生態(tài)旅游型小流域綜合治理模式實(shí)踐和探討
——以天津市薊縣黃土梁子小流域?yàn)槔?/h1>
2014-02-15 09:50:35笪志祥王德成
海河水利 2014年1期
笪志祥，王德成
（1.天津市水務(wù)局，天津300074；2.薊縣水務(wù)局，天津301900）
生態(tài)旅游型小流域綜合治理模式實(shí)踐和探討
——以天津市薊縣黃土梁子小流域?yàn)槔?/p>
笪志祥1，王德成2
（1.天津市水務(wù)局，天津300074；2.薊縣水務(wù)局，天津301900）
隨著清潔小流域綜合治理的不斷探索和實(shí)踐，小流域綜合治理模式不斷創(chuàng)新和深入，取得的成果日益豐碩。近年來(lái)，天津市結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，積極探索小流域綜合治理的新思路，總結(jié)出傳統(tǒng)型、生態(tài)旅游型和村落型的模式。對(duì)天津市典型的生態(tài)旅游型小流域薊縣黃土梁子小流域進(jìn)行具體分析，提出治理措施。
生態(tài)旅游型小流域；治理模式；薊縣
自2003年北京市提出“清潔小流域”這一概念后，國(guó)內(nèi)相繼開展了一些探索性的實(shí)踐活動(dòng)。特別是2006年水利部在全國(guó)范圍發(fā)布《關(guān)于開展生態(tài)清潔型小流域試點(diǎn)工程建設(shè)的通知》后，全國(guó)30個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）相繼開展生態(tài)清潔型小流域建設(shè)試點(diǎn)工程。通過(guò)近10年的研究探索，全國(guó)各地總結(jié)出多種治理模式，如北京的“三道防線”治理模式[1]；黑龍江的“三層次，四防區(qū)”治理模式[2]；湖北省丹江口水庫(kù)周邊的“荒坡地徑流控制、農(nóng)田徑流控制、村莊面源污染控制、傳輸途中控制、流域出口控制的五級(jí)防護(hù)”治理模式[3]；南方崩崗地區(qū)及黃土高原地區(qū)的“以安全為重點(diǎn)的小流域綜合整治”治理模式[4]。在治理措施與技術(shù)體系上，各地區(qū)從本區(qū)的實(shí)際出發(fā)，在工程、耕作、生物等措施方面形成各自的特色，收到良好的效果。
天津市水土保持工作多年來(lái)主要集中在北部的薊縣。薊縣總面積1 589.36 km2，總?cè)丝?0余萬(wàn)。其中，在海拔20 m等高線以上山丘區(qū)面積787.8 km2，是水土流失易發(fā)區(qū)，也是多年來(lái)的重點(diǎn)治理區(qū)。近幾年來(lái)，為了保護(hù)水土資源，天津市以全國(guó)生態(tài)縣建設(shè)和京津風(fēng)沙源治理工程為契機(jī)，建設(shè)生態(tài)清潔型小流域，加快水土流失防治步伐，全面提高了水土流失綜合防治水平。分別實(shí)施了于橋水庫(kù)周邊污染源治理工程和天津市水土流失重點(diǎn)治理工程，通過(guò)建設(shè)坡面防護(hù)體系、溝道防護(hù)體系工程和環(huán)境整治工程，先后治理了西大峪、常州、黃土梁子、大峪、魯家峪、果香峪等14個(gè)重點(diǎn)小流域。通過(guò)清潔小流域綜合治理，有效控制了水土流失，抑制了入庫(kù)污染物總量，保證了水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)恢復(fù)，改善了生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人與自然的和諧發(fā)展。
根據(jù)天津市的特點(diǎn)，以保護(hù)水源為中心，保護(hù)于橋水庫(kù)水質(zhì)安全，揉合“三道防線”的理念，積極探索清潔小流域治理的思路，提出了“一條小流域，一道風(fēng)景線、一排農(nóng)家院”的“三個(gè)一”清潔型小流域治理思路[5]。實(shí)踐中，針對(duì)天津市薊縣山區(qū)的小流域特點(diǎn)，按照治理的思路，對(duì)不同的小流域進(jìn)行定位，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)際，總結(jié)出3種不同的清潔型小流域治理模式，即“傳統(tǒng)型——養(yǎng)山蓄水保土治理模式、生態(tài)旅游型——入河治溝護(hù)水治理模式、村落型——污水與垃圾治理模式”，形成生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有機(jī)結(jié)合的雙贏模式。筆者以薊縣黃土梁子小流域?yàn)槔饕獙?duì)生態(tài)旅游型——入河治溝護(hù)水治理模式進(jìn)行實(shí)踐和探討，旨在摸索出適合薊縣山區(qū)同類型清潔小流域的綜合治理模式，以推廣至北方土石山區(qū)乃至全國(guó)。
1 黃土梁子小流域概況
黃土梁子小流域位于天津市于橋水庫(kù)入庫(kù)河流淋河支流關(guān)東河流域的西北部。關(guān)東河流域南臨穿芳峪流域，西至泃河流域，東北部至津冀界；多年平均氣溫11.5℃，冬春干旱多風(fēng)少雨，多年平均年降雨量697 mm；土壤以棕壤土和褐土為主；有934戶農(nóng)村居民，3 184人，人均耕地0.04 hm2，2011年人均收入為9 025元；面積36.44 km2，小流域地勢(shì)較陡峭，25°以上陡坡面積占51.26%，5°以上易發(fā)生水土流失的面積占84.66%；植被覆蓋面積較大，以灌木林為主、約占39.36%，喬木林及經(jīng)濟(jì)林面積分別為20.71%及20.17%，草地面積較小，占0.87%；水土流失按輕度侵蝕、微度侵蝕、中度侵蝕面積分，所占比例分別為36.25%、41.77%、21.98%。
