城市建設項目水土保持理念和實踐

王永喜 夏兵 劉萌萌 王耀建

［關鍵詞］ 城市水土保持；臨時措施；動態防護；技術要求；深圳市

［摘 要］ 針對城市建設項目施工過程的動態變化特點，近年來深圳在生產建設項目水土流失防治方面通過合理設置臨時水土保持措施，有效防治了水土流失。對生產建設項目水土保持施工圖設計的技術要點、設計內容和深度、動態重復的工程量計列等進行了分析和總結，在滿足施工區水土流失防治的條件下，合理設計各項措施內容，促進水土保持措施內容與建設項目的建設程序相適應，可對水土保持措施量化落實、精細化管理起到明確的指導作用。

［中圖分類號］ S157[文獻標識碼] CDOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.03.005

［引用格式］ 王永喜，夏兵，劉萌萌，等.城市建設項目水土保持理念和實踐[J].中國水土保持，2024（3）：15-17，33.

城市建設項目在城市發展過程中不斷增速增量，近年來，我國城鎮化已經進入快速發展時期，截至2020年末，城鎮化率已經突破60%^[1]。在城市建設過程中的水土流失防治方面，20世紀90年代提出的城市水土保持一直是水土保持工作的一項重要內容。以深圳市為代表的城市水土保持先行示范城市，在城市水土流失防治和城市水土保持工作內容等方面，進行了大量的創新和實踐，對城市生態環境的改善做出了重要貢獻。近年來，深圳市在城市水土保持技術標準與規范方面，進行廣泛深入的調查研究，充分分析生產建設項目水土保持的現狀及發展趨勢，吸取國內外水土保持行業的相關技術成果、實踐經驗，在現有相關國家技術規范的基礎上，針對生產建設項目施工期建設特點，補充、細化生產建設項目水土保持臨時措施的設計與施工技術要求，對不同類型生產建設項目施工期水土保持措施體系進行了總結和分類規定^[2]。

1 水土保持特點

城市建設項目的水土流失特點有敏感性、人為性和突發性。敏感性是因為城市建設項目比較集中，人口密度大，水土流失產生的社會影響大，敏感性非常高。人為性是由于城市建設活動擾動地面造成大量人為水土流失。突發性是指水土流失最嚴重階段在施工階段，遇到強降雨很容易產生突發性的水土流失危害。

城市建設項目水土保持有臨時性和生態性兩方面特點。臨時性是指針對施工期動態變化的水土流失過程所采取的水土保持措施的特點。生態性是指水土保持工作要跟后期的永久措施和環境美化結合起來。

2 當前主要問題

深圳市2020年審批（備案）生產建設項目水土保持方案679個^[3]，涉及水土流失防治責任范圍44.37 km²。通過對建設項目現場調查分析，主要存在以下問題：①水土保持專項資金未落實，沒有相應的水土保持設計圖，依據的是批復（備案）的水土保持方案文件，現場難以對照實施；施工單位等對水土保持的認識不足，不夠重視，現場管理不到位。②裸露場地的臨時覆蓋材料多樣，效果相差很大?，F場大部分采用防塵網或者無紡布，雖然防塵效果滿足環保要求，但是幾乎起不到防治水土流失的作用。③施工現場截排水措施布置不完善，管理維護不到位，排水系統淤積堵塞嚴重，未能有效發揮排導作用。

3 技術實踐

深圳市經過20多a的探索與實踐，已經形成了具有一定地域特色的城市建設項目水土保持技術體系，基于城市水土保持特點，形成了現場解決實際問題的經驗和措施體系。城市建設項目水土保持工作內容已經從方案階段向施工監管階段發展，并延伸到工程建設的各個環節，這就需要一個措施體系，從方案設計到施工各個環節與之相匹配，針對建設過程中地形地貌的動態變化，對設計和施工的整個過程有相應的技術規定，指導施工期精細化管理管控，為施工期水土流失防治提供技術支撐，以更適應建設過程中動態變化的施工場地水土流失控制。

3.1 建設項目的匯水分析

匯水分析應堅持“分區匯水、清水外截、區內理順”的原則，分析的范圍應包括項目水土流失防治責任范圍和匯水進入防治責任范圍的其他區域，排水布局宜設置多個匯流出口，分散排水，細分為多個匯水單元，防止出現匯水集中沖刷的現象。匯水分析應分施工前、施工中和完工后3個階段：施工前應對現有排水溝、渠道、河道、池塘、人工湖位置、市政雨水管網進行調查，并分析下游排水設施的可承納能力，明確接駁途徑；施工中宜對施工現場的匯水進行梳理，結合匯水分區布設臨時截排水系統，確定臨時排水設施規格；完工后宜進行匯水評價，校核主體工程永久截排水系統的過流能力。

