北京市大西溝生態清潔小流域建設探析

劉 婕

(北京大有天成工程咨詢有限公司,北京 102488)

從20世紀50年代,我國開始探索并逐步形成了較為成熟的小流域治理方法[1]。2003年,北京市在實施小流域治理的基礎上,率先開展以保護水源為主的生態清潔小流域建設;2006年,水利部在全國遴選了81條小流域開展生態清潔小流域建設試點;2013年,水利部頒布實施了《生態清潔小流域建設技術導則》(SL 534—2013),并指出:生態清潔小流域是在傳統小流域綜合治理基礎上,將水資源保護、面源污染防治、農村垃圾及污水處理等結合到一起的一種新型綜合治理模式,其建設目標是溝道侵蝕得到控制、坡面侵蝕強度在輕度(含輕度)以下、水體清潔且非富營養化、行洪安全,生態系統良性循環的小流域。

截至2021年5月,北京市共建成466條生態清潔小流域,涉及水源保護、休閑觀光、綠色產業、增收致富等不同類型。隨著生態清潔小流域的建設,城鄉人居環境逐步改善,鄉村產業隨之振興,“人居山水畫卷”“錢袋慢慢鼓起”等夢想,一步步變為現實。依據《北京城市總體規劃(2016年—2035年)》,結合相關政策要求,北京市房山區大西溝小流域要通過生態清潔小流域建設,使流域內生態環境得到明顯改善,村容村貌得到改觀,坡面水土流失得到有效治理,植被覆蓋率得到大幅度提高,生態環境更加自然和諧。同時,將生態恢復、治理效果逐步融入當地旅游業中,為推動流域生態旅游業發展作出重要貢獻,從根本上促進農民增收,實現生態、經濟、社會和諧發展。筆者希望通過對北京市房山區大西溝生態清潔小流域建設的探討分析,為后期生態清潔小流域建設提供一些借鑒。

1 小流域概況

1.1 小流域地理位置

大西溝小流域位于房山區中部山區南窖鄉境內,地理位置為東經115°47′33.50″～115°49′44.08″、北緯39°45′15.36″～39°47′56.19″,屬房山北麓低山區,東接水峪小流域,南與大草嶺小流域相鄰,西鄰賈峪口和下石堡小流域,北與賈峪口和北窖小流域相接。大西溝小流域涉及大西溝村、南窖村、水峪村3個行政村,流域內總人口2 700人,周邊交通便利。流域類型為完整型,流域匯水面積8.12 km2,主溝道總長4.76 km。

1.2 生態建設定位

大西溝小流域屬于山區小流域。依據《北京城市總體規劃(2016年—2035年)》,房山區的山區按照生態涵養區的總體要求,著力建設首都西南部生態屏障,構建高品質的特色歷史文化旅游和生態休閑區。

本次小流域建設從2018年開始,至2019年結束,以統籌山水林田湖草系統治理為出發點,結合小流域地形地貌特點及流域內現有資源優勢,將生態清潔小流域建設與山水林田湖草系統治理的理念相融合,以發展林果采摘為核心,以綠色安全的生態種植業為發展方向,加強溝道生態治理和景觀建設,充分利用小流域內的自然資源,加強水土流失治理力度和配套基礎設施建設,提高村民收入水平;同時加強村莊環境整治力度,改善人居環境。

1.3 建設思路

依據《生態清潔小流域建設技術導則》(SL 534—2013)和《生態清潔小流域技術規范》(DB11/T 548—2008),生態清潔小流域建設原則包括:①應以小流域為單元,以水源保護為中心,以控制水土流失和面源污染為重點,山、水、林、田、路、村綜合治理;②應以小流域內污染總控為原則,綜合減污,科學布設流域內污水、垃圾、化肥、農藥等各類污染源防治措施;③應預防保護與綜合治理并重,各項防治措施的布局應做到因地制宜、因害設防;④各項措施應與當地景觀相協調,體現人水和諧和生態優先;⑤應服務于山區生態涵養發展區的功能定位。

結合現場調查成果,從小流域出口地表水環境質量、土壤侵蝕強度、林草面積占宜林宜草面積比例、化肥施用強度、農藥施用、溝道形態特征、溝道生態特征、村莊生活污水處理率、村莊生活垃圾無害化處理率、村莊防洪達標率、規模養殖污水處理率等共計13個指標,分別評價小流域治理前狀況。

