论滨河湿地公园建设中的水土保持措施设计——以北京市昌平区沙河湿地公园项目为例

尹艳杰

(北京东方利禾景观设计有限公司，北京 100020)

湿地是地球表层最独特的生态系统[1]，而滨河湿地公园则是建立在城市及其周边，具有一定自然特性、科学研究和美学价值的湿地生态系统[2]。湿地公园的特点是能够为人们提供游憩玩耍的场所、涵养城市水源、维持区域水平衡、调节区域气候、降解污染物、改善生态环境、保护生物多样性等，这些特点可以总结为湿地公园的“主题性、自然性和生态性”。滨河湿地公园的建设目的是实现湿地的“社会效益、生态效益和经济效益”[3]。

虽然在历史上北京市有着非常丰富的湿地资源，但随着社会经济的不断发展，特别是受城市建设、建库截流、农田土地整治、污水乱排等影响，北京市仅存的湿地也在慢慢地发生萎缩、退化，因此湿地环境的改善、水质的提升逐渐得到人们的关注。现阶段，人们在湿地公园的建设上，不再只关注表面的景观化、艺术化，越来越坚持可持续发展的理念，追求自然、生态的原则，将湿地公园作为一个整体来保护，进行综合整治和系统恢复，以充分发挥它的涵养水源、防洪蓄水、固碳减排、改善区域小气候、水土保持等多重功能。

在此以北京市昌平区沙河湿地公园为例，从水土保持的角度探讨此类湿地公园建设时的水土流失成因、应该具备的水土保持措施体系及方案设计等，以期最大程度降低滨河湿地公园建设及运行过程中造成的水土流失，为促进其可持续发展提供一定的指导作用。

1 工程概况

北京市昌平区沙河水库流域处于北运河源头，是北京城市副中心区域和北运河流域水生态环境治理的重要节点，上游水环境质量的改善直接关系到通州副中心水质的提升。建设沙河湿地不仅是湿地公园正常运行的保障措施，也是响应国务院和市政府颁布的“水十条”等一系列管理办法的重要工作内容。沙河湿地公园项目以“水环境质量提升、水资源优化配置、水生态文明构建”为目标，以“京北水脉、生态绿脉、历史文脉、旅游景脉”一轴四脉为功能定位。

本项目位于北京市昌平区，建设范围北至十三陵水库溢洪道，南至定泗路，西至昌平区界，东至规划崔阿路。建设内容包括东沙河、北沙河、南沙河、沙河水库和温榆河5个湿地公园，主要工程可分为湿地保护恢复、景观建设、科普宣传、基础设施建设、湿地水质改善及市政配套等6项建设工程，5个湿地公园总用地面积1 061.04 hm2。

2 水土流失的成因

湿地保护恢复工程、景观建设工程、科普宣传工程、基础设施建设工程、湿地水质改善工程及市政配套工程这6项建设工程能直接代表此类湿地公园项目的工程内容分类，所以我们对这6项工程内容进行区分，探讨分析此类项目产生水土流失的原因更有针对性和参考性。

2.1 湿地保护恢复工程

湿地保护恢复工程是对退化的湿地景观、生态系统及物种多样性等开展的一系列保护和恢复的工程。湿地保护恢复建设主要通过水系疏通、水源涵养、水质改善、水生动植物栖息地环境改善等措施达到保护和恢复退化湿地的目的。其中的河道清淤、湿地建设、生态护坡、土方开挖、微地形改造及雨水汇集等具体工程内容的建设无疑是此项工程产生水土流失量比较大的因素。此类工程兼备占地面积大、施工范围广、工期长、人为扰动剧烈、挖填转运土方量大等特点，在整个项目中引起的水土流失量最大，所以需要采取系统的水土保持措施，减少水土流失量。

2.2 景观建设工程

景观建设工程主要包含植被景观、人文景观和景观小品三部分，而植被景观工程中绿化用地的整理、乔灌草的栽植及恢复是景观建设工程产生水土流失的主要因素。项目建设前，原公园虽然生态状态良好，但是缺乏景观性，植被结构单一、杂乱生长、管理不善。为了打造自然、疏密有致的湿地丛林景观，必然要对原有植被进行整理或砍伐，重新打造错落有致、色彩纷呈、物种多样的植被景观。但是先破坏后补植再恢复的植被打造方式，必然会破坏区域原有的水土保持功能，在整理绿化用地、塑造地形、栽植乔灌草的过程中产生水土流失。

