燕山山脈中段生態清潔小流域建設
——以河北省承德市灤平縣安純溝小流域為例

周連兄， 丁國棟?， 楊之恒， 李丹雄， 武亞南， 賽 碩， 王進輝

(1.北京林業大學水土保持學院，100083，北京；2.北京林豐源生態環境規劃設計院有限公司，100083，北京)

生態清潔小流域建設是山區丘陵區治理水土流失、防治山區地質災害和改善生態環境的重要手段之一。黨的“十九大”提出必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，作為生態文明建設的重要內容之一，生態清潔小流域建設將對改善生態環境、再造綠水青山起到極大的推動作用。

新的《中華人民共和國水土保持法》以法律形式提出應當建設清潔小流域，規定在飲用水水源保護區應開展清潔小流域建設，減少水土流失引起的面源污染，保護飲用水水源。《北京市水土保持條例》明確規定市和區、縣人民政府應當以小流域為單元，以控制土壤侵蝕、保護水源、預防和治理水土流失為重點，按照生態清潔小流域建設標準，綜合治理山、水、林、田、路，使流域范圍內水土資源得到有效保護和合理利用，溝道基本保持自然生態狀態。

1 生態清潔小流域發展及現狀

國外小流域治理一般稱為流域管理，在歐洲起源于山地整治，奧地利、西德、西班牙、意大利等國很早就開展了大量小流域治理工作。流域管理在美國起源于水土保持運動[1]。美國水土保持事業起步早，法律法規體系完善，全方位制定了小流域調查、規劃、治理實施、資金管理、后期監督、科學研究等相關規范[2]，1982—2007年，美國農田水土流失減少43%，取得顯著成效[3]。澳大利亞在小流域治理中注重治理與經營措施相結合，以達到理想的土地生產力[4]，日本于1928年創立砂防工學(即流域保全)[5]，前蘇聯提出了山區流域治理措施體系，包括規劃經營措施、森林改良土壤措施、農業改良措施以及水利改良措施[6]。

自20世紀80年代以來，我國先后對上萬條小流域進行了綜合治理，逐步探索出適合我國實際的治理理念、治理措施及管理體系，取得了非常好的生態效益、社會效益和經濟效益[7]。隨著社會經濟的發展以及人民生活水平的提高，農村污水、垃圾、廁所等環境問題突出，成為小流域治理關注的重點問題。2003年北京市在全國首先提出“生態清潔小流域”治理模式，以水源保護為中心，構筑“生態修復、生態治理、生態保護”三道防線，堅持五同步治理，采取21項措施對污水、垃圾、廁所、溝道、環境進行同步治理。結合小流域地理位置及社會經濟特征、特色資源稟賦，拓寬小流域治理規劃思路[8]，構建水源保護、綠色產業、休閑觀光、和諧宜居4種生態清潔小流域治理模式[9-10]。鼓勵和探索農民參與生態清潔小流域建設，并形成了管理機制，取得了良好效果[11]。經過多年實踐，生態清潔小流域建設取得了顯著的生態效益、經濟效益和社會效益。

基于北京市生態清潔小流域的成功治理經驗，2006年10月，水利部在全國范圍內發布《關于申報生態清潔小流域試點工程的通知》，在全國30個省(市、區)的81個縣實施了生態清潔小流域試點工程，使得以改善生態環境、水環境和人居環境為目標的生態清潔小流域治理體系開始在全國推廣[12-13]，在水利部、地方各級政府、水利及水土保持部門的大力推動下取得了明顯成效。2008年北京市在全國率先發布并實施了DB11/T548—2008《生態清潔小流域技術規范》，使生態清潔小流域步入規范化治理[14]。2011年《中共中央國務院關于加快水利改革發展的決定》明確提出實施農村河道綜合整治，大力開展生態清潔型小流域建設，標志著生態清潔小流域建設開始進入大規模的實踐應用階段[15]。在區域協同發展的背景下，生態清潔小流域治理也逐步邁向協同治理的道路，實現上下游溯源治理，共同獲益。

經過十幾年的探索與實踐，生態清潔小流域建設理念和技術日臻成熟，制度更加完善，治理模式更加豐富，生態清潔小流域建設從業者積累了豐富的治理經驗。

新常態下，黨中央對生態文明建設日益重視，對生態清潔小流域治理也提出了更高要求，要求樹立尊重自然、順應自然、保護自然的理念，把生態文明建設放在突出位置[16-17]，通過建設生態清潔小流域，改善生態環境，使其水土保持和生態涵養價值得到充分發揮，真正實現綠色節能發展戰略[18]。當前我國生態清潔小流域治理措施體系及技術已十分成熟，成效顯著，北京生態清潔小流域治理處于領先位置。