2 黃土梁子小流域綜合治理模式
通過(guò)收集分析研究區(qū)小流域現(xiàn)有基礎(chǔ)資料和水土保持存在問(wèn)題，借助GIS技術(shù)和遙感技術(shù)，獲取小流域的邊界、溝道、比降等形態(tài)特征以及坡度、植被、土壤、土地利用、土壤侵蝕、水環(huán)境狀況、人口及社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況。基于小流域現(xiàn)狀和區(qū)位特點(diǎn)，運(yùn)用定性和定量相結(jié)合的方法，進(jìn)行小流域功能定位，確定小流域的發(fā)展方向。圍繞小流域的功能及發(fā)展方向，利用本地和引進(jìn)周邊地區(qū)已成熟的治理技術(shù)措施，通過(guò)組裝、配套，形成適合本地區(qū)不同區(qū)域和功能特點(diǎn)的小流域高效治理模式。
2.1 小流域基礎(chǔ)信息提取
基于研究區(qū)的大比例尺地形圖和高分辨率遙感影像，結(jié)合人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，利用專業(yè)的GIS軟件平臺(tái)，確定小流域單元，提取相應(yīng)的基礎(chǔ)信息。
（1）DEM的生成。基于1∶1萬(wàn)地形圖的等高線內(nèi)插形成DEM，DEM的內(nèi)插是根據(jù)所采集的不規(guī)則排列的原始數(shù)據(jù)高程求出待定點(diǎn)的高程進(jìn)行的。一般先建立三角數(shù)字地面模型TIN，再由TIN內(nèi)插成規(guī)則格網(wǎng)的DEM。
（2）小流域邊界的提取。利用DEM進(jìn)行流域地形分析，通過(guò)水文分析的D8算法，運(yùn)用DTGIS的流域水系分析工具，設(shè)定最小集水單元為0.1 km2，由計(jì)算機(jī)一次性提取微流域和溝道中心線。按照匯流關(guān)系，提取微流域，再根據(jù)匯流關(guān)系，結(jié)合小流域治理規(guī)模，將微流域合并成小流域，并進(jìn)行平滑處理和溝道線修正。
（3）小流域坡度提取。基于DEM，運(yùn)用ArcGIS中的地形分析模塊，提取小流域坡度，并按《土壤侵蝕分級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)》（SL190-2007）中坡度分級(jí)，確定小流域內(nèi)不同級(jí)別的坡度范圍。
（4）植物類型及蓋度信息提取。基于遙感影像，參照已有的植物類型數(shù)據(jù)成果，提取項(xiàng)目區(qū)植物類型，同時(shí)利用30 m分辨率遙感影像通過(guò)計(jì)算NDVI指數(shù)，提取試驗(yàn)區(qū)小流域植物蓋度。
（5）土地利用類型提取。利用已有的基礎(chǔ)資料，結(jié)合10 m的遙感影像通過(guò)目視解譯勾繪。
（6）土壤侵蝕現(xiàn)狀調(diào)查。采用《土壤侵蝕分級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)》（SL190-2007）的土壤侵蝕三因子疊加方法，獲取研究區(qū)土壤侵蝕現(xiàn)狀。
通過(guò)以上方法，提取出黃土梁子小流域的基礎(chǔ)信息，如圖1-6所示。
2.2 小流域土壤侵蝕狀況調(diào)查
根據(jù)提取出的小流域基礎(chǔ)信息，使用三因子疊加的方法，對(duì)小流域的土壤侵蝕狀況進(jìn)行調(diào)查。黃土梁子小流域的土壤侵蝕狀況如圖6所示，小流域的土壤侵蝕類型結(jié)果見表1。
表1 研究區(qū)土壤侵蝕狀況
圖1 黃土梁子小流域邊界及溝系
圖2 黃土梁子小流域坡度分級(jí)
圖3 黃土梁子小流域植被類型
圖4 黃土梁子小流域土地利用
圖5 黃土梁子小流域植被蓋度
圖6 黃土梁子小流域土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)
2.3 小流域功能定位及治理需求分析
黃土梁子小流域位于于橋水庫(kù)水源地保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)。于橋水庫(kù)作為引灤入津的關(guān)鍵性樞紐工程，是重要的水源地，是天津老百姓的“大水缸”。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，加之極端氣候的影響，水資源緊缺已成為制約天津市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸，水少和水臟也已成為影響天津市生態(tài)環(huán)境的主要問(wèn)題之一。根據(jù)天津市于橋水庫(kù)管理處的調(diào)查，近年入庫(kù)水中總氮平均含量為3.70 mg/L，總磷平均含量為0.08 mg/L，總氮和總磷的年入庫(kù)量分別為1 933和18.9 t[6]。這些污染物主要來(lái)源于生活點(diǎn)源污染和生產(chǎn)的面源污染。在汛期降水產(chǎn)流時(shí)，主要是面源污染；在非汛期，則主要來(lái)源于各排污口的點(diǎn)源污染。在庫(kù)區(qū)選擇庫(kù)中心和壩上作為評(píng)價(jià)斷面，據(jù)監(jiān)測(cè)，在汛期，庫(kù)中心和壩上均為Ⅲ類水，主要污染物為非離子氨和高錳酸鹽指數(shù)；在非汛期，庫(kù)中心為Ⅱ類水，壩上為Ⅲ類水。因此，保護(hù)和涵養(yǎng)于橋水庫(kù)飲用水水源地，維護(hù)水庫(kù)水質(zhì)安全，保障小流域行洪通暢，保障流域內(nèi)人居安全，已成為黃土梁子小流域綜合治理的主要目標(biāo)。
