論濱河濕地公園建設中的水土保持措施設計
——以北京市昌平區沙河濕地公園項目為例

尹艷杰

(北京東方利禾景觀設計有限公司，北京 100020)

濕地是地球表層最獨特的生態系統[1]，而濱河濕地公園則是建立在城市及其周邊，具有一定自然特性、科學研究和美學價值的濕地生態系統[2]。濕地公園的特點是能夠為人們提供游憩玩耍的場所、涵養城市水源、維持區域水平衡、調節區域氣候、降解污染物、改善生態環境、保護生物多樣性等，這些特點可以總結為濕地公園的“主題性、自然性和生態性”。濱河濕地公園的建設目的是實現濕地的“社會效益、生態效益和經濟效益”[3]。

雖然在歷史上北京市有著非常豐富的濕地資源，但隨著社會經濟的不斷發展，特別是受城市建設、建庫截流、農田土地整治、污水亂排等影響，北京市僅存的濕地也在慢慢地發生萎縮、退化，因此濕地環境的改善、水質的提升逐漸得到人們的關注。現階段，人們在濕地公園的建設上，不再只關注表面的景觀化、藝術化，越來越堅持可持續發展的理念，追求自然、生態的原則，將濕地公園作為一個整體來保護，進行綜合整治和系統恢復，以充分發揮它的涵養水源、防洪蓄水、固碳減排、改善區域小氣候、水土保持等多重功能。

在此以北京市昌平區沙河濕地公園為例，從水土保持的角度探討此類濕地公園建設時的水土流失成因、應該具備的水土保持措施體系及方案設計等，以期最大程度降低濱河濕地公園建設及運行過程中造成的水土流失，為促進其可持續發展提供一定的指導作用。

1 工程概況

北京市昌平區沙河水庫流域處于北運河源頭，是北京城市副中心區域和北運河流域水生態環境治理的重要節點，上游水環境質量的改善直接關系到通州副中心水質的提升。建設沙河濕地不僅是濕地公園正常運行的保障措施，也是響應國務院和市政府頒布的“水十條”等一系列管理辦法的重要工作內容。沙河濕地公園項目以“水環境質量提升、水資源優化配置、水生態文明構建”為目標，以“京北水脈、生態綠脈、歷史文脈、旅游景脈”一軸四脈為功能定位。

本項目位于北京市昌平區，建設范圍北至十三陵水庫溢洪道，南至定泗路，西至昌平區界，東至規劃崔阿路。建設內容包括東沙河、北沙河、南沙河、沙河水庫和溫榆河5個濕地公園，主要工程可分為濕地保護恢復、景觀建設、科普宣傳、基礎設施建設、濕地水質改善及市政配套等6項建設工程，5個濕地公園總用地面積1 061.04 hm2。

2 水土流失的成因

濕地保護恢復工程、景觀建設工程、科普宣傳工程、基礎設施建設工程、濕地水質改善工程及市政配套工程這6項建設工程能直接代表此類濕地公園項目的工程內容分類，所以我們對這6項工程內容進行區分，探討分析此類項目產生水土流失的原因更有針對性和參考性。

2.1 濕地保護恢復工程

濕地保護恢復工程是對退化的濕地景觀、生態系統及物種多樣性等開展的一系列保護和恢復的工程。濕地保護恢復建設主要通過水系疏通、水源涵養、水質改善、水生動植物棲息地環境改善等措施達到保護和恢復退化濕地的目的。其中的河道清淤、濕地建設、生態護坡、土方開挖、微地形改造及雨水匯集等具體工程內容的建設無疑是此項工程產生水土流失量比較大的因素。此類工程兼備占地面積大、施工范圍廣、工期長、人為擾動劇烈、挖填轉運土方量大等特點，在整個項目中引起的水土流失量最大，所以需要采取系統的水土保持措施，減少水土流失量。

2.2 景觀建設工程

景觀建設工程主要包含植被景觀、人文景觀和景觀小品三部分，而植被景觀工程中綠化用地的整理、喬灌草的栽植及恢復是景觀建設工程產生水土流失的主要因素。項目建設前，原公園雖然生態狀態良好，但是缺乏景觀性，植被結構單一、雜亂生長、管理不善。為了打造自然、疏密有致的濕地叢林景觀，必然要對原有植被進行整理或砍伐，重新打造錯落有致、色彩紛呈、物種多樣的植被景觀。但是先破壞后補植再恢復的植被打造方式，必然會破壞區域原有的水土保持功能，在整理綠化用地、塑造地形、栽植喬灌草的過程中產生水土流失。