2 燕山山脈中段建設生態清潔小流域的必要性

燕山山脈中段包括河北張承地區以及北京北部的廣大地區，是北京重要的水源地和水源涵養區，眾多河流發源或流經此地，最后進入北京。該地區生態環境的好壞關系到北京的水源安全，開展生態清潔小流域建設有助于改善區域生態環境，保障首都水源安全，推動生態文明建設以及京津冀協同發展。

2.1 是京津冀協同發展的重要一環

2014年2月26日，習近平總書記在北京主持召開座談會，聽取京津冀協同發展工作匯報，強調實現京津冀協同發展，是一個重大國家戰略[19]。同時指出“張家口、承德兩地要定位于京津冀水源涵養功能區，同步考慮解決京津周邊貧困問題”。燕山山脈中段的張承地區與京津地區協同開展生態清潔小流域治理是京津冀協同發展的重要舉措之一。

2.2 是建設生態文明的必然要求

黨的“十八大”從新的歷史起點出發，做出“大力推進生態文明建設”的戰略決策，強調把生態文明建設放在突出地位，融入各方面建設全過程，努力建設美麗中國，實現中華民族永續發展[20]。黨的“十九大”要求推進綠色發展，著力解決突出環境問題，加大生態環境系統保護力度，改革生態環境監管體制。小流域的生態文明建設，尤其是農村地區、河流、水庫上游地區的小流域治理效果直接影響我國生態文明建設的成效[21]。作為北京和天津地區重要的水源地和水源涵養區，燕山山脈中段建設生態清潔小流域，改善生態環境尤為重要。

2.3 是上下游溯源治理的需求

流域是一個相對完整的生態和地理單元，從整體上來看，上下游生態環境同時影響著整個流域的生態環境，如果僅對下游進行治理而上游不采取有效措施，則整個流域的生態環境難以得到整體改善，下游治理成果也將功虧一簣。燕山山脈中段河北張承地區與北京和天津相鄰，眾多河流從河北流入京津地區。作為同一流域單元和水資源系統，對跨京津冀地區的流域進行上下游溯源治理，構建水源保護和水土流失防治體系，最終實現生態清潔小流域建設目標[22]，是改善流域整體生態環境，保障下游水質安全的必然要求。

3 安純溝小流域開展生態清潔小流域建設的必要性

安純溝小流域地處燕山山脈中段，位于河北省承德市灤平縣，蒙古高原與冀北山地過渡帶。在大力推動生態文明建設和京津冀協同發展的大環境下，建設安純溝生態清潔小流域對于改善燕山山脈中段生態環境，保護首都水源尤為必要，同時也對燕山山脈中段生態清潔小流域建設起到良好的示范作用。

4 安純溝小流域概況

4.1 自然條件

安純溝小流域位于河北省灤平縣西北部，屬于海河流域北三河水系，地處潮白河上游，是密云水庫的重要水源地，流域面積115.2 km2。

流域內地勢自西北向東南傾斜。地形屬侵蝕構造-侵蝕堆積地貌類型，屬于中、低山丘陵區，海拔在400～650 m之間。

流域內成土母質為基性巖類殘積坡積物，土壤為棕壤、褐土、草甸土3個土類。其中棕壤為本流域地帶性土壤，面積最大，約占總面積的69%。耕地土層厚度約20～50 cm。

流域地處內陸，氣候類型為半干旱半濕潤、大陸性季風型山地氣候，年平均氣溫8.3 ℃，多年平均降水量約501 mm，多年平均蒸發量約1 018 mm。流域內降水、徑流時空分布不均勻。

流域內自然植被類型為暖溫帶落葉闊葉林和溫帶針闊混交林，林草植被覆蓋率約為55%。主要喬木為油松(Pinustabuliformis)、蒙古櫟(Quercusmongolica)、遼東櫟(Quercuswutaishanica)、側柏(Platycladusorientalis)、楊樹(Populus)、山杏(Armeniacasibirica)、刺槐(Robiniapseudoacacia)等，草本主要為黃背草(Themedajaponica)、披堿草(Elymusdahuricus)、鐵桿蒿(Tripoliumvulgare)等，經濟林主要為蘋果(Maluspumila)、杏(Armeniacavulgaris)、海棠(Malusspectabilis)等。