同時(shí)，黃土梁子小流域水土保持工作開展時(shí)間早，基礎(chǔ)好。流域內(nèi)林草面積達(dá)80%，植被覆蓋度達(dá)70%。區(qū)內(nèi)地勢(shì)陡峭，小溪流水，山巒層疊，景色優(yōu)美，建有九龍山國(guó)家森林公園。2011年2月，被水利部確定為水土保持科技示范園區(qū)，其涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、維系河道及湖庫(kù)周邊生態(tài)系統(tǒng)、控制侵蝕、旅游觀光、科普教育功能突出。
通過(guò)提高該小流域的景觀品質(zhì)，圍繞生態(tài)保護(hù)區(qū)，在溝道及其兩側(cè)進(jìn)行水環(huán)境修復(fù)、生態(tài)河道治理，美化環(huán)境，提升區(qū)域的景觀價(jià)值，增加農(nóng)民開發(fā)旅游產(chǎn)業(yè)的收入。為增強(qiáng)小流域的主導(dǎo)功能，采用生態(tài)旅游型——入河治溝護(hù)水的清潔小流域綜合治理模式，對(duì)黃土梁子小流域進(jìn)行定位，確定其治理目標(biāo)和發(fā)展方向。
2.4 小流域綜合治理措施設(shè)計(jì)
根據(jù)黃土梁子小流域的定位和治理需求分析，對(duì)該小流域擬定的治理模式為生態(tài)旅游型清潔小流域治理模式，即入河治溝護(hù)水綜合治理。該模式采取的主要水土流失治理措施包括：
疏浚溝道，清理溝道內(nèi)的淤積物、違章設(shè)施、堆放物和垃圾；建設(shè)庫(kù)濱帶水源保護(hù)工程，封河育草、建設(shè)溝道水系，保護(hù)與建設(shè)濕地等。
在關(guān)東河道修建滾水壩，起到緩解山洪、沉積泥沙的作用，構(gòu)建小型跌水等水工設(shè)施，豐富區(qū)域生態(tài)旅游資源。
在項(xiàng)目區(qū)侵蝕嚴(yán)重的支溝上修建谷坊壩，控制溝道下切，淤積泥沙，減少入庫(kù)泥沙量。
對(duì)于下游淤積嚴(yán)重的溝道，根據(jù)10年一遇汛期日最大降雨量設(shè)計(jì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)溝道的過(guò)流斷面，并根據(jù)設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行清淤；對(duì)于經(jīng)過(guò)村莊的溝段進(jìn)行溝坡護(hù)砌，確保行洪通暢和環(huán)境美化。
在項(xiàng)目區(qū)整修好的溝道灘地及岸坡上植樹綠化。
2.5 小流域治理后的效益
天津市2010年度水土流失重點(diǎn)治理工程將該小流域納入治理范圍，通過(guò)采取生態(tài)旅游型——入河治溝護(hù)水的建設(shè)模式治理后，成為天津市北部山區(qū)水土保持治理技術(shù)重要的研究推廣基地，取得了十分顯著的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。
2011年，小流域的植被覆蓋率達(dá)85%以上，年均攔蓄雨水3.2萬(wàn)m3、保土4 200 t；果樹、農(nóng)作物及牲畜養(yǎng)殖產(chǎn)出年均收入達(dá)10余萬(wàn)元；生態(tài)環(huán)境得到改善，吸引大批游客，旅游收入顯著增加，年均近20萬(wàn)元；積極推動(dòng)了水土保持科技示范和科普教育工作，每年有大量的學(xué)生來(lái)此參觀學(xué)習(xí)和開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。同時(shí)，該小流域的成功治理模式在薊縣山區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)小流域治理中起到很好的示范作用，為進(jìn)一步掌握水土流失的發(fā)展變化規(guī)律和推動(dòng)水土保持生態(tài)建設(shè)提供了理論保障和科技支持。
3 討論
3.1 傳統(tǒng)水土保持措施與清潔小流域治理相結(jié)合
生態(tài)旅游型小流域治理模式是清潔小流域治理內(nèi)涵的延伸，是傳統(tǒng)小流域治理的發(fā)展、完善和提高。它以水土流失治理為核心，統(tǒng)籌考慮生態(tài)修復(fù)、面源污染控制和人居環(huán)境改善，是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和中央關(guān)于建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村戰(zhàn)略部署的重大創(chuàng)新，是水土保持工作提升地位的重大舉措，符合時(shí)代潮流。傳統(tǒng)水保措施具有易操作、投資低等優(yōu)點(diǎn)，但也有一定的局限性，主要是治理程度低、科技含量低、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高，與清潔型小流域建設(shè)的要求還有一定差距；傳統(tǒng)水土保持設(shè)施，缺乏對(duì)水源保護(hù)區(qū)有針對(duì)性的水土保持措施和手段。所以，在今后的小流域治理中，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)，注重傳統(tǒng)的水土保持措施與清潔型小流域治理措施的有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮小流域綜合治理的各種效益。