綜上,本次大西溝小流域建設以發展林果采摘、保護原生生態、美化村莊環境等為目標,逐步完善村內配套基礎設施,為發展流域內種植、觀光等多位一體的旅游業打下基礎。

2 措施設計

根據國家、北京市相關政策背景及上位規劃,大西溝小流域的功能定位為生態旅游型小流域,建設目標為改善生態環境、提升流域景觀、減少水土流失、振興農村經濟、促進農民增收。為適應經濟社會發展對水土保持生態建設的新要求,滿足人民群眾對良好人居環境和清潔生態的迫切需要,配合社會主義新農村建設,改善新農村整體環境,提高流域資源利用效率,增強區域可持續發展能力,促進人與自然和諧,實現小康社會目標,以建設生態清潔小流域為指導思想,以改善流域內生態環境和提高村民的經濟收入為中心,確定對大西溝小流域進行治理,治理面積8.00 km2。結合新農村產業發展的重點,綜合防治流域內的水土流失,以溝道、邊坡等生態綜合治理措施為主,通過加強基礎設施建設和改善流域生態環境,為山區流域農村經濟和生態的良性循環發展創造基礎條件[2]。

在進行小流域治理時,以水源保護為主要目標,根據“三道防線”的要求,將項目區分為生態修復區、生態治理區和生態保護區三個功能區進行設計。

2.1 生態修復區設計

大西溝小流域生態修復區為沿主溝道兩側人煙稀少的區域,面積0.66 km2。區域內山高坡陡,土層淺薄,植被經破壞后恢復較難,為減少人為活動對該區域的影響,對其進行封育保護。

根據房山區小流域治理經驗,原有治理工程中生態修復區的封禁標牌采用過木質和漿砌石形式,但在后期使用與管護過程中,存在如下問題:①木質標牌容易受到野外動物的破壞,同時隨著使用年限的增加,標牌本身容易受降雨腐蝕,標牌上的文字容易剝落;②木質標牌通常規格較小,在生態修復區不夠醒目,無法發揮警示作用;③漿砌石形式人為痕跡太過明顯,與自然景觀不相協調。故本次采用自然石砌筑封禁標牌(見圖1),自然石長×寬×高為(0.8～1.0) m×0.6 m×1.5 m,下部埋入地下20 cm,周邊用M10水泥砂漿砌筑,以維持底部穩定,正面局部鑿平,正中注明封禁內容。

圖1 封禁標牌示意(單位:mm)

2.2 生態治理區設計

生態治理區措施以生態治理和生態恢復為主,面積5.54 km2。大西溝小流域生態治理區位于農田、村莊及道路周邊,存在水土流失嚴重、道路邊坡掛渣、村內裸露空地較多等問題。該區域建設方向為農業基礎設施配套和村莊美化,主要措施包括梯田整修、護坡修復、節水灌溉等。

2.2.1 梯田整修

大西溝村東北側山坡上有梯田約10 hm2,種植食用百合、百日草等,由于建成年代久遠(20世紀70年代)且受到汛期暴雨影響,因此局部區域田坎損壞較嚴重,部分區域現狀為土坎,梯田內極易發生水土流失,不僅給生產帶來不便,而且不利于保水保墑,影響作物生長,降低作物的產量。

根據現場調查,10 hm2梯田中田坎長度約6 500 m,破損田坎長度約1 200 m,破損率約為18.46%,田坎修復高度在1～2 m之間。

本次田坎修復全部采用干砌石結構。田坎整修基礎深55 cm,干砌石間相互咬合,田坎外邊坡坡比1∶0.3,內坡采用直墻式,頂寬60 cm(見圖2)。施工時,砌體要分層進行,層間豎縫要錯開,每層以大石塊為骨干,大面朝下,不平穩部位要用小石塊墊穩,不得有松動石塊。層面應經常用薄厚不同的石塊調整高度,以便始終保持各層呈基本水平上升。砌石應表里一致,不得以大石塊砌外緣而內填碎石、河卵石,外砌石塊要互壓1/2以上。本次新建田坎高度(H)根據現狀田坎情況分為1.0、1.5、2.0 m三種規格,相應的底寬(B)分別為0.90、1.05、1.20 m。

圖2 干砌石田坎剖面(單位:mm)

2.2.2 節水灌溉

山坡上種植作物有食用百合、花卉(百日草)等,原采用管灌,需配套節水灌溉,提高水資源利用率。本次擬在種植作物較集中處設節水灌溉措施,灌溉面積3.67 hm2,土地為集體所有。根據當地居民需要,選擇半固定式噴灌系統,其具有設備利用率較高、投資相對較低的優點。

