淺談淺山區(qū)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)對(duì)水土資源破壞的防治與管控

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)帶來一系列的環(huán)境問題。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，將山坡來水通過截洪溝排至9號(hào)排洪溝及石英山溝，見圖1。9號(hào)排洪溝及石英山溝是封門溝支流，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解決雨水沖刷及水土流失問題。根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)，基槽開挖會(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)開挖和地下車庫(kù)開挖，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m3，總填方12.32萬m3，總棄方18.32萬m3，其中棄土15.42萬m3，其余建筑渣土2.90萬m3全部棄至附近魯家山礦建筑渣土消納場(chǎng)，見圖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)，見圖6。進(jìn)水前端設(shè)置初期棄流池，棄流池容積100m3，通過浮球控制，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

北京市淺山區(qū)是山區(qū)與平原的過渡地帶，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)開發(fā)建設(shè)活動(dòng)迫切需要解決的問題。

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。