陳 亮 陳鵬云 全 琴

(1.北京市基礎(chǔ)設(shè)施投資有限公司，北京 100101；2.北京清流技術(shù)股份有限公司，北京 100073)

水土流失已經(jīng)成為世界性環(huán)境公害之一，每年都有大量肥沃的土壤毀于水土流失。水土流失不僅發(fā)生在山區(qū)、丘陵區(qū)和風(fēng)沙區(qū)，平原地區(qū)和沿海地區(qū)也存在水土流失情況，而淺山區(qū)最易發(fā)生。淺山區(qū)的水土流失不僅危害農(nóng)業(yè)，造成土地生產(chǎn)力下降，還會(huì)帶來(lái)一系列的環(huán)境問(wèn)題。因此，如何有效遏止生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)導(dǎo)致的淺山區(qū)水土流失惡化趨勢(shì)是水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)的一項(xiàng)迫切任務(wù)[1]。本文以潭柘寺鎮(zhèn)定向安置房項(xiàng)目為例，分析了淺山區(qū)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)對(duì)水土資源破壞的防治與管控。

1 項(xiàng)目概況

潭柘寺鎮(zhèn)定向安置房項(xiàng)目位于規(guī)劃潭柘寺鎮(zhèn)中心區(qū)東北方向，三面環(huán)山，屬低山丘陵地貌，規(guī)劃建設(shè)用地面積18.61hm2，總建筑面積26.5萬(wàn)m2，屬于北京市水土流失重點(diǎn)治理區(qū)。該項(xiàng)目是為解決潭柘寺鎮(zhèn)中心區(qū)一級(jí)開(kāi)發(fā)范圍內(nèi)為拆遷人員安置所建設(shè)的定向安置用房。隨著城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)規(guī)模的逐步擴(kuò)大和鎮(zhèn)域內(nèi)人口的不斷增加，潭柘寺鎮(zhèn)原有的自然生態(tài)進(jìn)一步受到影響，水土資源的保護(hù)受到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)，亟需加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)對(duì)水土資源破壞的防治與管控，減少生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)對(duì)淺山區(qū)水土資源造成的水土流失。

2 淺山區(qū)水土流失的成因

造成淺山區(qū)水土流失的主要原因如下：

a.自然因素。降雨強(qiáng)度大且時(shí)空分布不勻，易形成地表徑流，在雨水和風(fēng)力的作用下造成土壤層的流失。

b.人為因素。人們的生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)對(duì)地形、土壤、植被等產(chǎn)生巨大的影響。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市和小城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，占用大量的土地，致使原有的植被遭到破壞，造成水土流失。另外，由于建設(shè)城區(qū)地面大多為硬覆蓋，降低了水土保持功能，在春秋多風(fēng)季節(jié)易形成局部的揚(yáng)沙和浮塵，造成新的水土流失。

水土流失的動(dòng)力是水，我國(guó)主要處于季風(fēng)控制區(qū)，降水集中且多暴雨，汛期降雨量約占年降雨量的60%～70%。大部分的雨水形成地面徑流，從而造成了土壤侵蝕。尤其是在山區(qū)及淺山地區(qū)，由于地形坡度大，造成的沖刷更為嚴(yán)重，坡度既影響接受降雨量的大小，也影響坡面徑流的大小。據(jù)測(cè)算，17°的坡地土壤沖刷量比4°坡地的沖刷量大4.9倍。另外，植被可以防止雨滴對(duì)坡面的沖擊和減少坡面徑流的沖刷，植被的破壞導(dǎo)致地表裸露，有無(wú)植被或植被好壞對(duì)坡面侵蝕作用也有著巨大的差別。

因此，在淺山區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)，如何規(guī)劃、設(shè)計(jì)坡度，如何設(shè)計(jì)、栽種植被，對(duì)開(kāi)發(fā)區(qū)域及周邊范圍水土保持至關(guān)重要。

3 淺山區(qū)水土流失防治與管控措施

3.1 防洪安全設(shè)計(jì)

由于項(xiàng)目區(qū)位于淺山地區(qū)且三面環(huán)山，根據(jù)《潭柘寺鎮(zhèn)中心區(qū)防洪、河道及山洪溝治理工程規(guī)劃說(shuō)明》要求，規(guī)劃在項(xiàng)目區(qū)西部、北部和東部的代征道路旁沿邊坡坡頂設(shè)置截洪溝，將山坡來(lái)水通過(guò)截洪溝排至9號(hào)排洪溝及石英山溝，見(jiàn)圖1。9號(hào)排洪溝及石英山溝是封門(mén)溝支流，屬于大清河流域，最終匯入房山區(qū)崇青水庫(kù)。根據(jù)《中華人民共和國(guó)防洪法》《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理的有關(guān)規(guī)定》等法律法規(guī)，淺山區(qū)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)避免與防洪、河道管理等相抵觸，減少工程建設(shè)對(duì)河道行洪與防洪安全的影響。因此，該項(xiàng)目委托專業(yè)洪評(píng)咨詢服務(wù)單位，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)是否對(duì)行洪、泄洪工程有影響，以及截洪、行洪、泄洪是否會(huì)對(duì)項(xiàng)目安全構(gòu)成影響等問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)論證。經(jīng)綜合測(cè)算與分析，遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水，石英山溝兩側(cè)的建筑地坪標(biāo)高高于50年一遇洪水位0.35～11.25m，9號(hào)山洪溝兩側(cè)的建筑地坪標(biāo)高高于50年一遇洪水位1.58～8.78m，其他防洪設(shè)計(jì)也符合規(guī)范要求。

