生態好轉和農業基本發展的同時，把降低小流域產沙量、提高產水量和水質“一低兩高”作為重要治理目標的水源區水土流失治理模式。此模式一是提出了水源區流域水土保持理念，要求站在流域水資源優化配置、水資源高效利用角度，以實現流域水資源調控和高效配置為小流域水土流失治理重要目標;二是弱化了小流域治理的經濟效益指標，在基本滿足小流域自身生存發展及生態安全的同時，水土保持措施配置以最大限度地向下游輸水、輸好水為原則，摒棄了傳統水土流失治理把小流域作為封閉的系統來配置其水土資源要素的做法，把小流域劃分為生態輸水區、生產生活區和生態生產復合區三個生態功能區，依據功能區定位，合理配置水土保持措施;三是以實施生態補償為前提，該模式在肯定上游水源區有生存發展權利的同時也限制了其發展，因此必須實施生態補償機制，只有這樣才能協調上下游經濟利益關系，促進全流域和諧發展。

2 北方水源區建設生態輸水小流域的必要性

2.1 北方水源區建設生態輸水小流域符合國家大政方針

北方水源區水土保持生態建設必須站在全流域角度，以實現流域水資源調控和高效配置為水土流失治理重要目標，這是由流域性水資源極為短缺的現實、區域經濟發展水平存在差異、區域經濟發展大局所決定的。盡管北方水源區自身也屬水資源緊缺地區(如京津水源地上游的承德地區，人均水資源低于1000m3，屬于水資源緊缺型)，但相對流域下游卻屬多水地區，從水的利用效率講，下游經濟發達、人口稠密，用水量大，單位水資源的產出率高，水資源利用的經濟效益更為顯著。由水利部、中國科學院、中國工程院聯合組織開展的“中國水土流失防治與生態安全綜合科學考察”成果也認為“在海河流域，以水源地保護為目標的節水型水土保持應成為今后流域生態建設的主要思路，增加水量、改善水質成為水土保持工作的新的要求”，同時提出“新形勢要求水土保持工作應該有更大的視野，要求我國水土保持事業的定位從‘水土流失區農業生產條件的改善’轉為‘流域綜合治理’，經濟目標不宜定得過高”的總體思路。2010年發布的《全國生態功能區劃》對水源區的生態功能定位也指明了其水土保持生態建設方向。

2.2 北方水源區建設生態輸水小流域能夠突出區域生態功能定位

傳統的小流域治理是以閉合小流域為封閉系統和單元，進行水土資源配置，發展小流域經濟，追求經濟效益過多，很少考慮小流域水土保持措施布局與流域水資源配置的關系。如:為使當地增收，強調開發性治理，而把大面積的水土流失較輕的灌草地、荒地荒山營造為經濟林或改造為用材林，增大了耗水量;常在宜封山育林(草)的石質、薄土山坡采取工程措施造林，措施配置缺乏針對性，一方面成活率很低，另一方面也破壞了原有植被，人為加大了水土流失;為保障治理度，在措施布局上，過多強調治理面積，而未注重治理重點和難點，造成資金分散難以達到治理效果。在措施配置上，大多遵循黃土高原國土整治“28字方略”［1］，旨在維護土壤水庫，保證全部降水就地入滲攔蓄，做到“泥不下山，水不出溝”，往往因坡面整地標準過高(魚鱗坑+水平溝措施模式)，攔截了坡面徑流，增加了水的無效蒸發，客觀上存在坡面與河川爭水問題，最終導致上游水土流失治理與下游需水沒有合理協調，不能實現更大尺度上的生態、經濟效益雙贏局面，也就不能突出水源區的生態功能定位。

2.3 實施生態補償，建設生態輸水小流域能實現流域上下游協調發展

上游水源區與下游需水區貧富差距很大，而作為經濟欠發達的上游，靠自身的力量難以長期承擔水源地保護和生態治理重擔，客觀上需要國家和下游發達地區的支持和反哺，否則，流域和諧發展將是無源之水。因此，由國家投資開展水源區水土保持生態建設項目是強化水土保持公益性的具體體現［2］。

實施水土保持生態補償是開展生態輸水小流域治理的前提條件，“維系上游生態好轉、農業基本發展”是對上游水源區水土保持生態建設的約束條件，是上游為大局不得不犧牲發展權利的結果。因此，這里的生態補償，既包括下游或國家提供的治理項目、資金，也包括上游為大局不得不犧牲發展權利的補償。把水源區生態、經濟發展與下游受益區經濟社會發展統籌考慮進行水資源優化配置后，需研究新模式對上下游經濟社會的影響，建立水土保持生態補償指標體系，這對實現大尺度流域的生態、社會、經濟和諧發展是十分必要的。

3 生態輸水小流域治理模式

該模式是在生態補償大背景下，以水資源高效利用為原則，以維系小流域生態好轉、農業基本發展為標準，進行水土流失治理的措施配置方式。除理念上的創新外，該模式還有三個要點:

3.1 堅持流域和諧發展理念，科學劃分小流域內各生態經濟功能區

基于小流域自然社會經濟情況調查，在土地適宜性評價基礎上，選擇地形部位、坡度、土層、植被蓋度、區位條件等指標，把小流域劃分為生態輸水區、生產生活區和生態生產復合區三個生態功能區。