3.2 小流域治理的定位和需求分析
開展清潔型小流域綜合治理，就是在確保流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上，改善農(nóng)村水土流失地區(qū)生產(chǎn)、生活條件和生態(tài)環(huán)境，做到保持水土、保護(hù)水源、美化環(huán)境、建設(shè)富裕的新農(nóng)村，增強(qiáng)群眾的環(huán)保意識(shí)，擴(kuò)大水土保持的社會(huì)影響力。在小流域綜合治理工程實(shí)施前，要深入一線、深入基層、深入實(shí)地開展調(diào)查研究，切實(shí)掌握小流域的具體情況，摸清當(dāng)?shù)鼐用竦膶?shí)際需求，在確保目標(biāo)的前提下，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向，對(duì)小流域綜合治理進(jìn)行定位，分析其需求，保證小流域生態(tài)建設(shè)效益的最大化。
3.3 小流域治理措施因地制宜，合理布設(shè)
根據(jù)小流域的定位和需求，結(jié)合實(shí)際情況，因地制宜，做到治理措施和布設(shè)的合理性，實(shí)現(xiàn)小流域治理措施和方式上的提高和創(chuàng)新[7]。清潔型小流域除了常規(guī)的工程措施、生物措施和耕作措施外，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和群眾生活質(zhì)量日益提高的需求，應(yīng)以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為目的，實(shí)施封禁保護(hù)、生態(tài)移民，促進(jìn)自然的生態(tài)自我修復(fù)；以凈化美化環(huán)境為目的，把農(nóng)村生活垃圾納入治理范圍內(nèi)，發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)和旅游業(yè)，綠化美化農(nóng)村庭院，改善人居環(huán)境；以保護(hù)水源和水質(zhì)為目的，在水系周邊建設(shè)生物緩沖帶和過(guò)濾帶，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，減少小流域內(nèi)的化肥、農(nóng)藥施用量。
3.4 小流域治理工程水土保持監(jiān)測(cè)要到位
水土保持監(jiān)測(cè)是運(yùn)用多種手段和方法，對(duì)水土流失的成因、數(shù)量、強(qiáng)度、影響范圍、危害及其防治成效進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，是水土保持預(yù)防監(jiān)督、綜合治理、生態(tài)修復(fù)和科學(xué)研究的基礎(chǔ)，為國(guó)家生態(tài)建設(shè)決策提供依據(jù)，所以小流域治理工程的水土保持監(jiān)測(cè)必須到位。小流域綜合治理監(jiān)測(cè)重點(diǎn)通常是水土保持措施實(shí)施后流域內(nèi)水土流失狀況的治理情況、生態(tài)環(huán)境的改善情況、居民收入的變化情況、植被狀況的變化情況，監(jiān)測(cè)的指標(biāo)主要有土壤侵蝕模數(shù)、植被覆蓋率、居民的收入水平等。同時(shí)，清潔型小流域突出流域的生態(tài)安全、清潔，因而所有反映生態(tài)環(huán)境變化及治理效益的指標(biāo)均應(yīng)作為監(jiān)測(cè)的主要指標(biāo)。
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Practice and Discussion on Comprehensive Management Mode of Traditional Clean Small Watershed in Jixian County Mountainous Area
DA Zhi-xiang1，WANG De-cheng2
（1.Tianjin Water Affairs Bureau，Tianjin 300074，China；2.Jixian Water Affairs Bureau，Jixian 301900，China）
With the continuous exploration and practice on comprehensive management of cleaning small watershed，the comprehensive management mode of small watershed is continuous innovating and developing，achieved great results.In recent years，according to local conditions of Tianjin，actively explore the idea of small watershed management，made certain achievements.Summed up the traditional-type，ecological tourism-type and village type.Phenomenon to analyzed and proposed control measures for Huangtuliangzi small watershed which has the typicality in Jixian county.