2.3 科普宣傳工程

科普宣傳工程主要是布設標識牌、警示牌、解說游賞系統，不會產生水土流失。

2.4 基礎設施建設工程

在基礎設施建設工程中，園路、綠道、濱水棧道、廣場、生態停車場、各類服務用房等附屬設施的建設是本項工程產生水土流失的主要因素，因為這些工程施工時都會對原有綠地造成破壞。這些工程通常小而分散或呈條帶狀分布，造成的地表裸露面和產生的臨時堆土不便集中防護，也容易被忽視，如果施工單位水土保持工作不完善，那么施工時便很容易造成水土流失。

2.5 濕地水質改善工程

在濕地水質改善工程中，主要內容是布設改善水質的循環泵站、曝氣設施、推流設施、水質監控設備、生態浮島、懸浮濕地、濕地植被等，以上工程建設過程中會產生少量的水土流失。濕地公園一般都有水質改善的需求，所以存在新建或改移給排水管線的內容。管線工程是線性隱蔽工程，管槽開挖需要機械施工，會對現有場地進行線性擾動造成地表破壞，所以管線工程是此類工程產生水土流失的主要因素。而管線開挖具有工期短、施工快、臨時堆土沿槽堆放的特點，很多施工單位會忽略臨時堆土的防護與后期開挖面植被恢復的問題[4]，并且在工期緊張的情況下，還會在大風或陰雨天施工，加劇土壤的水蝕和風蝕，使水土流失量加大。

2.6 市政配套工程

市政配套工程主要是對工程進行配水、配電及配套建設各類安全網絡系統和各類基礎服務用房等，其中配套雨污水管線的新建及改造是產生水土流失的重點。一般情況下，公園需要供水及產生污水的場所都分散在公園的不同角落用于服務過往的游客，但是公園本身占地較大，距離周邊市政管線較遠，需要布設的供水管線及排水管線一般較長，所以公園類項目的給排水管線工程產生的水土流失不容小覷。

3 水土保持措施布設

3.1 主體設計的水土保持措施

(1)針對清淤工程，主體設計采取分段圍堰導流法，利用具有水土保持功能的土袋圍堰進行擋水，將河床分段施工，最終使河道水流分期通過被束窄的河床導向下游。同時，主體設計清淤的方式是環保清淤和排干清淤，保證淤泥中不存在有毒有害物質后再進行晾曬，然后運往渣土消納場進行處理，清淤及轉運過程中注重水土流失的防護，避免揚塵對周邊環境的危害。本項目清理出的淤泥共計9.21萬m3，其中東沙河園區清淤1.73萬m3、北沙河園區清淤3.64萬m3、沙河水庫園區清淤3.84萬m3。東沙河及北沙河適用于排干清淤，沙河水庫適用于環保清淤。

(2)針對護坡工程，主體設計從護坡的安全性、通達性、美觀性、體驗性等角度分區段采用草坡型生態護坡、棕櫚石砌塊生態護坡、粗骨料混凝土生態護坡及濕地灘涂型生態護坡幾種護坡形式。護坡工程建設過程中，主體設計考慮了護坡的表土剝離及臨時堆土防護問題，避免了護坡施工時造成邊坡裸露及臨時堆土未采取防護措施導致水土流失加劇的情況發生。本項目生態護坡共計38.73 hm2，其中草坡型生態護坡12.24 hm2、棕櫚石砌塊生態護坡20.49 hm2、粗骨料混凝土生態護坡0.93 hm2、濕地灘涂型生態護坡5.07 hm2。

(3)針對土方開挖微地形改造工程，主體設計考慮土方挖填平衡，同時盡量減少土方開挖量及回填量，合理利用土方，通過微地形的塑造消化開挖的多余土方，減少棄土外運，減少開挖回填過程中的水土流失。本項目土石方挖填總量147.13萬m3，其中挖方總量78.45萬m3、填方總量68.68萬m3，無外借土方，棄方總量9.77萬m3(其中淤泥9.21萬m3、渣土0.56萬m3)。

(4)針對雨水匯集問題，主體設計依托海綿城市的設計理念，對雨水帶來的面源污染，主體采用LID技術措施進行控制與處理。對可進行透水鋪裝的硬化場地周邊設計植草溝，利用植草溝的海綿功能減少雨水徑流量。然后，應用植草溝輸送雨水、消減徑流量，并對雨水中的污染物進行初步處理。最后，通過雨水濕地等設施，對雨水進行進一步處理，去除污染物，雨水下滲補充地下水或雨水資源再利用作為景觀水體，實現雨水徑流的攔截、處理和資源化利用。本項目總計布設植草溝59 190 m。

(5)針對喬灌草的恢復及綠化場地的整理，主體設計充分考慮植物配置原則，局部區域利用公園內的原有植物，其他區域則根據地形地貌特征選擇具有地方特色、性價比高、適應性強的鄉土樹種，堅持喬木、灌木、地被相結合的原則，通過合理搭配喬灌草的比例，構建多層次的種植結構，增加美化效果。本項目公園綠化面積達394.61 hm2。