3.2 水土保持設(shè)施豎向設(shè)計(jì)

項(xiàng)目區(qū)屬于低山丘陵區(qū)，且有發(fā)育的沖溝，地形起伏較大，項(xiàng)目區(qū)被兩條河道分為3個(gè)部分。其中A2、A3、A4、A5地塊位于西部，A1、A6、A7地塊位于中部，A8、A9地塊位于東部。建筑物在地塊內(nèi)南北向均勻布置，見(jiàn)圖2。

圖1 潭柘寺鎮(zhèn)定向安置房項(xiàng)目截、泄洪溝平面圖

圖2 潭柘寺鎮(zhèn)定向安置房項(xiàng)目地形地貌

該項(xiàng)目地塊為不規(guī)則狀，東西長(zhǎng)約845m，南北長(zhǎng)約655m，地形北高南低、東高西低，南北向地形最大高差34m，東西向26m，高差很大。因此，水土保持豎向設(shè)計(jì)的科學(xué)合理與否，是防止項(xiàng)目區(qū)雨水沖刷、水土保持設(shè)施損壞的重中之重。

該項(xiàng)目室外豎向設(shè)計(jì)以自然放坡草坪覆蓋(緩坡)和室外坡度小于1∶1.5內(nèi)六棱空心磚護(hù)坡為主，見(jiàn)圖3。結(jié)合北京山區(qū)氣候特征，本項(xiàng)目采用早熟禾加高羊茅草混播，周邊加種綠籬的方式。

圖3 潭柘寺鎮(zhèn)定向安置房項(xiàng)目綠化

坡度大于1∶1.5的采用混凝土擋墻或漿砌石擋墻等方式來(lái)解決雨水沖刷及水土流失問(wèn)題。根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)，基槽開(kāi)挖會(huì)產(chǎn)生較多石方，本著節(jié)約利用原則，就地取材，擋墻大多采用漿砌石擋墻設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖4。小區(qū)內(nèi)部的擋墻中，擋墻高度H<2m且一側(cè)有緩坡綠地時(shí)，優(yōu)化為景觀山石擋墻；H≥2m時(shí)，對(duì)擋墻進(jìn)行垂直綠化。

圖4 潭柘寺鎮(zhèn)定向安置房項(xiàng)目擋墻設(shè)計(jì) (單位：mm)

3.3 土石方平衡設(shè)計(jì)

項(xiàng)目土石方設(shè)計(jì)核算應(yīng)注重內(nèi)部土方平衡綜合利用，挖方主要為建筑基礎(chǔ)開(kāi)挖和地下車庫(kù)開(kāi)挖，由于現(xiàn)狀場(chǎng)地高程稍高于設(shè)計(jì)高程，且地下車庫(kù)面積較大，土方在項(xiàng)目?jī)?nèi)部調(diào)配利用后，仍有多余土方。本著資源節(jié)約利用的原則，經(jīng)與鎮(zhèn)政府相關(guān)部門(mén)溝通討論，建設(shè)的棄方將用于潭柘寺鎮(zhèn)3號(hào)街區(qū)道路工程，使土地資源得到有效綜合利用。經(jīng)核算，建設(shè)總挖方30.64萬(wàn)m3，總填方12.32萬(wàn)m3，總棄方18.32萬(wàn)m3，其中棄土15.42萬(wàn)m3，其余建筑渣土2.90萬(wàn)m3全部棄至附近魯家山礦建筑渣土消納場(chǎng)，見(jiàn)圖5。該渣土消納場(chǎng)位于龍泉霧村西北約1.5km處，現(xiàn)有容量約80.00萬(wàn)m3，距離項(xiàng)目地運(yùn)距約24.0km。

圖5 潭柘寺鎮(zhèn)定向安置房項(xiàng)目土方平衡情況 (單位：萬(wàn)m3)

3.4 雨水控制與利用措施設(shè)計(jì)

淺山區(qū)項(xiàng)目因地形變化大，瞬時(shí)降雨量大，地表徑流大，雨水下滲困難。項(xiàng)目將地面停車場(chǎng)、室外硬化場(chǎng)地等設(shè)計(jì)為透水材料鋪裝；將綠化區(qū)域全部設(shè)計(jì)為下凹式綠地；工程措施上借鑒同類房地產(chǎn)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施過(guò)程中采用透水性鋪裝材料，有效地增加降水入滲。植物措施采用喬灌草園林式綠化，保持水土的同時(shí)，提供了良好的休憩和觀賞環(huán)境。綠地區(qū)域設(shè)計(jì)蓄水池以及節(jié)水噴灌措施。