4.2 社會經濟狀況

安純溝小流域涉及安純溝門鄉和平坊鄉2個滿族鄉，包括安純溝門村、曹營村、西楊樹溝門村、十八盤村、項柵子東營村、騾子溝門村、上瓦房村、桑園村、西雙柵子村、李柵子村和小白旗村11個行政村，總面積1萬1 463 hm2，其中林業用地占83.1%，農業耕地占5.9%，種植業是該流域經濟收入的重要來源。總人口1萬3 508人，3 859戶，農民年均純收入1 591元。

4.3 水土流失狀況

安純溝小流域總面積為115.2 km2，其中水土流失面積34.98 km2，占流域總面積的30.36%，水土流失類型以水力侵蝕為主。流域內坡耕地平均坡度較大，土層較厚，遇暴雨表土大量流失，導致坡耕地產量下降。小流域內坡陡流急，受中、小尺寸天氣系統影響，常出現短歷時、高強度暴雨、大暴雨，極易暴發山洪，引發局部滑坡和泥石流等山地災害。

5 安純溝小流域治理目標及措施

5.1 建設目標

安純溝小流域位于燕山山脈中段，潮河流域內，屬于密云水庫飲用水水源地上游，根據流域功能定位及存在的問題，參照SL 534—2013《生態清潔小流域建設技術導則》、北京市DB11/T 548—2008《生態清潔小流域技術規范》并結合流域實際情況確定建設目標(表1)。

5.2 三區劃分原則

根據生態清潔小流域治理三道防線劃分新思路，以保護水源為中心，將小流域劃分為生態修復區、生態治理區和生態保護區。

5.2.1 生態修復區 生態修復區是三道防線中的第一道防線，位于遠山中山及人煙稀少地區，人為活動較少，沒有開發建設及大規模的農業生產活動等人為干擾。對應地貌部位為上部坡面及山頂，土地利用類型以林地為主，植被蓋度>30%，一般情況下其坡度多在25°以上。土壤侵蝕形式以溝蝕和重力侵蝕為主。

5.2.2 生態治理區 位于山麓、坡腳等農業種植區及人類活動頻繁的農區，主要為坡中、坡下及灘地，土地利用類型以耕地和建設用地為主，植被蓋度>10%，一般情況下其坡度要小于生態修復區的地面坡度，土壤侵蝕以面蝕和溝蝕為主。

5.2.3 生態保護區 位于河(溝)道兩側及周邊，對應地貌部分為河(溝)道及灘地，土地利用類型有水域、未利用地和草地，植被蓋度<30%，坡度較為平緩，土壤侵蝕形式以面蝕、溝蝕和河岸崩塌等重力侵蝕為主。

5.3 治理措施分區布局

根據水土流失、水污染規律和因害設防的原則，按生態清潔小流域建設功能區提出安純溝生態清潔小流域治理措施的配置方案。

5.3.1 生態修復區 生態修復區以自然修復為主，通過劃定封禁保護區范圍和采取適當撫育措施，提高區域植被覆蓋度和水源涵養能力，實現防洪和生態環境改善的源頭防護。為了保持自然和諧的狀態，做到工程與環境的統一協調，不使用任何攔護措施，只在山路入口或明顯地段設置封禁標牌，標志牌選用預制水泥塊石結構。設置封禁治理范圍26.2 km2，封禁標牌5塊，配備管護員11人。

5.3.2 生態治理區 生態治理區以加強基礎設施建設和改善村莊環境為重點，采取措施包括：梯田整修、旱廁改造、污水處理、村莊美化等措施。工程措施與生物措施相結合，本著生態治理優先的原則，盡量減少漿砌石，采用干砌石結構和生態防護措施，村莊美化以適地適樹為原則，植物選擇以鄉土樹種、草種為主。

表1 安純溝小流域建設目標Tab.1 Construction targets of Anchungou small watershed

1)水土保持林。流域內部分坡度為15°～25°的山地原為荒草地和疏林地，既容易產生水土流失，又影響區域景觀，為了防治水土流失，改善區域景觀，在荒草地和疏林地種植山杏、山桃(Amygdalusdavidiana)、油松(Pinustabuliformis)等具有水土保持功能樹種，防治水土流失。種植面積367.52 hm2，栽植油松14萬3 475株，山杏63萬1 850株。采用魚鱗坑整地，共修建魚鱗坑77萬5 325個。

2)梯田。流域內部分坡耕地存在嚴重水土流失，為實現蓄水保土、增產等效果，將15°以下坡耕地改造為干砌石梯田。施工時上下左右兼顧，地形彎曲過大時，可按大彎就勢小彎取直的原則加以順直。從緩坡到陡坡之間，隨著地面坡度的增加，設計的田面寬度相應減小，而田坎高度則相應增大。共修筑石坎梯田11.91 hm2。