ecological tourism-type small watershed；management mode；Jixian county
S157.1
B
1004-7328（2014）01-0015-05
10.3969/j.issn.1004-7328.2014.01.005
2013-09-13
天津市水務(wù)局科技項(xiàng)目（KY2007-12）
笪志祥（1978-），男，高級(jí)工程師，主要從事農(nóng)田水利科技和水土保持工程建設(shè)管理工作。
笪志祥，王德成
（1.天津市水務(wù)局，天津300074；2.薊縣水務(wù)局，天津301900）
生態(tài)旅游型小流域綜合治理模式實(shí)踐和探討
——以天津市薊縣黃土梁子小流域?yàn)槔?/p>
笪志祥1，王德成2
（1.天津市水務(wù)局，天津300074；2.薊縣水務(wù)局，天津301900）
隨著清潔小流域綜合治理的不斷探索和實(shí)踐，小流域綜合治理模式不斷創(chuàng)新和深入，取得的成果日益豐碩。近年來(lái)，天津市結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，積極探索小流域綜合治理的新思路，總結(jié)出傳統(tǒng)型、生態(tài)旅游型和村落型的模式。對(duì)天津市典型的生態(tài)旅游型小流域薊縣黃土梁子小流域進(jìn)行具體分析，提出治理措施。
生態(tài)旅游型小流域；治理模式；薊縣
自2003年北京市提出“清潔小流域”這一概念后，國(guó)內(nèi)相繼開展了一些探索性的實(shí)踐活動(dòng)。特別是2006年水利部在全國(guó)范圍發(fā)布《關(guān)于開展生態(tài)清潔型小流域試點(diǎn)工程建設(shè)的通知》后，全國(guó)30個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）相繼開展生態(tài)清潔型小流域建設(shè)試點(diǎn)工程。通過(guò)近10年的研究探索，全國(guó)各地總結(jié)出多種治理模式，如北京的“三道防線”治理模式[1]；黑龍江的“三層次，四防區(qū)”治理模式[2]；湖北省丹江口水庫(kù)周邊的“荒坡地徑流控制、農(nóng)田徑流控制、村莊面源污染控制、傳輸途中控制、流域出口控制的五級(jí)防護(hù)”治理模式[3]；南方崩崗地區(qū)及黃土高原地區(qū)的“以安全為重點(diǎn)的小流域綜合整治”治理模式[4]。在治理措施與技術(shù)體系上，各地區(qū)從本區(qū)的實(shí)際出發(fā)，在工程、耕作、生物等措施方面形成各自的特色，收到良好的效果。
天津市水土保持工作多年來(lái)主要集中在北部的薊縣。薊縣總面積1 589.36 km2，總?cè)丝?0余萬(wàn)。其中，在海拔20 m等高線以上山丘區(qū)面積787.8 km2，是水土流失易發(fā)區(qū)，也是多年來(lái)的重點(diǎn)治理區(qū)。近幾年來(lái)，為了保護(hù)水土資源，天津市以全國(guó)生態(tài)縣建設(shè)和京津風(fēng)沙源治理工程為契機(jī)，建設(shè)生態(tài)清潔型小流域，加快水土流失防治步伐，全面提高了水土流失綜合防治水平。分別實(shí)施了于橋水庫(kù)周邊污染源治理工程和天津市水土流失重點(diǎn)治理工程，通過(guò)建設(shè)坡面防護(hù)體系、溝道防護(hù)體系工程和環(huán)境整治工程，先后治理了西大峪、常州、黃土梁子、大峪、魯家峪、果香峪等14個(gè)重點(diǎn)小流域。通過(guò)清潔小流域綜合治理，有效控制了水土流失，抑制了入庫(kù)污染物總量，保證了水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)恢復(fù)，改善了生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人與自然的和諧發(fā)展。
根據(jù)天津市的特點(diǎn)，以保護(hù)水源為中心，保護(hù)于橋水庫(kù)水質(zhì)安全，揉合“三道防線”的理念，積極探索清潔小流域治理的思路，提出了“一條小流域，一道風(fēng)景線、一排農(nóng)家院”的“三個(gè)一”清潔型小流域治理思路[5]。實(shí)踐中，針對(duì)天津市薊縣山區(qū)的小流域特點(diǎn)，按照治理的思路，對(duì)不同的小流域進(jìn)行定位，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)際，總結(jié)出3種不同的清潔型小流域治理模式，即“傳統(tǒng)型——養(yǎng)山蓄水保土治理模式、生態(tài)旅游型——入河治溝護(hù)水治理模式、村落型——污水與垃圾治理模式”，形成生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有機(jī)結(jié)合的雙贏模式。筆者以薊縣黃土梁子小流域?yàn)槔饕獙?duì)生態(tài)旅游型——入河治溝護(hù)水治理模式進(jìn)行實(shí)踐和探討，旨在摸索出適合薊縣山區(qū)同類型清潔小流域的綜合治理模式，以推廣至北方土石山區(qū)乃至全國(guó)。
1 黃土梁子小流域概況
黃土梁子小流域位于天津市于橋水庫(kù)入庫(kù)河流淋河支流關(guān)東河流域的西北部。關(guān)東河流域南臨穿芳峪流域，西至泃河流域，東北部至津冀界；多年平均氣溫11.5℃，冬春干旱多風(fēng)少雨，多年平均年降雨量697 mm；土壤以棕壤土和褐土為主；有934戶農(nóng)村居民，3 184人，人均耕地0.04 hm2，2011年人均收入為9 025元；面積36.44 km2，小流域地勢(shì)較陡峭，25°以上陡坡面積占51.26%，5°以上易發(fā)生水土流失的面積占84.66%；植被覆蓋面積較大，以灌木林為主、約占39.36%，喬木林及經(jīng)濟(jì)林面積分別為20.71%及20.17%，草地面積較小，占0.87%；水土流失按輕度侵蝕、微度侵蝕、中度侵蝕面積分，所占比例分別為36.25%、41.77%、21.98%。