生態輸水區包括集水區和主溝道，集水區主要位于中山、低山等地勢高陡區域。在山區，該區面積一般占流域面積的80%～90%。其主要生態問題是陽坡水土流失較為嚴重，部分形成侵蝕劣地;部分支毛溝侵蝕強烈;主溝道兩岸村莊、耕地防護標準低，易發生沖蝕。

生產生活區主要位于近村的坡腳、主溝道兩側階地，是生態輸水小流域的農副業經濟區和居民生活區，一般占流域面積的5% ～10%。該區人為活動劇烈，主要生態問題是基本農田質量不高，農業抗災能力差;養殖業、加工業廢水廢料和生活垃圾、污水排放得多，化肥農藥施用量大，點源、面源污染嚴重。

生態生產復合區主要位于距離村莊較遠的坡腳、緩坡山麓等地勢低緩區域，是生態輸水區與生產生活區的過渡地帶，是保障糧食安全與經濟發展的彈性區域。該區人為活動強度一般，主要生態問題是薄土層坡耕地較多，單產低，土地利用方向依據未來經濟社會生態發展需求呈彈性變化。

3.2 依據各功能區定位，明確各分區治理目標

生態輸水區。該區功能定位是在保障生態安全的同時多輸水。為此，應避免過多追求經濟效益，植被防護以低耗水植被代替高耗水植被，增加坡面產水;溝道實施攔沙透水工程措施，主溝實施護岸護地工程措施，以實現安全輸水。

生產生活區。該區功能定位是保障人民群眾的基本生產生活需求，輸好水。為此，要強化農田水土流失治理和水資源高效利用、發展現代高效農業，重點是控制點源和面源污染，實現輸好水的目標。

生態生產復合區。該區功能定位是彈性資源區，應依據經濟社會發展動態實時調整，開發治理力度應適度，重點是實施薄土層坡耕地治理技術，果園及零散地塊的土地整治技術。

3.3 依據各分區治理目標，確定治理措施配置原則和標準

生態輸水區。在措施配置上總體弱化治理，局部強化治理。弱化治理包括兩方面內容:一是總體布局上，充分利用自然修復能力防治水土流失，避免在蓋度大的灌草地造林，對大面積輕度流失區域實施封禁，對零散小片坡耕地實施退耕;二是在中度流失區域采取整地工程措施弱化治理，對以片狀面蝕為主的坡面，采取水保工程整地措施時要把傳統的“以水定坑”改為“以蝕定坑”，即在植被發揮防護效益后坡面工程不再攔水，這樣既可大大減少整地工程量，減少對原地貌的擾動，又可減少坡面截水，做到多輸水。強化治理是指對強度以上流失區域實施高強度治理，如對沙化陽坡等侵蝕劣地、高輸沙區的支毛溝和易發生沖蝕的主溝兩岸實施高強度高投入治理。這樣做主要基于兩方面原因:一是有研究表明，植物群落在較大干擾力(破壞力)的作用下，其演替階段極度退化，自然恢復時間長，要縮短這一過程，必須投入更多的能量和物質［3］;二是這些地方是治理的難點和重點，據對平泉縣東北溝小流域的調查和監測數據，這種強度以上流失區域面積不足總侵蝕面積的16%，但侵蝕量卻占總侵蝕量的68%。

生產生活區。該區技術路線是強化治理，建設高效節水現代產業。在措施配置上對該區實施坡改梯和節水水源工程建設，減少化肥農藥使用，減輕面源污染危害;改善人居環境，減少農業廢料及污水排放并強化治理，確保水流清潔、環境優美。治理重點是實施坡改梯、面源污染控制技術，推行農林廢棄物無害化處理和污水減排與治理技術。

生態生產復合區。該區技術路線是適度開發治理，重點是生態恢復。主要措施是實施薄土層坡耕地治理，減輕土壤侵蝕危害;結合當地實際情況，對果園、零散荒地進行土地整治，增加村民收入。

4 結語

生態輸水小流域治理理念符合重要水源區生態功能定位，是新形勢下水資源緊缺型水源區水土保持生態建設的必然選擇。生態輸水小流域建設必須尊重上游不發達地區的生存發展權利，其前提是實行生態補償。生態輸水小流域治理模式是基于新理念下的水土保持措施布局和配置的集成創新，強調治理過程中對小流域進行生態功能分區并定位，總體治理思路是:集水區總體弱化治理，局部強化治理;生產生活區強化治理;復合區適度治理。

對生態輸水小流域治理效果應加強監測，尤其是一些關鍵技術，應不斷總結完善，逐步形成技術指標體系。

［1］朱顯謨.搶救“土壤水庫”實為黃土高原生態環境綜合治理與可持續發展的關鍵［J］.水土保持學報，2000，14(1):1－6.

［2］水利部，中國科學院，中國工程院.中國水土流失防治與生態安全:北方土石山區卷［M］.北京:科學出版社，2000:222－223.

［3］楊艷生.第四紀紅黏土侵蝕區生物多樣性恢復重建研究(Ⅱ)恢復重建關鍵技術與可持續發展［J］.水土保持研究，1998，5(2):82 －86，118.