3)村莊美化。流域內部分村莊存在閑置空地，地表長期裸露，缺乏綠化美化措施。通過種植鄉土樹種和花卉、配置休閑廣場、景觀小品等措施對閑置空地進行綠化美化，改善村莊環境，為周邊居民提供休閑娛樂場所。村莊美化面積900 m2。

4)生態廁所。流域內原有廁所主要為旱廁，大部分已完成改造，為全面減少污染物入河，對其余農戶進行旱廁改造，同時在村莊人流較大處建設公共廁所。旱廁改造共245戶，新建公共廁所7座。

5)垃圾處理。灤平縣垃圾處理實行第三方運營(垃圾處理PPP)模式，由環衛公司實行專業化管理、專業化服務，對農村垃圾統一收集并運輸至城鎮垃圾處理廠處理，因此根據實際情況，垃圾處理未進行重復設計。

6)污水處理。流域內村莊居住點分散，不利于污水集中收集和處理，縣美麗鄉村建設辦公室已為流域內大部分村莊配備了單戶污水處理設施，設備運行和污水處理效果良好，因此在本次流域治理中未建設統一的污水處理站，而是結合美麗鄉村建設，為未配備污水處理設施的農戶安裝了單戶污水處理一體化設備，污水處理達標后可用于農田及菜地澆灌，多余部分可以直接排放。新配備生活污水處理設施245套。

5.3.3 生態保護區 生態保護區是三道防線中的最后一道，位于河(溝)道兩側，是接受污染最多的區域，按照流域治理的要求，措施布局主要為河道清理整治、河岸農地地坎防護等措施：對河溝道的垃圾和亂堆放的建筑垃圾和生活垃圾等障礙物進行清理，疏通河道，同時恢復和營建人工濕地，恢復河道生態系統功能。

治理過程中對河道淤泥以及建筑和生活垃圾進行全面清理，疏通河道，提高洪水下泄能力。結合河道清理整治工程對河道內原有濕地進行保護和恢復，同時通過種植蘆葦(Phragmitesaustralis)、千屈菜(Lythrumsalicaria)、菖蒲(Acoruscalamus)、紅蓼(Polygonumorientale)等水生植物構建人工濕地，流經村莊水流較緩的河段根據村莊景觀特點適量增植睡蓮(Nymphaeatetragona)、荷花(Nelumbonucifera)等植物，形成景觀節點。河道岸線除靠近村莊和耕地處修建少量漿砌石護地壩外，其余部分根據需要采用鉛絲石籠柔性生態材料和六棱磚相結合的方式進行防護，常水位以下采用鉛絲石籠防護，常水位以上采用六棱磚防護，六棱磚內撒播無芒雀麥(Bromusinermis)、白三葉(Trifoliumrepens)等草籽，種植迎春(Jasminumnudiflorum)、沙地柏(Juniperussabina)等灌木樹種。河岸種植金葉榆(Ulmuspumila‘jinye’)、旱柳(Salixmatsudana)等喬木樹種進行綠化。

生態保護區共實施河道清理整治9.7 km，修建護地壩4 270 m，河岸帶治理9 410 m2，濕地恢復0.43 hm2。

6 燕山山脈中段生態清潔小流域建設特點

6.1 采用“京標”的基礎上需結合當地實際情況

燕山山脈中段生態清潔小流域建設以改善生態環境、保護北京水源、提升人居環境為目標，是在北京生態清潔小流域標準下進行的。在投資上按照65萬元/km2實施；治理措施設計上以SL 534—2013《生態清潔小流域建設技術導則》、北京市DB11/T 548—2008《生態清潔小流域技術規范》等相關技術規范為依據；治理模式上按照北京市“保護水源、改善環境、防治災害、促進發展”的總體要求，構筑“生態修復、生態治理、生態保護”三道防線，實施“污水、垃圾、廁所、河道、環境”五同步治理。

在滿足“京標”的基礎上結合本地實際進行治理。綜合分析流域自然、社會、經濟條件，根據流域特點確定治理思路。通過實地調查，摸清當地污水、垃圾、廁所、河道以及環境現狀，因地制宜選擇治理措施。

在實地調查的基礎上，因地制宜劃定封禁治理范圍；適地適樹選擇當地樹種營造水土保持林，防治水土流失；考察在當地大量配備且運行良好的生態廁所和污水處理設備，根據實際需要，選擇最適合該流域的生態廁所和污水處理形式；結合美麗鄉村建設以及當地文化和景觀特點，利用村莊閑置空地打造休閑廣場及景觀小品，為當地居民提供休閑娛樂場所，改善居住環境；選擇適合當地的水生植物恢復和營建濕地，改善河道生態環境和景觀格局。