2 黃土梁子小流域綜合治理模式
通過(guò)收集分析研究區(qū)小流域現(xiàn)有基礎(chǔ)資料和水土保持存在問(wèn)題，借助GIS技術(shù)和遙感技術(shù)，獲取小流域的邊界、溝道、比降等形態(tài)特征以及坡度、植被、土壤、土地利用、土壤侵蝕、水環(huán)境狀況、人口及社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況。基于小流域現(xiàn)狀和區(qū)位特點(diǎn)，運(yùn)用定性和定量相結(jié)合的方法，進(jìn)行小流域功能定位，確定小流域的發(fā)展方向。圍繞小流域的功能及發(fā)展方向，利用本地和引進(jìn)周邊地區(qū)已成熟的治理技術(shù)措施，通過(guò)組裝、配套，形成適合本地區(qū)不同區(qū)域和功能特點(diǎn)的小流域高效治理模式。
2.1 小流域基礎(chǔ)信息提取
基于研究區(qū)的大比例尺地形圖和高分辨率遙感影像，結(jié)合人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，利用專業(yè)的GIS軟件平臺(tái)，確定小流域單元，提取相應(yīng)的基礎(chǔ)信息。
（1）DEM的生成。基于1∶1萬(wàn)地形圖的等高線內(nèi)插形成DEM，DEM的內(nèi)插是根據(jù)所采集的不規(guī)則排列的原始數(shù)據(jù)高程求出待定點(diǎn)的高程進(jìn)行的。一般先建立三角數(shù)字地面模型TIN，再由TIN內(nèi)插成規(guī)則格網(wǎng)的DEM。
（2）小流域邊界的提取。利用DEM進(jìn)行流域地形分析，通過(guò)水文分析的D8算法，運(yùn)用DTGIS的流域水系分析工具，設(shè)定最小集水單元為0.1 km2，由計(jì)算機(jī)一次性提取微流域和溝道中心線。按照匯流關(guān)系，提取微流域，再根據(jù)匯流關(guān)系，結(jié)合小流域治理規(guī)模，將微流域合并成小流域，并進(jìn)行平滑處理和溝道線修正。
（3）小流域坡度提取。基于DEM，運(yùn)用ArcGIS中的地形分析模塊，提取小流域坡度，并按《土壤侵蝕分級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)》（SL190-2007）中坡度分級(jí)，確定小流域內(nèi)不同級(jí)別的坡度范圍。
（4）植物類型及蓋度信息提取。基于遙感影像，參照已有的植物類型數(shù)據(jù)成果，提取項(xiàng)目區(qū)植物類型，同時(shí)利用30 m分辨率遙感影像通過(guò)計(jì)算NDVI指數(shù)，提取試驗(yàn)區(qū)小流域植物蓋度。
（5）土地利用類型提取。利用已有的基礎(chǔ)資料，結(jié)合10 m的遙感影像通過(guò)目視解譯勾繪。
（6）土壤侵蝕現(xiàn)狀調(diào)查。采用《土壤侵蝕分級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)》（SL190-2007）的土壤侵蝕三因子疊加方法，獲取研究區(qū)土壤侵蝕現(xiàn)狀。
通過(guò)以上方法，提取出黃土梁子小流域的基礎(chǔ)信息，如圖1-6所示。
2.2 小流域土壤侵蝕狀況調(diào)查
根據(jù)提取出的小流域基礎(chǔ)信息，使用三因子疊加的方法，對(duì)小流域的土壤侵蝕狀況進(jìn)行調(diào)查。黃土梁子小流域的土壤侵蝕狀況如圖6所示，小流域的土壤侵蝕類型結(jié)果見表1。
表1 研究區(qū)土壤侵蝕狀況
圖1 黃土梁子小流域邊界及溝系
圖2 黃土梁子小流域坡度分級(jí)
圖3 黃土梁子小流域植被類型
圖4 黃土梁子小流域土地利用
圖5 黃土梁子小流域植被蓋度
圖6 黃土梁子小流域土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)
2.3 小流域功能定位及治理需求分析
黃土梁子小流域位于于橋水庫(kù)水源地保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)。于橋水庫(kù)作為引灤入津的關(guān)鍵性樞紐工程，是重要的水源地，是天津老百姓的“大水缸”。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，加之極端氣候的影響，水資源緊缺已成為制約天津市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸，水少和水臟也已成為影響天津市生態(tài)環(huán)境的主要問(wèn)題之一。根據(jù)天津市于橋水庫(kù)管理處的調(diào)查，近年入庫(kù)水中總氮平均含量為3.70 mg/L，總磷平均含量為0.08 mg/L，總氮和總磷的年入庫(kù)量分別為1 933和18.9 t[6]。這些污染物主要來(lái)源于生活點(diǎn)源污染和生產(chǎn)的面源污染。在汛期降水產(chǎn)流時(shí)，主要是面源污染；在非汛期，則主要來(lái)源于各排污口的點(diǎn)源污染。在庫(kù)區(qū)選擇庫(kù)中心和壩上作為評(píng)價(jià)斷面，據(jù)監(jiān)測(cè)，在汛期，庫(kù)中心和壩上均為Ⅲ類水，主要污染物為非離子氨和高錳酸鹽指數(shù)；在非汛期，庫(kù)中心為Ⅱ類水，壩上為Ⅲ類水。因此，保護(hù)和涵養(yǎng)于橋水庫(kù)飲用水水源地，維護(hù)水庫(kù)水質(zhì)安全，保障小流域行洪通暢，保障流域內(nèi)人居安全，已成為黃土梁子小流域綜合治理的主要目標(biāo)。