3.2 截排水溝水力計算公式的選擇

經過對現有技術規范中截排水溝水力計算公式的對比分析，結合深圳的降雨和城市排水通道現狀，按兩種排水接駁情況分別確定水力計算公式，以適應城市不同地類的排水系統情況。

3.2.1 接入自然水系

當生產建設項目施工期涉及山體匯水或匯水排入河道、溝渠等自然水系時，采用水利經驗公式計算洪峰流量。臨時排水設計宜采用10～20 a一遇設計標準^[3]。

匯水面積小于0.1 km²的集水區，洪峰流量計算公式為

Q_m=0.278KIF₁（1）

式中：Q_m為洪峰流量，單位m³/s；K為洪峰徑流系數；I為1 h設計雨量，單位mm；F₁為集水面積，單位km²。

匯水面積大于或等于0.1 km²且小于10 km²時，洪峰流量計算采用廣東省洪峰流量經驗公式，計算公式為

Q_m=CHF^0.84₁（2）

式中：C為與頻率有關的流量系數；H為24 h設計雨量，單位mm。

匯水面積大于或等于10 km²時，

王永喜等：城市建設項目水土保持理念和實踐

洪峰流量計算參照《廣東省暴雨徑流查算圖表使用手冊》中的綜合單位線法。

3.2.2 接入市政雨水管網

當生產建設項目施工期排水出口為市政雨水管網時，采用市政排水經驗公式計算洪峰流量，臨時排水設計重現期宜采用3 a^[3]。公式為

Q_m=ψqF₂/1 000 ???（3）

式中：ψ為徑流系數；q為設計暴雨強度，通過《深圳市暴雨強度公式及查算圖表》（2015版）查算，單位L/（s·hm²）；F₂為匯水面積，單位hm²。

3.3 排水溝適用范圍和維護要求

針對生產建設項目場地設置的排水溝的類型、材質和適用范圍，進行了技術要求設計，以供不同的場地地貌、不同施工階段選用（見表1）。排水溝應及時進行清淤和維護，在泥沙淤積深度達到最大設計水位的50%前清疏，并在每次暴雨前后及時清疏。

3.4 沉沙池設置技術要求

沉沙池是建設項目水土流失防治中的一種關鍵工程措施。要充分利用現狀低洼地、池塘或設計的人工湖，將其作為自然沉沙池使用，沉沙后再排入市政雨水管網，用以有效防治施工期的泥沙流失。在有場地的情況下，沉沙池規模應盡量大，并采用多級沉沙形式。

根據對以往的水土保持方案中布置的沉沙池數量和驗收的沉沙池容量統計分析結果，參考相關規范，提出對沉沙設施有效總容量的要求：生產建設項目非汛期施工時，平地區施工場地沉沙設施總容量不得小于50 m³/hm²；丘陵區施工場地沉沙設施總容量不得小于100 m³/hm²。汛期施工時，施工場地沉沙設施總容量不得小于100 m³/hm²。當場地條件不能滿足沉沙設施總容量要求時，應采用新技術、新設備提高沉沙能力，如泥沙分離設備、泥漿脫水設備等，這些設備在地鐵施工、城市更新改造的建設項目中經常使用。

3.5 臨時覆蓋措施技術要求

臨時覆蓋措施材料多種，沒有統一的要求，有些覆蓋措施只能滿足環保防塵要求，防止水土流失的效果有限。針對市場上存在的各種臨時覆蓋材料進行了調研，在調查的覆蓋材料中，阻隔徑流沖刷地表、過濾徑流能力最強的2種材料是無紡土工布和編織土工布，基本沒有水土保持效果的覆蓋材料是防塵塑料網和密目網^[4]。實踐中，臨時覆蓋措施要能非常有效地控制施工期間的水土流失，從源頭上解決泥沙來源。表2列出了推薦的覆蓋材料，對規格要求、使用壽命、推薦使用區域等進行了要求和限定。

4 推進生產建設項目水土保持專業施工圖設計

常規的生產建設項目水土保持工作主要包括編制水土保持方案、開展水土保持監測和水土保持專項驗收，其中：編制水土保持方案是在項目建設前期完成的，監測和驗收是在施工中和完工后開展的，水土保持監測是按照批復的水土保持方案內容去開展，水土保持專項驗收也是對照水土保持方案的內容進行開展，與生產建設項目實際施工建設過程結合不緊密?，F在要加強施工階段水土保持工作，應將水土保持專業施工圖設計作為建設工程施工招標依據，納入工程建設施工招標中，促使水土保持措施內容與建設項目的建設程序相適應。如此一來，在水土保持監測和專項驗收的時候，就不是針對水土保持方案的內容，而是針對水土保持施工圖設計內容來進行監測和驗收，更具有可操作性和精確性^[5-6]，對水土保持措施量化落實、精細化管理具有明確的指導作用。

4.1 生產建設項目水土保持專業施工圖的特點

水土保持施工圖與其他專業的施工圖設計要求不同，生產建設項目在建設過程中，擾動地表的場地范圍和豎向標高是動態變化的，為有效防治水土流失，水土保持施工圖設計要針對場地動態變化的特點，分階段、分時段進行設計，既滿足施工圖設計的要求，又體現施工工程場地動態變化的水土流失防治需求。