(6)針對濕地植被的景觀建設，主體設計采取了多種濕地類型，包括塘-濕地、懸浮濕地、河道型濕地和人工濕地四種。濕地植被多選擇黃菖蒲、蘆葦、水蔥、香蒲、睡蓮、荷花和千屈菜等，這些植被具有水土保持功能，可以納入水土保持措施體系。本項目共計建設濕地518.16 hm2，其中東沙河園區175.22 hm2、北沙河園區55.97 hm2、南沙河園區121.08 hm2、沙河水庫園區97.04 hm2、溫榆河園區68.85 hm2。

(7)針對園路、綠道、濱水棧道、廣場、生態停車場、各類服務用房等附屬設施的建設，主體設計采用透水磚鋪裝或嵌草磚鋪裝。透水鋪裝可以涵養地下水源，減少地表徑流，符合水土保持治理思路，可以納入水土保持措施體系。本項目主體設計采取的可透水鋪裝面積共計22.36 hm2。

主體工程布設的水土保持措施雖然會在一定程度上起到水土流失預防作用，值得類似工程參考借鑒，但是主體工程考慮的水土保持措施往往不完善、不全面，需要我們結合主體已有的水土保持措施，進一步補充完善水土保持措施體系，以最大限度降低水土流失。

3.2 水土保持措施方案設計

根據本類項目的特點，本工程造成的水土流失絕大部分集中在施工期，因為一般濱河濕地公園都具有占地面積大、工期長的特點，所以這一特點注定了在施工期內產生的水土流失量較大。結合主體工程建設特點、工程布局、設計和施工情況及可能造成的水土流失等情況，遵照治理措施布局合理、技術指標可行、方案實施后經濟有效等原則，在全面勘察和分析的基礎上，將本工程劃分為5個水土流失防治分區：景觀綠化工程防治區、水系工程防治區、道路及場地工程防治區、配套設施工程防治區和施工臨建工程防治區。

(1)景觀綠化工程防治區包含喬灌草種植區域及配套灌溉管線區域，具體工程內容主要包括表土剝離、土地整治、微地形塑造、管線敷設等。根據工程施工特點，表土剝離、土地整治、微地形塑造、管溝開挖等施工活動會對原有地表土壤造成破壞，且施工擾動面積較大，因而引發新的水土流失量較大。所以，在景觀綠化時首先要做好表土保護工作及管溝開挖土方的防護工作，同時要保證施工場地的臨時排水、攔擋、遮蓋等臨時性防護工作做到位。

(2)水系工程防治區水土流失主要發生在濕地建設期間，因為濕地建設涉及岸坡恢復和濕地植物種植，所以施工擾動較集中，施工期間需積極布設施工圍堰保障工程干燥施工，減少該區施工造成的水土流失。本方案進一步優化了施工工藝，補充設計了施工期間的臨時覆蓋、攔擋等臨時防護措施。

(3)道路及場地工程防治區主要包括園路鋪裝區域、廣場鋪裝區域、停車場鋪裝區域等。根據工程施工特點，雖然鋪裝前的土地整治施工必然會對原有地表土壤造成破壞，但是施工擾動面積相對較小，引發新的水土流失量不大，所以在進行場地硬化、透水鋪裝時需要補充施工期間的裸露地表遮蓋、施工場地的臨時排水等臨時防護工作。

(4)配套設施工程防治區主要指公園配套服務設施(管理用房、服務用房、公廁、售賣亭等)區域。這些施工區域較分散，施工特點較明顯，均為建筑物基礎的處理工程，施工期間擾動地表，施工結束后改變土地使用性質，易引發輕微的水土流失，需要補充施工期間臨時攔擋、遮蓋等臨時性防護工作。

(5)施工臨建工程防治區主要指施工材料的臨時堆放和加工等區域。這種區域也較分散，施工期間臨時占壓地表，施工材料松散堆放且沒有覆蓋等疏漏易引發輕微的水土流失，應補充施工期間的臨時硬化、臨時攔擋、臨時排水沉沙、臨時遮蓋等工作，同時施工結束要對臨時占地進行土地整治，然后撒播草籽進行綠化恢復。

4 結 語

濱河濕地公園屬于一種工程內容相對復雜的生態景觀化工程，根據此類工程施工期造成水土流失的原因及運行期形成的水土保持效果，它也屬于一種水土保持工程。為了更好地發揮濱河濕地公園的多種功能，我們總結出了此類公園建設中產生水土流失的普遍原因：占地面積大、施工期長、人為擾動劇烈、挖填方量大、地表景觀及濕地景觀需要重新構建、新建工程主體設計水土保持措施不足等。然后，結合主體工程建設特點、工程布局、設計和施工情況、可能造成的水土流失情況等，進行水土流失防治分區，在肯定主體設計水土保持措施的基礎上，逐個對分區中造成水土流失的工程補充水土流失防護措施，對癥下藥，一一突破，盡可能地減少了工程建設期及運行期的水土流失。