同時(shí)，黃土梁子小流域水土保持工作開展時(shí)間早，基礎(chǔ)好。流域內(nèi)林草面積達(dá)80%，植被覆蓋度達(dá)70%。區(qū)內(nèi)地勢(shì)陡峭，小溪流水，山巒層疊，景色優(yōu)美，建有九龍山國(guó)家森林公園。2011年2月，被水利部確定為水土保持科技示范園區(qū)，其涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、維系河道及湖庫(kù)周邊生態(tài)系統(tǒng)、控制侵蝕、旅游觀光、科普教育功能突出。
通過(guò)提高該小流域的景觀品質(zhì)，圍繞生態(tài)保護(hù)區(qū)，在溝道及其兩側(cè)進(jìn)行水環(huán)境修復(fù)、生態(tài)河道治理，美化環(huán)境，提升區(qū)域的景觀價(jià)值，增加農(nóng)民開發(fā)旅游產(chǎn)業(yè)的收入。為增強(qiáng)小流域的主導(dǎo)功能，采用生態(tài)旅游型——入河治溝護(hù)水的清潔小流域綜合治理模式，對(duì)黃土梁子小流域進(jìn)行定位，確定其治理目標(biāo)和發(fā)展方向。
2.4 小流域綜合治理措施設(shè)計(jì)
根據(jù)黃土梁子小流域的定位和治理需求分析，對(duì)該小流域擬定的治理模式為生態(tài)旅游型清潔小流域治理模式，即入河治溝護(hù)水綜合治理。該模式采取的主要水土流失治理措施包括：
疏浚溝道，清理溝道內(nèi)的淤積物、違章設(shè)施、堆放物和垃圾；建設(shè)庫(kù)濱帶水源保護(hù)工程，封河育草、建設(shè)溝道水系，保護(hù)與建設(shè)濕地等。
在關(guān)東河道修建滾水壩，起到緩解山洪、沉積泥沙的作用，構(gòu)建小型跌水等水工設(shè)施，豐富區(qū)域生態(tài)旅游資源。
在項(xiàng)目區(qū)侵蝕嚴(yán)重的支溝上修建谷坊壩，控制溝道下切，淤積泥沙，減少入庫(kù)泥沙量。
對(duì)于下游淤積嚴(yán)重的溝道，根據(jù)10年一遇汛期日最大降雨量設(shè)計(jì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)溝道的過(guò)流斷面，并根據(jù)設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行清淤；對(duì)于經(jīng)過(guò)村莊的溝段進(jìn)行溝坡護(hù)砌，確保行洪通暢和環(huán)境美化。
在項(xiàng)目區(qū)整修好的溝道灘地及岸坡上植樹綠化。
2.5 小流域治理后的效益
天津市2010年度水土流失重點(diǎn)治理工程將該小流域納入治理范圍，通過(guò)采取生態(tài)旅游型——入河治溝護(hù)水的建設(shè)模式治理后，成為天津市北部山區(qū)水土保持治理技術(shù)重要的研究推廣基地，取得了十分顯著的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。
2011年，小流域的植被覆蓋率達(dá)85%以上，年均攔蓄雨水3.2萬(wàn)m3、保土4 200 t；果樹、農(nóng)作物及牲畜養(yǎng)殖產(chǎn)出年均收入達(dá)10余萬(wàn)元；生態(tài)環(huán)境得到改善，吸引大批游客，旅游收入顯著增加，年均近20萬(wàn)元；積極推動(dòng)了水土保持科技示范和科普教育工作，每年有大量的學(xué)生來(lái)此參觀學(xué)習(xí)和開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。同時(shí)，該小流域的成功治理模式在薊縣山區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)小流域治理中起到很好的示范作用，為進(jìn)一步掌握水土流失的發(fā)展變化規(guī)律和推動(dòng)水土保持生態(tài)建設(shè)提供了理論保障和科技支持。
3 討論
3.1 傳統(tǒng)水土保持措施與清潔小流域治理相結(jié)合
生態(tài)旅游型小流域治理模式是清潔小流域治理內(nèi)涵的延伸，是傳統(tǒng)小流域治理的發(fā)展、完善和提高。它以水土流失治理為核心，統(tǒng)籌考慮生態(tài)修復(fù)、面源污染控制和人居環(huán)境改善，是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和中央關(guān)于建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村戰(zhàn)略部署的重大創(chuàng)新，是水土保持工作提升地位的重大舉措，符合時(shí)代潮流。傳統(tǒng)水保措施具有易操作、投資低等優(yōu)點(diǎn)，但也有一定的局限性，主要是治理程度低、科技含量低、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高，與清潔型小流域建設(shè)的要求還有一定差距；傳統(tǒng)水土保持設(shè)施，缺乏對(duì)水源保護(hù)區(qū)有針對(duì)性的水土保持措施和手段。所以，在今后的小流域治理中，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)，注重傳統(tǒng)的水土保持措施與清潔型小流域治理措施的有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮小流域綜合治理的各種效益。
3.2 小流域治理的定位和需求分析