根據(jù)《建筑與小區(qū)雨水控制及利用工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50400—2016)，雨水設(shè)計(jì)徑流總量計(jì)算為

W=10ψchyF

(1)

式中：W為雨水設(shè)計(jì)徑流總量,m3；ψc為雨量徑流系數(shù)；hy為設(shè)計(jì)降雨厚度,mm；F為匯水面積,hm2。

表1 不同種類下墊面雨量徑流系數(shù)

設(shè)計(jì)降雨厚度按北京市兩年重現(xiàn)期1h降雨量38mm計(jì)算。徑流系數(shù)按表1確定，建筑屋面和不透水硬化地面徑流系數(shù)取0.90，透水磚及嵌草磚鋪裝地面徑流系數(shù)取0.50，綠地取0.15，各地塊的綜合徑流系數(shù)為加權(quán)平均值。該項(xiàng)目為住宅，硬化面積指建筑屋面投影面積。雨水集蓄利用設(shè)施的容積以及收集區(qū)域確定，根據(jù)《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB 11/685—2013)及北京市規(guī)劃委員會(huì)2012年下發(fā)的《新建建設(shè)工程雨水控制與利用技術(shù)要點(diǎn)(暫行)》相關(guān)條文要求，每萬(wàn)平米硬化面積配建不小于500m3的雨水調(diào)蓄設(shè)施。

經(jīng)核算，該項(xiàng)目需建設(shè)的雨水調(diào)蓄設(shè)施容積不小于2050m3。蓄水池設(shè)計(jì)為地埋式鋼混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用砂礫墊層處理，頂部覆土厚度500mm(埋深)，見(jiàn)圖6。進(jìn)水前端設(shè)置初期棄流池，棄流池容積100m3，通過(guò)浮球控制，將污染較為嚴(yán)重的初期徑流自然棄流，以保證蓄水池蓄集雨水的水質(zhì)。

圖6 雨水收集池設(shè)計(jì) (單位：mm)

3.5 水土保持措施設(shè)計(jì)

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生水土流失最大的時(shí)段為項(xiàng)目施工期間，項(xiàng)目建設(shè)期間產(chǎn)生水土流失的最大區(qū)域?yàn)榕R時(shí)堆土場(chǎng)，應(yīng)予以重點(diǎn)防護(hù)。在施工活動(dòng)區(qū)域內(nèi)，由于建筑物施工、臨時(shí)工程布置以及管線敷設(shè)、道路建設(shè)等施工活動(dòng)，將對(duì)原生地表和植被造成不同程度的擾動(dòng)和破壞，造成局部水土流失加重；另外，施工用料堆放，將占?jí)阂欢娣e的土地，造成地表的擾動(dòng)破壞。建設(shè)期施工機(jī)械的行駛將對(duì)原生地表造成一定程度的擾動(dòng)和破壞，因此，可在施工出入口設(shè)置清洗凹槽，防止施工車輛攜帶泥沙。臨時(shí)堆土采用纖維網(wǎng)進(jìn)行臨時(shí)覆蓋，周邊用裝土編織袋攔擋，防止臨時(shí)堆土裸露期間揚(yáng)塵和水土流失的發(fā)生。施工期在施工道路一側(cè)設(shè)置磚砌矩形排水溝，用于匯集周邊雨水，排水溝末端設(shè)置沉沙池，沉淀后的雨水可用于建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)灑水降塵等。施工時(shí)序方面，嚴(yán)格遵循施工前“三通一平”要求，施工過(guò)程中以預(yù)防水土流失為主并按照“先防護(hù)，再主體工程施工”的順序進(jìn)行；主體工程先進(jìn)行建筑施工，再進(jìn)行道路、管線及場(chǎng)地硬化等施工，綠化美化最后施工。

4 結(jié) 語(yǔ)

北京市淺山區(qū)是山區(qū)與平原的過(guò)渡地帶，是山前平原最重要的水源涵養(yǎng)地和地下水回補(bǔ)區(qū)。治理好淺山地帶的生態(tài)環(huán)境對(duì)于維護(hù)整個(gè)城市健康的生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。隨著北京經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口規(guī)模的快速增長(zhǎng)，北京的淺山區(qū)面臨著強(qiáng)烈的開(kāi)發(fā)建設(shè)需求。但是，淺山區(qū)作為北京市的天然生態(tài)屏障和生態(tài)敏感地區(qū)，進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)發(fā)建設(shè)必然會(huì)對(duì)首都生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。因此，如何在保護(hù)好生態(tài)環(huán)境、水土資源的前提下，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，是現(xiàn)階段淺山區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)迫切需要解決的問(wèn)題。

水土保持工作的重點(diǎn)是了解、研究淺山區(qū)水土流失的成因、危害以及防治方法，以順應(yīng)自然環(huán)境為主導(dǎo)思想，從方案論證、規(guī)劃設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃、合理布局，實(shí)現(xiàn)人工景觀與自然山水之間的和諧，更好地緩解淺山區(qū)水土流失現(xiàn)象，提升生態(tài)環(huán)境。