北京市平原區水土保持監測站點選擇初探

李 璐，張世超，孫國強，張 碩

（北京圣海林生態環境科技股份有限公司，北京 100083）

按照《水利部關于加強水土保持監測工作的通知》要求，開展不同功能和類型區典型監測點的水土流失觀測，同時結合衛星遙感、無人機監測，構建天空地一體化的水土保持感知網，可以及時精準掌握區域水土流失狀況，實現水土保持監測全覆蓋，有效服務于各級行政主管部門，為水土保持生態文明建設、安全預警和目標責任考核等提供基礎支撐[1]。

監測是水土保持工作的重要組成和基礎，2019年全國水土保持現場工作會明確了充分梳理水土保持監測點現狀，摸清存在問題和成因，在此基礎上對監測站點進行完善和優化，健全監測網絡。隨著全國水土保持信息化、智慧化的推進，監測站點建設的技術水平和數據成果轉化需要結合現代化高科技手段實現，發揮好監測站點服務于政府決策、水土流失預警、科研科普等作用。

北京市現有的常規監測站點全部集中于山區，平原區水土流失監測內容尚未形成完善的監測體系，不能全面反映水土流失情況；傳統水土保持監測要素主要集中于徑流、泥沙和水質等方面，缺少生態建設、效益評價及生態性指標方面的需求；監測點的監測內容及標準不統一，監測儀器設施和技術手段主要靠人工操作，監測數據的準確性和實效性有待提高，建設過程監測數據缺少深加工和大數據分析，作用沒有得到充分發揮。

《北京市水土保持規劃》中明確提出加強監測網絡建設，健全水土保持監測網絡。平原區水土保持監測點的建設，填補了平原區水土保持監測點的空白；完善健全監測指標體系，為科學評價水土保持生態建設效益提供支撐；做好水土保持監測點典型設計，服務于城市水土保持建設；推動監測方法完善優化，帶動監測設備研發和提升，實現水土保持信息化，充分發揮監測點作用；做好試點，培養鍛煉監測隊伍，為各級水土保持部門做好服務。

1 項目區概況

1.1 自然概況

北京市總面積16 410 km2，其中山區占總面積的62%、平原區占總面積的38%，整體地勢西北高東南低。平原區地處山前沖洪積扇發育區，主要由永定河沖洪積扇群和潮白河沖洪積扇組成，自西北向東南緩緩傾斜。土壤以褐土、潮土為主。

北京市屬溫帶大陸性季風氣候，春季干旱多風，夏季多雨，秋季涼爽少雨，冬季寒冷。年平均降水量585 mm，降水年內分配不均，約85%集中在6—9月。年平均風速3.1 m/s，大風日數36 d，主要風向為西北風、北風。年平均氣溫10～12℃，其中西北部山區年平均氣溫10.8℃，無霜期150 d 左右；東南部平原區年平均氣溫11.3℃，無霜期190～200 d。

1.2 流域概況

北京市位于海河流域北部，從西到東有大清河、永定河、北運河、潮白河、薊運河五大流域[2]。

大清河發源于河北省淶源縣北石佛鄉紅泉村，河流總長度238 km，流域總面積4 938 km2。北京市境內大清河流域面積2 177 km2，其中1 級河流1 條，為拒馬河。拒馬河從北京市房山區十渡鎮平峪村入境，于房山區張坊鎮張坊村出境，主河道長43.98 km。

永定河發源于山西省左云縣馬道頭鄉潘家窯村，于天津市濱海新區入渤海，東臨潮白河水系、北運河水系，西臨黃河流域，南為大清河水系，北為內陸河，河流長度869 km，流域總面積47 401 km2。北京市境內永定河流域面積3 152 km2。永定河從北京市門頭溝區齋堂鎮向陽口村（北京市與河北省交界處，懷來縣幽州村）入境，流經門頭溝、石景山、豐臺、大興和房山5個區，于大興區榆垡鎮崔指揮營村出境，主河道長172.16 km。

北運河發源于北京市昌平區流村鎮禾子澗村，河流總長度244 km，流域總面積4 247 km2。北京市境內包括北運河段、溫榆河，其中溫榆河河源為昌平區流村鎮禾子澗村，河口為通州區永順地區新建村（北關攔河閘），河長為97.50 km，流域面積2 518 km2；北運河段始于通州區永順地區新建村（北關攔河閘），河口為通州區西集鎮牛牧屯村（出境），河長為40.49 km，流域面積1 729 km2。