6.2 以景觀生態學原理為指導，對小流域進行規劃設計

治理過程中應結合景觀生態學原理，從小流域景觀結構和功能2方面入手，注重不同生態系統之間的相互作用，在保持小流域原有風貌的基礎上，采用合理的措施優化生態系統結構，提升景觀格局。

在小流域中，許多不同生態系統組成的整體空間結構相互作用、相互協調、不斷變化。受人為干擾，流域內景觀格局和生態系統會發生不同程度的變化。通過生態修復區封禁治理及必要的人工撫育措施，提高植被覆蓋度和水源涵養能力，優化森林生態系統結構，減少水土流失。對于生態治理區15°～25°的緩坡荒草地和疏林地，選擇具有水土保持功能并且觀賞性高的樹種營造水土保持林，在防治水土流失的同時改善緩坡地帶景觀條件；村莊內閑置空地通過種植鄉土樹種和花卉、配置休閑廣場、景觀小品等措施，改善村容村貌，提升流域人居環境。生態保護區通過清理整治，形成整潔順暢的河道。在清理整治的同時，對部分原有自然條件較好的濕地予以保留和恢復，同時選擇當地水生植物構建人工濕地。水生植物選擇除考慮景觀效果外還需考慮水質凈化功能，在提升景觀的同時一定程度上改善河道水質。對破損的河道岸線采用生態措施進行修復和防護，種植當地景觀樹種和草種。通過河道清理整治、濕地恢復和營建以及河道岸線修復，提高河道防洪能力，恢復河道生態系統功能，改善水質，提升河道景觀，形成一個防洪安全、水清岸綠的生態長廊。

6.3 山水林田湖草一體化，構建點、線、面防護體系

綜合考慮山水林田湖草，構建點、線、面一體化防護體系。山水林田湖草是一個生命共同體，通過配備污水處理設施、旱廁改造等措施，對污水進行統一收集處理，從源頭上阻斷污水排放入河，減少點源污染；對河道進行清理整治、恢復和營建濕地、修復河道岸線等措施，使河道生態系統和水質得到改善；通過水土保持林營建等措施，有效減少水土流失面源污染，同時增加植被覆蓋度，提升流域景觀格局。通過點、線、面綜合防護體系的構建，使山水林田湖草有機結合在一起，形成一個完整的生命共同體。

6.4 采用新技術、新材料，實現近自然治理

堅持生態治理理念，結合新技術和新材料的使用，實施近自然治理。河道盡可能接近自然狀態，河道清理整治過程中根據河道走勢，隨彎就彎，對河道岸線進行修整，形成自然優美的河流流態；岸線修復過程中岸坡防護盡可能少使用硬質材料，選擇生態袋、鉛絲石籠、格賓網以及蜂巢格室擋墻等柔性生態材料建設，同時結合植物措施，對河岸進行有效防護。通過新技術和新材料的使用，在對河岸進行防護的同時，改善河岸帶環境，提高岸坡納污和過濾能力，改善河道水質。

6.5 加強宣傳，鼓勵流域內民眾參與小流域治理

加強對水土保持和生態建設的宣傳，提高民眾保護生態環境的意識，鼓勵民眾參與生態清潔小流域建設。封禁治理區嚴禁放牧，減少人為活動和干擾；坡度>15°的山地嚴禁開荒；河道內不得傾倒垃圾，污水未經處理或處理不達標的不得排放入河；加強濕地保護與恢復，減少人為干擾，加強水源保護。

建設過程中鼓勵流域內民眾參與小流域治理的設計和施工過程。項目開展前期，深入村鎮與當地干部、農民等進行座談，廣泛征求農民意見，保障農民的知情權；工程設計階段深入了解農民需求，確定將要納入設計的工程措施，與農民一同商議工程措施的形式等；工程建設過程中優先雇用當地農民，讓農民親自參與家園建設。通過農民參與小流域建設，切實保障農民利益，增加農民收入。

7 結論

通過安純溝小流域治理的實踐與分析得出燕山山脈中段生態清潔小流域治理應遵循以下原則：

1)依據北京標準進行治理，同時應結合當地實際，因地制宜地布設治理措施；

2)結合景觀生態學原理，在保持小流域原有風貌基礎上，采用合理措施優化生態系統結構，提升景觀格局；

3)構筑山水林田湖草點、線、面一體化綜合治理體系；

4)使用新技術和新材料，實施近自然治理；

5)加強生態保護宣傳，鼓勵農民參與，保障農民利益，增加農民收入。