2.3 科普宣传工程

科普宣传工程主要是布设标识牌、警示牌、解说游赏系统，不会产生水土流失。

2.4 基础设施建设工程

在基础设施建设工程中，园路、绿道、滨水栈道、广场、生态停车场、各类服务用房等附属设施的建设是本项工程产生水土流失的主要因素，因为这些工程施工时都会对原有绿地造成破坏。这些工程通常小而分散或呈条带状分布，造成的地表裸露面和产生的临时堆土不便集中防护，也容易被忽视，如果施工单位水土保持工作不完善，那么施工时便很容易造成水土流失。

2.5 湿地水质改善工程

在湿地水质改善工程中，主要内容是布设改善水质的循环泵站、曝气设施、推流设施、水质监控设备、生态浮岛、悬浮湿地、湿地植被等，以上工程建设过程中会产生少量的水土流失。湿地公园一般都有水质改善的需求，所以存在新建或改移给排水管线的内容。管线工程是线性隐蔽工程，管槽开挖需要机械施工，会对现有场地进行线性扰动造成地表破坏，所以管线工程是此类工程产生水土流失的主要因素。而管线开挖具有工期短、施工快、临时堆土沿槽堆放的特点，很多施工单位会忽略临时堆土的防护与后期开挖面植被恢复的问题[4]，并且在工期紧张的情况下，还会在大风或阴雨天施工，加剧土壤的水蚀和风蚀，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对工程进行配水、配电及配套建设各类安全网络系统和各类基础服务用房等，其中配套雨污水管线的新建及改造是产生水土流失的重点。一般情况下，公园需要供水及产生污水的场所都分散在公园的不同角落用于服务过往的游客，但是公园本身占地较大，距离周边市政管线较远，需要布设的供水管线及排水管线一般较长，所以公园类项目的给排水管线工程产生的水土流失不容小觑。

3 水土保持措施布设

3.1 主体设计的水土保持措施

(1)针对清淤工程，主体设计采取分段围堰导流法，利用具有水土保持功能的土袋围堰进行挡水，将河床分段施工，最终使河道水流分期通过被束窄的河床导向下游。同时，主体设计清淤的方式是环保清淤和排干清淤，保证淤泥中不存在有毒有害物质后再进行晾晒，然后运往渣土消纳场进行处理，清淤及转运过程中注重水土流失的防护，避免扬尘对周边环境的危害。本项目清理出的淤泥共计9.21万m3，其中东沙河园区清淤1.73万m3、北沙河园区清淤3.64万m3、沙河水库园区清淤3.84万m3。东沙河及北沙河适用于排干清淤，沙河水库适用于环保清淤。

(2)针对护坡工程，主体设计从护坡的安全性、通达性、美观性、体验性等角度分区段采用草坡型生态护坡、棕榈石砌块生态护坡、粗骨料混凝土生态护坡及湿地滩涂型生态护坡几种护坡形式。护坡工程建设过程中，主体设计考虑了护坡的表土剥离及临时堆土防护问题，避免了护坡施工时造成边坡裸露及临时堆土未采取防护措施导致水土流失加剧的情况发生。本项目生态护坡共计38.73 hm2，其中草坡型生态护坡12.24 hm2、棕榈石砌块生态护坡20.49 hm2、粗骨料混凝土生态护坡0.93 hm2、湿地滩涂型生态护坡5.07 hm2。

(3)针对土方开挖微地形改造工程，主体设计考虑土方挖填平衡，同时尽量减少土方开挖量及回填量，合理利用土方，通过微地形的塑造消化开挖的多余土方，减少弃土外运，减少开挖回填过程中的水土流失。本项目土石方挖填总量147.13万m3，其中挖方总量78.45万m3、填方总量68.68万m3，无外借土方，弃方总量9.77万m3(其中淤泥9.21万m3、渣土0.56万m3)。

(4)针对雨水汇集问题，主体设计依托海绵城市的设计理念，对雨水带来的面源污染，主体采用LID技术措施进行控制与处理。对可进行透水铺装的硬化场地周边设计植草沟，利用植草沟的海绵功能减少雨水径流量。然后，应用植草沟输送雨水、消减径流量，并对雨水中的污染物进行初步处理。最后，通过雨水湿地等设施，对雨水进行进一步处理，去除污染物，雨水下渗补充地下水或雨水资源再利用作为景观水体，实现雨水径流的拦截、处理和资源化利用。本项目总计布设植草沟59 190 m。

(5)针对乔灌草的恢复及绿化场地的整理，主体设计充分考虑植物配置原则，局部区域利用公园内的原有植物，其他区域则根据地形地貌特征选择具有地方特色、性价比高、适应性强的乡土树种，坚持乔木、灌木、地被相结合的原则，通过合理搭配乔灌草的比例，构建多层次的种植结构，增加美化效果。本项目公园绿化面积达394.61 hm2。

