北京市濱河森林公園建設項目水土流失特點及防治措施探討

［關鍵詞］ 濱河森林公園；水土流失；防治措施；北京市

［摘要］ 濱河森林公園是利用森林的多種功能，融合自然景觀和人文景觀，以水為主題，以開展濱水森林活動為宗旨，為人們提供具有一定規模的游覽、度假、休憩、保健療養、科學教育、文化娛樂的場所，建成后可以有效改善當地的生態環境，美化區域景觀。然而，由于建設過程中占地面積大、建設周期長、建設內容多、施工中人為干擾強烈，因此工程建設期和運行期均容易出現水土流失問題。基于對北京市濱河森林公園的資料調研和實地調查，發現濱河森林公園建設項目水土流失成因主要是工程建設期園林綠化工程的土石方挖填、配套工程建設、臨時防護不到位，工程運行期排水措施、邊坡防護、坡腳防護不完善等。根據海綿城市建設理論，提出以微地形改造工程、雨水收集和利用工程、排水系統工程、護坡工程、綠地坡腳防護工程、裸露樹穴防護工程、硬化鋪裝生態工程、植被綠化工程、臨時防護工程九大工程為“骨架”的濱河森林公園水土保持措施體系，可以有效遏制水土流失，提升濱河森林公園的生態和社會效益。

［中圖分類號］ S157[文獻標識碼] CDOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.04.006

［引用格式］ 賈瑞燕.北京市濱河森林公園建設項目水土流失特點及防治措施探討[J].中國水土保持，2024（4）：20-23.

“十二五”和“十三五”期間，北京市全力推進多項重要的生態工程建設，基本形成北京市綠化隔離（以下簡稱“綠隔”）地區“綠色項鏈”格局，其中第一道綠隔地區建成各類公園102處，第二道綠隔地區建成郊野公園40處。同時，北京市穩步推進濕地保護恢復與建設，建成濕地自然保護區6處、濕地公園12處、濕地自然保護小區10處，生物多樣性顯著提高。《北京市“十四五”時期重大基礎設施發展規劃》提出，“十四五”時期北京市將重點關注城鄉生態環境，進一步豐富城鄉生態景觀和生物多樣性，構建連片成規模、聯通成體系的平原地區大尺度綠色空間組團，增加可進入、可體驗的生態休閑空間。在提升綜合公園服務品質方面，規劃中明確了建設溫榆河公園、奧北森林公園、潮白河國家森林公園、南苑森林濕地公園等成長型公園，持續完善北京市第一道綠隔城市公園和第二道綠隔郊野公園。濱河森林公園是利用森林的多種功能，融合自然景觀和人文景觀，以水為主題，以開展濱水森林活動為宗旨，為人們提供具有一定規模的游覽、度假、休憩、保健療養、科學教育、文化娛樂的場所。濱河森林公園作為綠色空間組團的重要組成部分，具有良好的森林景觀和生態環境，建成后可遏制區域水土流失、改善當地生態環境。然而，由于濱河森林公園占地面積大、建設周期長、建設內容多、施工中人為干擾強烈，建設過程中極易導致水土流失、破壞生態環境，加上當前濱河森林公園水土保持設計不夠完善，可能加劇水土流失的風險，因此加強濱河森林公園建設和運行過程中的水土保持工作至關重要。

1濱河森林公園建設項目水土流失特點

1.1工程建設期的水土流失濱河森林公園通常位于河道或溝道附近，占地規模大；施工過程中涉及大量的土石方開挖和回填，施工擾動強度大；建設工期通常在2 a左右，施工擾動時間長，且不可避免會在雨季進行施工，因此濱河森林公園施工期水土流失風險較大。園林綠化工程中的土石方挖填、配套工程建設、臨時防護措施不完善均會導致水土流失的發生。1）園林綠化工程中土石方挖填。園林綠化工程是濱河森林公園建設的重要部分，通常園林綠化工程占地面積為濱河森林公園總面積的40%～70%。以目前已實施的濱河森林公園為例，大興區濱河森林公園占地面積為696.47 hm2，其中園林綠化工程占地面積332.35 hm2；昌平新城濱河森林公園占地面積736 hm2，其中園林綠化工程占地面積360.60 hm2。為滿足園林景觀要求，園林綠化工程在種植植物前首先要進行微地形改造，微地形塑造過程可以消化開挖的多余土方，減少棄土外運，是土石方平衡的重要措施。但是園林綠化工程建設需要大規模土方開挖和調運，當水土流失防護措施不到位時極易產生嚴重的水土流失。2）配套工程建設。濱河森林公園建設中通常伴隨水利工程、道路廣場工程、市政管線工程、附屬設施工程等配套工程建設，這些配套工程面積占濱河森林公園總面積的30%～50%。配套工程建設中人為擾動強烈，涉及大量土石方開挖、回填、臨時堆放等，坡面臨時堆土結構松散，極易引起水土流失。3）臨時防護措施不完善。濱河森林公園建設內容多、施工區域分散，會產生大面積的地表裸露，水土流失防治責任范圍較大。總結北京市濱河森林公園建設情況后，發現施工中采取的水土流失臨時防護措施主要包括灑水降塵、密目網苫蓋、施工便道臨時硬化等，缺少施工場地臨時排水、沉沙措施，未對施工過程中產生的裸露邊坡、臨時堆土采取相應的防護措施，造成水土流失嚴重。