潮白河發源于河北省沽源縣小河子鄉碾盤溝村，河流總長度414 km，流域總面積17 312 km2。北京市境內潮白河流域面積5 552 km2。潮白河從北京市延慶區香營鄉白河堡水庫入境，流經延慶、懷柔、密云、順義和通州5 個區，于通州區西集鎮大沙務村出境，主河道長259.50 km。流域內山區占流域總面積的85.68%，平原占14.32%，人口密度大，建筑物多且密集。

薊運河發源于河北省興隆縣興隆鎮雙林村大溝，河流總長度176 km，流域總面積1 767 km2。北京市境內薊運河流域面積1 282 km2，其主干流從北京市平谷區金海湖地區羅漢石村入境，于平谷區東高村鎮南宅村出境，主河道長54.15 km。

1.3 水土保持功能區劃

根據全國水土保持三級區劃，結合北京市主體功能區特點，將全市劃分為地表水源涵養區、地下水源涵養區、城市徑流控制區及土壤侵蝕控制區4 個功能區。

地表水源涵養區位于北京市北部和西部山區，面積6 322 km2，存在問題主要是水土流失和農業面源污染。

地下水源涵養區位于北京市山前沖積扇和中心城外圍平原區，面積3 714 km2，存在問題主要是農村污水、生活垃圾、農業面源污染及畜禽養殖等，其中永定河、潮白河等流域存在風蝕、沙化土地，水土流失危險大。

城市徑流控制區主要分布在北京市平原中心地區，面積2 845 km2。區域內人為活動頻繁，原地貌破壞嚴重，硬化面積大，城市面源污染嚴重，防洪排澇能力有待提高。

土壤侵蝕控制區位于北京市西部及東北部山區，面積3 529 km2。區域內分布有崩塌、滑坡及泥石流易發區，存在裸露廢棄礦山、人為活動造成的水土流失及面源污染。

北京市城市平原區主要位于城市徑流控制區和地下水源涵養區2個功能區，面積分別約為2 748和3 652 km2。

2 監測點功能定位

水土保持監測點建設是將監測技術與綜合管理相結合，為管理部門提供技術支持。根據全國水土保持監測新形勢、新任務、新要求，高效、精確、有代表性的監測是推進水土保持新發展的重要引擎。按照“補短板、強監管”的要求，建立定位準確、類型齊全、布局科學的平原區水土保持監測點，提高平原區水土保持監測水平，實現全覆蓋監測，提供及時準確的監測數據，是水土保持高質量發展的必然要求。

根據功能定位，綜合考慮典型性、代表性、經濟可行性等要素，合理確定監測點內容，實現水土流失情況全過程監測，進一步推算平原區水土流失面積和強度變化情況，不僅為北京市水土保持公報的編制提供數據支撐，還為水土流失生態安全預警、水土保持功能評價及效益評估、規劃編制等提供依據和支撐，監測點的觀測設施也為水土保持和生態文明建設提供戶外科普教育基地[3]。

3 監測點選擇原則

3.1 根據北京市水土流失類型區和水土保持規劃，確定監測點位置

監測點位置應充分考慮水土流失類型、流域、行政區劃和水土保持功能分區等因素，監測點具有典型性和代表性。

3.2 以流域為單元統一規劃，與相關生態研究網站相結合

突出流域特點，結合水土保持功能區劃，可以彌補行政區劃對生態區域的割裂，容易協調各級政府的管理工作。加強與水文、林草等部門、高校和科研院所的合作，對數據深加工和分析，研究區域水土流失規律，增加監測數據應用出口，促進監測數據有效轉化，提高社會關注度[4]。

3.3 土地的可獲取與可用性

監測點建設涉及前期的規劃設計及后期的運行維護，所使用土地的所有權或使用權狀況決定了監測點的使用年限，直接影響到監測數據連貫性及成果積累，且需要具有進行長期監測的人員、技術、設施設備和經費等條件，以保障水土保持監測工作順利開展。