2.2.3 護坡修復

大西溝村主干道、田間道路和森林防火道路邊坡破損,靠近梯田一側土體裸露,邊坡坡比1∶0.4～1∶0.6,坡度較陡,存在安全隱患,易產生水土流失,同時也不能滿足流域內發展旅游產業的需求。綜合考慮安全性和景觀效果,本次邊坡修復采用漿砌石結構(見圖3～圖5)。

圖3 村內主干道邊坡治理前、后效果

圖4 田間道路邊坡治理前、后效果

圖5 森林防火道路邊坡治理前、后效果

2.3 生態保護區設計

本次生態保護區面積1.92 km2,治理范圍主要在村內現有溝道兩側。工程建設需以控制土壤流失、提升流域景觀為準則,以提高居民生活環境和服務村莊旅游發展為目的,通過對村內現有溝道進行治理,提升小流域村莊景觀質量,其設計形式應與村莊周邊環境相協調。

本次村內現有溝道兩側的綠化美化工程面積為1 500 m2,主要是種植喬灌草和花卉等,應遵循適地適樹(草)的原則,選擇兼具景觀效果的鄉土樹(草)種。喬灌木樹種選擇黃櫨(株高2.0～2.5 m)、欒樹(直徑8.0～8.9 cm)、金葉榆(直徑6～8 cm)、紫葉李(直徑8.0～8.9 cm)、黃刺玫(株高1.5～1.8 m)、丁香(株高1.5～1.8 m)等;綠籬選用紫葉小檗(株高0.5～0.8 m)和金葉女貞(株高0.5～0.8 m);花卉選用月季(4 a生豐花月季)、二月蘭;草種選用披堿草。溝道兩側治理的平面布置情況見圖6。

圖6 溝道兩側治理的平面布置

人行步道:在綠化區域內布設1.5 m寬的人行步道300 m,便于行人通行。為了與周邊環境協調,人行步道采用塊石鋪裝。

石桌凳:為了滿足人們休閑、娛樂、觀賞、體驗等多種需求,同時結合小流域的治理改善農村人居環境,使生產、生活和生態和諧發展,通過改善公共服務設施使村民生活品質提升,本次布設石桌凳2套。

宣傳標牌:布設宣傳標牌1套,宣傳大西溝小流域的旅游特點。

3 效益分析

通過修復田坎,改善了梯田立地條件,提高了控制水土流失的能力;通過封育保護和綠化美化工程,提高了區域植被覆蓋率,有效減少了水土流失量,在保護土地資源的同時,也改善了流域的自然條件。

結合村內地形條件及發展規劃,從民生角度出發,對村內現有溝道兩側空閑地進行綠化美化,為村民提供了休閑娛樂的場所;通過景觀小品設計,提供了休閑娛樂設施和人行步道等,為今后溝域內經濟發展及旅游業發展打下了堅實的基礎。

通過對大西溝小流域進行綜合治理,有效減少了水土流失,提高了土地利用率,優化了農村產業結構及土地利用結構,改善了項目區生態、社會環境,百姓得到切實利益的同時,深切感受到保護水土資源、保護生態環境的重要性,從而為調動社會力量參與水土保持做了很好的宣傳。

治理前、后大西溝小流域各項指標評價達標情況見表1。

4 結論與建議

4.1 結論

在新階段水利高質量發展的要求下,生態清潔小流域建設要和鄉村振興戰略緊密結合起來,要堅持農業農村優先發展,按照產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕的總要求,建立健全城鄉融合發展體制機制和政策體系,加快推進農業農村現代化。生態清潔小流域的建設要始終堅持山水林田湖草沙是一個生命共同體的理念,將防治水土流失與溝道治理、水源地保護、農田建設等有機結合起來,切實為當地鄉村振興提供抓手,改善生態環境,為當地的旅游發展提供山清水秀的田園風光。

4.2 建議

1)根據小流域所在區域,結合區域發展規劃、區域位置,將生態清潔小流域建設與美麗鄉村建設有機結合起來,切實為鄉村振興助力。

2)在有條件的小流域內,可增設雨洪利用措施,既可以有效利用當地雨水、洪水等非常規水源,又可以減輕小流域內溝道行洪壓力。

3)加大管理和宣傳力度,吸引更多的社會資本、民間資本參與生態清潔小流域建設。