4.2 施工圖設計主要內容

施工圖設計主要針對生產建設項目水土保持措施的設計內容、設計標準、設計方法進行規定，包括表土保護措施、截排水措施、沉沙措施、泥沙攔擋措施、綠化措施和臨時覆蓋措施等。施工圖設計文件包括封面、目錄、設計說明、地理位置圖、匯水分析及防治責任范圍圖、水土保持措施平面圖、水土保持措施剖面圖、水土保持措施詳圖。工程建設過程中應嚴格按照各階段設計要求進行施工。

4.3 動態過程中的施工圖設計要求

4.3.1 分期分區設置

點式工程一般分為施工準備、場平、基坑施工、建筑施工、綠化等階段，線型工程一般分為施工準備、邊坡施工、路基形成、綠化等階段。不同建設期分別布設水土保持措施，應明確各施工期場地標高變化、地表擾動范圍變化情況，確認前期布設的水土保持設施在后期能否繼續使用，若不能使用則應重新布設，地表擾動擴大的范圍應補充水土保持措施。

根據水土流失防治分區劃分，結合各分區的水土流失特點提出相應的防治措施、防治重點和要求，各分區水土保持措施應具有系統性。防治區外的匯水應獨立排放，各防治分區之間的截排水措施要銜接順利，防治分區內每個排水單元面積不宜大于0.5 hm²。

涉及主體工程具有水土保持功能的措施，雖然不納入水土保持專項投資，但它涉及的內容要在水土保持平面措施中體現，并且要與水土保持措施相銜接，包括與施工時序的銜接、分區措施的銜接，形成整體的水土保持防治措施體系，各個分區、分期的防治措施要具有關聯性、系統性。

4.3.2 邊坡防護的動態技術要求

挖方邊坡應按照“先截后挖”的施工時序，布置山坡截排水系統，在坡頂設擋水埂或排水溝，先完成邊坡上部的截排水溝，再開挖邊坡。挖方邊坡應從上至下開挖，控制開挖面、分級開挖，完成一級邊坡即進行邊坡生態防護，做好坡面截排水。作業中斷或作業后，開挖區域的邊坡應保持穩定。分級平臺應設置平臺排水溝，并布設跌水將匯水接入坡腳排水溝。

填方邊坡應按照“先攔后棄”的施工時序，先完成邊坡下部的攔擋措施。多級填方邊坡，每完成一級邊坡即進行邊坡生態防護。填方邊坡坡頂應設臨時擋水埂，擋水埂應壓實或表面覆蓋。填土中斷或分層作業完成，應對已填區域表面土層壓實并進行覆蓋。臨時裸露填方邊坡應進行土工布覆蓋或實施綠化措施。

4.3.3 合理計列動態重復的工程量

施工動態過程中，重復工程量計列是一個難題，如排水溝、沉沙池、攔擋、覆蓋等，從場平階段到完工階段，要多次布置，這也是與其他專業區別較大的地方，應合理選擇定額、標準，確保投資計算的準確性^[7]。根據現場施工工藝和工期的分析，在一個實施年度內，場平和挖填方邊坡等主要土石方擾動階段，可以計列3次重復工程量，其他階段可以計列1～2次重復工程量，年度施工期最多可以計列5次重復的工程量。施工單位應優化施工組織和工序安排，在滿足防治水土流失的要求下，合理設置臨時措施的重復次數。

5 結束語

針對建設項目施工過程中的動態變化條件，提出了以上各項水土保持技術要求，要實現在施工過程有效防控水土流失，還需要參建各方的重視和配合、相應資金的落實、相關監管制度的建立等多方面的條件。隨著城市建設繼續發展，對水土保持的要求會越來越高，因此要持續進行水土保持技術層面的創新和研究，以及相關材料和設備的研發，使各項技術措施更能適應建設過程的變化和需要，為城市建設的生態健康發展提供可行的技術支撐。

[參考文獻]

[1] 王佳楠，姜靜.我國城鎮化高質量發展探索[J].合作經濟與科技，2021（14）：34-35.

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[3] 深圳市水務局.深圳市2020年水土保持公報[R].深圳：深圳市水務局，2020：11-13.

[4] 劉萌萌，夏兵，王永喜.深圳市生產建設項目水土保持臨時覆蓋材料的應用情況及效果分析[J].亞熱帶水土保持，2021，33（1）：19-22.

[5] 張軍政，翟羽佳.生產建設項目水土保持技術標準剖析及完善建議[J].陜西水利，2020（9）：147-148，152.

[6] 高陽，林軍.“深”耕細作 “圳”美潤澤：深圳市生產建設項目水土流失防治成效[J].中國水土保持，2021（5）：1-4.

[7] 王婷.關于生產建設項目水土保持投資編制方法探討[J].陜西水利，2021（1）：132-133，136.

收稿日期： 2022-02-20

第一作者： 王永喜（1970—），男，陜西西鄉人，教授級高級工程師，碩士，從事城市水土保持、生態修復規劃設計工作。

E-mail： wangyongxi@blysz.com

（責任編輯 楊傲秋）