3.4 監測內容、監測設施設備齊全，滿足開展監測工作的要求

監測儀器設備是監測點開展監測工作的基礎，基礎設施的完備程度、監測設備的自動化程度都會影響監測結果的精度，從而確保水土流失評價結果的準確可靠。

3.5 運行管理機構與機制完善，工作基礎好

監測點的運行管理以及監測結果的使用需要相關部門支持，選取管理制度相對健全、人員配置相對合理、設施設備相對完善、運行情況相對良好的管理機構，確保監測點的維護、設施管理以及監測結果的歸檔，發揮出監測點的最大作用。

4 監測點位置選擇

水土流失觀測是開展水土保持監測的基礎工作，觀測點是水土流失及其防治效果數據的直接來源。因此，水土保持監測點建設要遵循布局科學合理、代表性強、功能完善的原則。一方面，對水土流失造成的自然因素和人為擾動能夠進行準確的監測，并對水土流失情況及其防治效果作出準確評價；另一方面，為水土保持綜合治理工程布局、措施設計等提供技術支撐[5]。

根據北京市平原區水土保持功能區劃分，結合流域特征、土壤特性及平原區水土流失特點，選擇典型監測點，持續開展水土流失定位觀測，為綜合研究區域水土流失規律、防治效益等提供信息。

在掌握北京市平原區土地類型、植被、氣候、土壤、水土流失狀況等基本情況的基礎上，具體位置的確定需要考慮監測的典型性和有效性以及對局部有較好的代表性，應以能夠進行多要素、多對象觀測的綜合性監測點為主，增加自然原型監測，減少控制性試驗觀測，提高監測點的類型代表和自然原型模擬性，保證水土流失預測預報的精度和效率。

北京市平原區面積6 236 km2，其中北運河流域面積3 426 km2，占比達到55%。北運河流域是北京市人口最多、產業最聚集、城市化水平最高的流域，包含海淀、昌平、順義、朝陽、通州、懷柔、延慶和門頭溝8 個區級行政區，承擔著全市80%以上的GDP、96%的城區雨洪、87%的通州雨洪以及全市80%以上的污水排放任務，年度出境水量7億m3，日常徑流量300 萬m3/d，是京津冀重要的防洪及排澇通道、引水灌溉水源、綠色生態廊道及運河文化傳承地[6]，也是保障北京市農副產品供應的重要基地，是北京市農業系統的重要支柱，對北京市的經濟發展有著非常重要的作用。

2016 年通州區被確定為全國第二批海綿城市建設試點，也是本市唯一的平原試點區。試點總面積19.36 km2，包含正在建設中的城市副中心行政辦公區，在此范圍內的住宅小區、公共建筑、公園綠地、市政道路、河道都進行相關改造。《通州區總體規劃》中提出，在北京城市副中心外圍打通生態涵養環，構建“一片、兩帶、三區”濕地生態保護格局，宋莊蓄滯洪區濕地正位于城北濕地功能區內，是濕地生態保護格局中的關鍵一點。

宋莊蓄滯洪區工程建設涉及溫榆河宋莊蓄滯洪區分洪控制工程、蓄滯洪區工程、退洪控制工程、管理房工程、生態修復工程、景觀綠化工程及智慧水務工程，可以實現區域生態恢復的目標，推進水務基礎設施和公共服務一體化，與溫榆河綠色生態走廊、東郊森林公園、溫榆河健康綠道、通州城北水網等周邊環境融為一體，建成北京城市副中心的綠色安全屏障。

因此，從區域位置、工程特性、土地使用及管理特性等方面綜合考慮，宋莊蓄滯洪區建設區域符合監測點建設的功能定位和基本原則，可利用現有設施設備開展監測工作，減少土地的開發利用，節約投資成本。

5 小結

隨著京津冀協同發展、雄安新區和北京城市副中心建設等國家戰略加速實施，生態環境備受關注，對水土保持監測工作提出了更高要求。水土保持監測站點作為水土保持監測工作的重要組成和基礎，需加強監測點建設，健全完善監測網絡。通過分析水土保持監測的新要求和北京市監測站點的現狀，對城市平原區監測點功能定位和位置選擇進行了初探，為北京市水土保持工作發展和生態文明建設做好服務。