(6)针对湿地植被的景观建设，主体设计采取了多种湿地类型，包括塘-湿地、悬浮湿地、河道型湿地和人工湿地四种。湿地植被多选择黄菖蒲、芦苇、水葱、香蒲、睡莲、荷花和千屈菜等，这些植被具有水土保持功能，可以纳入水土保持措施体系。本项目共计建设湿地518.16 hm2，其中东沙河园区175.22 hm2、北沙河园区55.97 hm2、南沙河园区121.08 hm2、沙河水库园区97.04 hm2、温榆河园区68.85 hm2。

(7)针对园路、绿道、滨水栈道、广场、生态停车场、各类服务用房等附属设施的建设，主体设计采用透水砖铺装或嵌草砖铺装。透水铺装可以涵养地下水源，减少地表径流，符合水土保持治理思路，可以纳入水土保持措施体系。本项目主体设计采取的可透水铺装面积共计22.36 hm2。

主体工程布设的水土保持措施虽然会在一定程度上起到水土流失预防作用，值得类似工程参考借鉴，但是主体工程考虑的水土保持措施往往不完善、不全面，需要我们结合主体已有的水土保持措施，进一步补充完善水土保持措施体系，以最大限度降低水土流失。

3.2 水土保持措施方案设计

根据本类项目的特点，本工程造成的水土流失绝大部分集中在施工期，因为一般滨河湿地公园都具有占地面积大、工期长的特点，所以这一特点注定了在施工期内产生的水土流失量较大。结合主体工程建设特点、工程布局、设计和施工情况及可能造成的水土流失等情况，遵照治理措施布局合理、技术指标可行、方案实施后经济有效等原则，在全面勘察和分析的基础上，将本工程划分为5个水土流失防治分区：景观绿化工程防治区、水系工程防治区、道路及场地工程防治区、配套设施工程防治区和施工临建工程防治区。

(1)景观绿化工程防治区包含乔灌草种植区域及配套灌溉管线区域，具体工程内容主要包括表土剥离、土地整治、微地形塑造、管线敷设等。根据工程施工特点，表土剥离、土地整治、微地形塑造、管沟开挖等施工活动会对原有地表土壤造成破坏，且施工扰动面积较大，因而引发新的水土流失量较大。所以，在景观绿化时首先要做好表土保护工作及管沟开挖土方的防护工作，同时要保证施工场地的临时排水、拦挡、遮盖等临时性防护工作做到位。

(2)水系工程防治区水土流失主要发生在湿地建设期间，因为湿地建设涉及岸坡恢复和湿地植物种植，所以施工扰动较集中，施工期间需积极布设施工围堰保障工程干燥施工，减少该区施工造成的水土流失。本方案进一步优化了施工工艺，补充设计了施工期间的临时覆盖、拦挡等临时防护措施。

(3)道路及场地工程防治区主要包括园路铺装区域、广场铺装区域、停车场铺装区域等。根据工程施工特点，虽然铺装前的土地整治施工必然会对原有地表土壤造成破坏，但是施工扰动面积相对较小，引发新的水土流失量不大，所以在进行场地硬化、透水铺装时需要补充施工期间的裸露地表遮盖、施工场地的临时排水等临时防护工作。

(4)配套设施工程防治区主要指公园配套服务设施(管理用房、服务用房、公厕、售卖亭等)区域。这些施工区域较分散，施工特点较明显，均为建筑物基础的处理工程，施工期间扰动地表，施工结束后改变土地使用性质，易引发轻微的水土流失，需要补充施工期间临时拦挡、遮盖等临时性防护工作。

(5)施工临建工程防治区主要指施工材料的临时堆放和加工等区域。这种区域也较分散，施工期间临时占压地表，施工材料松散堆放且没有覆盖等疏漏易引发轻微的水土流失，应补充施工期间的临时硬化、临时拦挡、临时排水沉沙、临时遮盖等工作，同时施工结束要对临时占地进行土地整治，然后撒播草籽进行绿化恢复。

4 结 语

滨河湿地公园属于一种工程内容相对复杂的生态景观化工程，根据此类工程施工期造成水土流失的原因及运行期形成的水土保持效果，它也属于一种水土保持工程。为了更好地发挥滨河湿地公园的多种功能，我们总结出了此类公园建设中产生水土流失的普遍原因：占地面积大、施工期长、人为扰动剧烈、挖填方量大、地表景观及湿地景观需要重新构建、新建工程主体设计水土保持措施不足等。然后，结合主体工程建设特点、工程布局、设计和施工情况、可能造成的水土流失情况等，进行水土流失防治分区，在肯定主体设计水土保持措施的基础上，逐个对分区中造成水土流失的工程补充水土流失防护措施，对症下药，一一突破，尽可能地减少了工程建设期及运行期的水土流失。