1.2工程運行期的水土流失1）排水措施設計不完善。濱河森林公園依托河道而建，自然河道有收集兩岸徑流的作用。然而園林綠化工程在改造兩岸微地形時，不可避免會改變原有水路，有時會出現原有水路被阻塞，雨季到來時，被阻塞的水路無法有序排放徑流，而匯集形成較大的地面徑流，進而引發水土流失。此外，濱河森林公園通常采用工程和植物措施相結合的方式進行河道岸坡防護設計，以確保河道岸坡的穩定性，并滿足景觀需求。植物護坡雖然可以起到部分排水功能，但其抗沖刷能力較弱，在缺乏合理的縱向排水設計時，降水極易沖毀岸坡，破壞建成設施，產生水土流失。例如，依據北京市水科學技術研究院提出的北京市平原城鎮建設區水土保持徑流系數及土壤侵蝕分級研究技術報告，昌平濱河森林公園中一處河道岸坡，植被覆蓋度達90%， 賈瑞燕：北京市濱河森林公園建設項目水土流失特點及防治措施探討但土壤侵蝕模數達到10 411.56 t/（km2·a），其原因就是河道岸坡缺少縱向排水設計，導致河道岸坡雖然有植物措施防護，但是經常受到外圍降雨徑流的沖刷，水土流失嚴重。2）邊坡防護措施不到位。邊坡防護是濱河森林公園建設中重要的水土流失防護措施，邊坡防護措施不到位則無法有效防止降雨沖刷，導致溝蝕的發生。例如，北京南海子郊野公園中的一處堆積邊坡，植被覆蓋度約100%，但土壤侵蝕模數高達22 234 t/（km2·a），其原因是邊坡堆積物由離散程度大、組成物質不均勻的土石混合物組成，土體松散，土壤抗蝕性差，邊坡防護僅采取了單一的植物措施，防護不到位，邊坡極易遭受雨滴擊濺侵蝕和地表徑流沖刷，水土流失嚴重。3）微地形整治中防護措施不完善。濱河森林公園微地形整治是依低挖湖、依高堆山，在滿足土石方平衡要求的同時，可以使園林地形富于變化，因此會產生大規模的土丘式地形。當地形坡度設置不合理、堆積物土質松散，再加上防護措施不完善時，極易產生水土流失[1]。4）綠地坡腳防護措施缺失。園路和綠地在局部陡坡銜接處缺少坡腳防護措施，會導致降雨時綠地內的泥土被沖刷至園路上，不僅影響園路通行和景觀效果，也會導致水土流失[2]。5）裸露樹穴問題。裸露樹穴是濱河森林公園建設中最常見的綠化形式，既可以匯集雨水徑流，也方便日常施肥、松土等養護工作。然而，裸露樹穴中的裸露泥土在經歷降雨或日常澆水后不僅會造成水土流失，影響周邊景觀效果，而且在大風干燥天氣下極易造成揚塵污染。

2濱河森林公園建設項目水土流失防治措施體系依據濱河森林公園建設期和運行期的水土流失特點和成因，基于海綿城市建設理念，從生態治理角度出發，確定了以微地形改造工程、雨水收集和利用工程、排水系統工程、護坡工程、綠地坡腳防護工程、裸露樹穴防護工程、硬化鋪裝生態工程、植被綠化工程、臨時防護工程九大工程為“骨架”的濱河森林公園水土保持措施體系。

2.1微地形改造工程濱河森林公園的主要建設內容是園林綠化，園林綠化設計應最大程度保留原有地貌，微地形改造應順應地形設置場地，避免大規模的場地平整和開挖，盡量減少土方開挖和回填；通過微地形改造將多余土方有效利用，減少棄土外運，實現土石方平衡。微地形改造工程應設計完善的表土剝離與保護措施，做好臨時苫蓋、排水工作，避免臨時堆土引發的水土流失。