開展清潔型小流域綜合治理，就是在確保流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上，改善農(nóng)村水土流失地區(qū)生產(chǎn)、生活條件和生態(tài)環(huán)境，做到保持水土、保護(hù)水源、美化環(huán)境、建設(shè)富裕的新農(nóng)村，增強(qiáng)群眾的環(huán)保意識(shí)，擴(kuò)大水土保持的社會(huì)影響力。在小流域綜合治理工程實(shí)施前，要深入一線、深入基層、深入實(shí)地開展調(diào)查研究，切實(shí)掌握小流域的具體情況，摸清當(dāng)?shù)鼐用竦膶?shí)際需求，在確保目標(biāo)的前提下，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向，對(duì)小流域綜合治理進(jìn)行定位，分析其需求，保證小流域生態(tài)建設(shè)效益的最大化。
3.3 小流域治理措施因地制宜，合理布設(shè)
根據(jù)小流域的定位和需求，結(jié)合實(shí)際情況，因地制宜，做到治理措施和布設(shè)的合理性，實(shí)現(xiàn)小流域治理措施和方式上的提高和創(chuàng)新[7]。清潔型小流域除了常規(guī)的工程措施、生物措施和耕作措施外，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和群眾生活質(zhì)量日益提高的需求，應(yīng)以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為目的，實(shí)施封禁保護(hù)、生態(tài)移民，促進(jìn)自然的生態(tài)自我修復(fù)；以凈化美化環(huán)境為目的，把農(nóng)村生活垃圾納入治理范圍內(nèi)，發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)和旅游業(yè)，綠化美化農(nóng)村庭院，改善人居環(huán)境；以保護(hù)水源和水質(zhì)為目的，在水系周邊建設(shè)生物緩沖帶和過(guò)濾帶，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，減少小流域內(nèi)的化肥、農(nóng)藥施用量。
3.4 小流域治理工程水土保持監(jiān)測(cè)要到位
水土保持監(jiān)測(cè)是運(yùn)用多種手段和方法，對(duì)水土流失的成因、數(shù)量、強(qiáng)度、影響范圍、危害及其防治成效進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，是水土保持預(yù)防監(jiān)督、綜合治理、生態(tài)修復(fù)和科學(xué)研究的基礎(chǔ)，為國(guó)家生態(tài)建設(shè)決策提供依據(jù)，所以小流域治理工程的水土保持監(jiān)測(cè)必須到位。小流域綜合治理監(jiān)測(cè)重點(diǎn)通常是水土保持措施實(shí)施后流域內(nèi)水土流失狀況的治理情況、生態(tài)環(huán)境的改善情況、居民收入的變化情況、植被狀況的變化情況，監(jiān)測(cè)的指標(biāo)主要有土壤侵蝕模數(shù)、植被覆蓋率、居民的收入水平等。同時(shí)，清潔型小流域突出流域的生態(tài)安全、清潔，因而所有反映生態(tài)環(huán)境變化及治理效益的指標(biāo)均應(yīng)作為監(jiān)測(cè)的主要指標(biāo)。
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Practice and Discussion on Comprehensive Management Mode of Traditional Clean Small Watershed in Jixian County Mountainous Area
DA Zhi-xiang1，WANG De-cheng2
（1.Tianjin Water Affairs Bureau，Tianjin 300074，China；2.Jixian Water Affairs Bureau，Jixian 301900，China）
With the continuous exploration and practice on comprehensive management of cleaning small watershed，the comprehensive management mode of small watershed is continuous innovating and developing，achieved great results.In recent years，according to local conditions of Tianjin，actively explore the idea of small watershed management，made certain achievements.Summed up the traditional-type，ecological tourism-type and village type.Phenomenon to analyzed and proposed control measures for Huangtuliangzi small watershed which has the typicality in Jixian county.
ecological tourism-type small watershed；management mode；Jixian county
S157.1
B
1004-7328（2014）01-0015-05
10.3969/j.issn.1004-7328.2014.01.005
2013-09-13
天津市水務(wù)局科技項(xiàng)目（KY2007-12）
笪志祥（1978-），男，高級(jí)工程師，主要從事農(nóng)田水利科技和水土保持工程建設(shè)管理工作。
