北京山區開發建設 目水土流失 治對策

李文宇 史忠峰 王桂鋒

（1. 北京市水利規劃設計研究院 北京 100048 2. 北京市懷柔區水務局 北京 101400）

北京地處華北平原北端，全市總面積16400km2，其中山區面積10072km2，占全市總面積的61%以上。山區是首都主要的水源涵養及供給源地、是天然生態屏障和居民休閑旅游度假勝地。目前北京山區現有水土流失面積 2727km2，嚴重的水土流失不僅會造成水質污染和生態環境的惡化，也會對首都資源環境和社會經濟可持續發展構成巨大威脅。

1 山區開發建設 目水土流失 治 點

1.1 確定水土流失 治責任范圍

山區開發建設項目水土流失防治責任范圍確定的關鍵在于直接影響區的確定，這也是與平原區開發建設項目水土流失防治責任范圍確定的區別所在。山區開發建設項目位于坡地，坡上與坡下的直接影響區與工程本身設計、所在的坡面坡度、山坡表面植被都密切相關，平原區直接影響區范圍的經驗值無法直接應用，這些都給水土保持方案的編制造成了很大困難。

1.2 平衡土石方

土石方不平衡是水土保持工作需要解決的主要問題。山區由于地形的局限性，開發建設項目往往需要大量開挖和回填土石方，且開挖與回填量不能平衡。當挖方大于填方，多余土方經常堆置于低洼或溝谷之中，在雨水的作用下容易坍滑從而造成大規模的水土流失，在暴雨時還可能形成泥石流。當挖方小于填方，則需設置新取土場，勢必造成新的水土流失。

1.3 測新增水土流失

山區開發建設項目水土流失防治需要計算該工程新增水土流失量，以往計算工程水土流失量的最直接的方式是采用實測值，但實測數據的觀測具有滯后性，不能及時滿足工程防治水土流失措施的設計要求。如何采用既合理、又接近實際的水土流失預測結果是山區開發建設項目水土流失防治的關鍵之一。

1.4 完善水土保持措施體系3

相比平原地區開發建設項目，山區開發建設項目增加了涉及山洪和泥石流災害的防治，一方面既要防止工程受到山洪和泥石流的災害影響，另一方面又要防止工程誘發山洪和泥石流自然災害。山區開發建設項目水土流失防治措施體系如何將排洪溝、截洪溝、谷坊、雨洪利用、植被恢復等工程納入水土保持措施體系，并形成滲、蓄、引、漫、排的坡面水土保持體系是有效解決了水土流失、保護生態資源的重點。

2 技術方案提出

合理的開發建設項目有利于山區經濟發展，造福于人民。根據《中華人民共和國水土保持法》、《開發建設項目水土保持方案管理辦法》等有關法律、法規的規定，本文案例項目工程屬于開發建設項目，需編報水土保持方案報告書。在編制該項目水土保持方案的過程中，通過解決上述問題，保證了項目的順利實施，總結出山區開發建設項目防治水土流失的技術方案，具體如下：

圖1 山區開發建設 目水土流失 治技術方案

其中，前期資料收集和現場勘查尤其重要，是后期水土保持措施布設的基礎，另外，在編制水土保持方案的過程要特別注重對主體工程的分析和評價，做好與主體工程的銜接。

2.1 對主體工程設計報告分析

主體工程設計報告是主要技術資料，對主體工程設計進行準確的分析和評價，是后續措施設計的關鍵，從水土保持角度分析和評價主體工程的選址和優化工程設計，盡量做到減少征占地面積，選址土石方量少，水土流失少，經濟合理。

2.2 基礎資料收 與現場 勘

為提高水土保持措施的合理性、可操作性，首要工作是基礎資料收集與現場踏勘。掌握工程項目建設區內的地形地貌；對不良地質、范圍區內植被類型、結構和覆蓋率，項目區土壤侵蝕現狀及類型，工程取土場的可取土量和棄土場的可容渣量等進行調查。

3 案例分析

以平谷區某建設工程為案例進行詳細分析和總結。

3.1 目與 目區概況

該項目位于北京市平谷區大華山北石河上游山洪溝出口。征用土地約14.71hm2，其中規劃用地6.32hm2，代征綠地8.39hm2。工程挖方為12.18萬m3，工程填方7.77萬m3，棄方4.41萬m3。總投資30250萬元。項目于2010年10月開始建設，2012年投入使用。

項目區位于平谷區北部山區，屬暖溫帶大陸性季風氣候，多年平均降水量 614.4mm（1980~2005年系列），降水年內和年際分布不均勻，汛期（6~9月）降水量占全年降水量81%左右。多年平均水面蒸發量1000mm左右，平均年日照時數2605小時，平均氣溫11.6℃，極端最高氣溫40.2℃，極端最低氣溫-26.6℃，≥10℃積溫 2927℃，最大凍土深度0.80m。風向冬季多西北風，春秋季多東南風，平均風速1.8m/s。