2.2雨水收集與利用工程濱河森林公園綠地空間廣闊、占地面積較大，這些綠地空間不僅可以有效滲透雨水，而且植物根系還能起到凈化雨水中懸浮物和雜質的作用，因此濱河森林公園可以通過雨水收集與利用工程實現水資源的有效保護和循環利用。雨水收集與利用工程應貫徹海綿城市理念，采用低影響開發（LID）技術措施進行雨水收集和處理：結合地形，設計雨水徑流控制方式，設置下凹式綠地和透水鋪裝，利用其海綿功能減少雨水徑流；設置植草溝、旱溪等措施輸送雨水、消減徑流，并對雨水中的污染物進行初步處理；采用滲透井、滲透池、滲透管等滲透設施增加雨水滲透量；設置人工湖、景觀水池、雨水濕地等，對雨水進行存儲、沉淀、凈化，以供景觀補水和灌溉等。

2.3排水系統工程濱河森林公園排水系統工程設計應充分考慮當地氣候條件和地形地貌特征，確保排水系統工程切實發揮匯水、導水、排水功能。通過河道局部微地形改造設計，引導徑流匯入河道或其他雨洪管理設施，確保堤岸徑流有序排泄，避免隨意流淌的現象；應在堤岸上方的坡頂布設收集和排水設施，在坡面布設疏導和排水設施，防止發生岸坡溝蝕；可以在綠地內部通過合理進行微地形改造，引導雨水徑流有序排放或匯集于集水空間；對于陡坡，需要進行放坡處理，以減緩徑流速度，同時需要在坡面合理布設排水設施。

2.4護坡工程1）河道岸坡。科學合理的河道岸坡防護措施可以有效減緩水流對坡面的沖刷，保證坡面穩定，控制水土流失。需要針對常水位以上和常水位以下兩種不同情形采取不同的河道岸坡護坡措施：①常水位以上的坡面雖然不會受到直接水流沖刷，但是會受到降水、地表徑流、人類活動等影響，因此需要采取排水、消能、綜合防護措施，減輕地表徑流沖刷，維護邊坡穩定，避免河道泥沙淤積。對于坡比在1∶1～1∶1.5的穩定土質邊坡，可以采用生態植被毯和植物護坡相結合的方式；對于坡度較小、坡面較長的土質邊坡，適宜采用喬灌草結合的生態護坡方式；對于河幅較寬、坡度較小、坡面相對穩定，且侵蝕不嚴重的自然或近自然斷面河道，適宜采用生態緩沖過濾袋進行防護。②常水位以下的坡面位于水陸交錯區域，經常遭受水流直接沖刷，水土流失嚴重，因此建議采取工程護岸和植物護坡相結合的護坡措施。對于水位較高、沖刷嚴重、坡度較小的河道，石箱籠擋土墻護岸可以有效減弱水流沖刷力；對于暴雨和洪水頻發的河道，適宜采用漿砌石擋土墻作為主要護岸工程；對于水流緩慢、坡面平緩的河道，適宜采用水生植物護岸措施，不僅可以有效維護坡面穩定、減緩水流沖刷，還可以為河道增添景觀效果；對于河床坡度較小、河岸相對寬廣的河道，拋石結合植物措施的護岸方式可以起到更好的水土流失防治效果，并具有良好的生態效益[3]。2）堆積邊坡。濱河森林公園建設中會產生大量的堆積邊坡，一方面堆積邊坡設計需要依據具體地形特征進行合理規劃，坡面不能過于平緩，也不能過于陡峭，過于平緩的坡面極易導致水分滯留和土壤沉積，增加水土流失風險，而過于陡峭的坡面會增加土壤侵蝕和滑坡、崩塌的風險。對于地形起伏較大的地區，可以將堆積邊坡設計為梯田式臺地或層疊式臺地，有助于維護邊坡穩定。另一方面，堆積邊坡的固土和排水措施設計是提高坡面穩定性、防止水土流失的關鍵。固土措施在堆積邊坡填土工作結束后實施，常見的固土措施包括土方壓實、植物固土、格構梁固土、修建擋墻等。排水措施設計應充分考慮地形特征，防止水分集聚，常見的排水措施包括排水溝、排水管道、防滲擋土墻等[4]。

2.5綠地坡腳防護工程針對綠地內泥土被沖刷至園路的問題，可以從3個方面布設綠地坡腳防護工程：一是依據氣溫、光照、降水等特征，選擇合適的地被植物，增加土壤的穩定性。如在陽光充足區域優先考慮種植根系發達的草本植物，在背陰區域優先選擇種植爬山虎等耐陰植被。二是在園路和土方邊坡的銜接處布設擋土石板或矮腳墻，避免泥土進入園路。三是依據實際情況，增設排水管道、明溝蓋板、雨水收集井等，有助于增加排水效率[2]。

2.6裸露樹穴防護工程裸露樹穴防護有多種方法，最常見的是有機物覆蓋和種植低矮植物這兩種方式：①利用松鱗等生物材料覆蓋樹穴是一種常見的生態防護方式，松鱗通透性好、體量輕，且在腐爛后可以作為植物生長的肥料，具有循環利用的特點。目前除松鱗外，可以覆蓋樹穴的生物材料相對較少，成本較高。此外，還可以有效利用公園內的枯枝落葉，將樹皮、樹枝、樹葉等經過粉碎和殺菌處理后，通過黏結工藝鋪設在樹穴中。②種植低矮的花草植物是另一種常見的裸露樹穴防護方式，可以依據季節變化選擇不同植物，或依據植物形態和顏色進行搭配，達到“見縫補綠”的效果。這種方式不僅起到固土和蓄水的作用，還可以利用植物的色彩和形態豐富景觀空間，增添森林公園的層次感和活力[5]。

2.7硬化鋪裝生態工程在濱河森林公園內部承擔游人休閑游憩功能的道路、綠道、濱水棧道、廣場、生態停車場等采用透水磚鋪裝或嵌草磚鋪裝，不僅可以減輕徑流對地面的沖刷，控制水土流失，還可以涵養地下水源，降低城市內澇的風險。

2.8植被綠化工程在選擇植物綠化時，應遵循適地適樹的原則，優先選擇適應性強的本土樹種，本土樹種生命力強、水源涵養能力高、養護成本較低。同時注重選擇節水耐旱的植被，可以提高水分吸收效率，節省灌溉成本；優先選擇生長周期短、固土能力強的植物，可以有效減緩雨水沖刷，降低徑流速度。此外，植被選擇要結合濱河森林公園各類工程的特點，充分考慮景觀效果，設計合適的植物配置方案。工程運行期間要加強植被保護，定期修剪和更新，保持地表覆蓋，維持植被的良好長勢，充分發揮植被保護水土資源的功能。

2.9臨時防護工程濱河森林公園建設項目施工期間會造成植被和土壤結構破壞，若缺少有效的臨時防護措施，雨水沖刷會攜帶大量泥沙匯入周邊河道，造成土壤養分流失，導致河道淤積，影響城市防洪安全，同時也會將土壤中的污染物帶入水體，惡化水質。臨時防護工程是有效防治施工期間水土流失的重要措施。一是生產建設單位要高度重視水土保持工作，認真落實水土保持“三同時”制度，及時進行臨時防護工程建設，主動采取合理有效的防護措施，將潛在水土流失風險降到最低。二是要對臨時防護工程進行整體規劃，充分摸清水系、河道、邊坡等具體情況，排水、沉沙等臨時防護工程可與永久工程相結合，適當調整施工時序，將植草溝、景觀水池的開挖工序前移，作為施工期間的排水、沉沙措施；在尚未開工建設的裸露地表區域鋪設草皮、撒播草籽，并采取表土固結等固土措施[6]。三是要合理規劃施工工序和工期，盡量避開在雨季進行大面積的土方開挖，做到開挖土方隨挖隨運，就近堆置于設置的臨時堆土區，避免運輸過程的土方流失，并在臨時堆土區做好臨時攔擋和苫蓋工作，防止堆土被雨水沖刷。

3結束語作為重要的生態工程，濱河森林公園建設項目建成后可以有效改善當地的生態環境，美化區域景觀。然而，由于建設過程中人為擾動范圍廣、擾動劇烈，水土流失防治難度較高，工程建設期和運行期均容易出現水土流失問題。基于對北京市濱河森林公園的資料調研和實地調查，發現濱河森林公園建設項目水土流失成因主要是工程建設期園林綠化工程的土石方挖填、配套工程建設、臨時防護不到位，工程運行期排水措施、邊坡防護、坡腳防護不完善等。根據海綿城市建設理論，提出以微地形改造工程、雨水收集和利用工程、排水系統工程、護坡工程、綠地坡腳防護工程、裸露樹穴防護工程、硬化鋪裝生態工程、植被綠化工程、臨時防護工程九大工程為“骨架”的濱河森林公園水土保持措施體系，可以有效減緩徑流沖刷、增強固土能力、攔截泥沙、遏制水土流失，提升濱河森林公園的生態和社會效益，推動北京市綠色組團空間建設和水土保持高質量發展。

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