3.2 水土流失 治范圍確定及分區

水土流失防治責任范圍包括項目建設區和直接影響區，共18.10hm2，分6個防治分區。

（1）項目建設區

項目建設區指開發建設項目建設征地、占地、使用及管轄的地域，包括工程永久占地及施工臨時占地。本工程項目區總面積為16.03hm2，基本按照主體工程設計進行計算。

（2）直接影響區

直接影響區是指項目建設過程中可能對項目建設區以外造成水土流失危害的區域。項目建設區位于山洪溝溝谷地帶，項目建設區外圍線位于山坡，項目區上游影響較小，且外圍是代征綠地，可不計影響范圍；下游影響較大，根據以往工程經驗影響范圍為20m，超出代征綠地范圍，經計算，直接影響區面積達2.07hm2。

（3）水土流失防治分區

根據其建設特點，結合主體工程總體布局及工程建設過程中有可能引發新增水土流失的形式、危害程度等，采用一級分區的形式進行水土流失防治區劃分，共劃分6個防治分區。詳見表1。

3.3 土石方平衡

根據主體工程設計報告及現場踏勘，合理確定挖方、調運方、臨時堆土情況，做到合理調配，多余土方合理處置。

本工程挖方為12.18萬m3，其中土方開挖12.05萬m3，建筑垃圾0.13萬m3。工程填方10.31萬m3。工程余方1.87萬m3。其中多余土方1.74萬m3，擬借給平關路（西峪水庫副壩~上鎮）道路工程（該工程位于平谷區北部，施工期與本工程相近）；建筑垃圾0.13萬 m3。建議建筑垃圾在場區內基礎回填，增加區內的微地形以減少棄方。本工程基本沒有取土場和棄土場，大大減少了新增水土流失。施工期土方臨時堆放增設臨時防護措施，減少施工期臨時堆土產生的水土流失量。

表1 目區水土流失 治分區表

3.4 水土流失 測

水土流失預測采用資料調查法、類比法和公式法三種預測方法相結合進行預測。資料調查法確定項目區水土流失背景值和允許值；類比法確定項目區擾動后土壤侵蝕模數；公式法進行新增水土流失量的計算。

3.4.1 原地貌土壤侵蝕模數的確定

原地貌土壤侵蝕模數的確定采用資料調查法，根據北京市水土流失現狀遙感成果，平谷區水土流失主要以水力侵蝕為主，依據《2011年北京市水土保持公報》等資料，項目區所在地水土流失屬微度水力侵蝕，初步估判原地貌的侵蝕強度和土壤侵蝕模數（背景值），確定該項目區水力侵蝕模數為200t/km2·a。

通過類比過程，本工程與平谷區平關路道路工程作為類比工程，確定擾動后侵蝕強度為4500~7000t/km2·a，自然恢復期侵蝕模數200~2000t/km2·a。

3.4.2 新增水土流失量的計算

新增水土流失量的計算采用公式法，土壤流失量計算公式如下：

（1）土壤流失量計算公式：

（2）新增土壤流失量計算公式：

經計算，項目區原地貌土壤侵蝕量為 153.64t，地表擾動可能會產生土壤侵蝕量，項目區內新增土壤侵蝕量為675.00t。

3.5 水土流失 治措施體系

3.5.1 水土流失防治措施布設原則

防治措施布局以全面貫徹“預防為主、保護優先、全面規劃、綜合治理、因地制宜、突出重點、科學管理、注重效益”水土保持方針為前提，根據新增侵蝕的侵蝕來源、侵蝕方式、侵蝕總量、時空分布以及可能造成的侵蝕危害預測評價結果，結合主體工程的特點合理進行，據此，應突出以下防治原則：誰開發、誰保護，誰造成水土流失、誰負責治理的原則；因害設防、實事求是的原則；同時設計，同時施工，同時投產使用，確保新增水土流失得到有效控制的原則；防治措施分區進行布局的原則；經濟性、技術性、可行性和易操作的原則。

3.5.2 水土流失防治措施體系

案例中主體工程設計具有水土保持功能的措施包括山體防護、邊坡施工臨時硬化、廣場、步道鋪裝、下凹綠地綠化、場內道路種植行道樹、排洪溝跌水、消力池；新增防治措施主要有排洪溝、截洪溝、谷坊、雨洪利用、植被恢復以及臨時防護措施等。納入主體設計中具有水土保持功能的措施，同時補充新增水土流失防治措施，實現了水土保持工程、植物、臨時措施有機結合，合理布局，完善了水土流失防治措施體系。

4 結論與建議

（1）山區開發建設項目做好水土流失防治前期工作，確定合理防治分區，盡量做到土石方平衡、接近實際的水土流失量的預測，采取完善的水土流失防治措施體系，可以有效預防山區開發建設可能造成的水土流失。

（2）開發建設應充分重視工程實施中的水土保持工作，應將水土保持工作納入主體工程的招投標中，同時建設單位應配合水土保持監測單位做好水土流失及防治效益監測，并為今后的水土流失預測提供類比數據。

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