段鵬

西安綠景源水保生態(tài)工程咨詢有限公司 陜西 西安 710016

引言

近年來，隨著西安國際化大都市進程的加快，城市開發(fā)建設項目引起的水土流失問題也日益嚴重，已經成為影響我市城市環(huán)境和現(xiàn)代化城市發(fā)展的重要問題[1-3]。城市水土流失是城市化的必然結果，城市水土流失危害嚴重，不僅破壞生態(tài)環(huán)境，而且淤塞河床、溝道，破壞城市的基礎設施，損壞市容市貌，影響居民的生活質量和投資環(huán)境，進一步制約城市社會經濟的可持續(xù)發(fā)展[4]。因此，開展城市水土流失研究并做好城市水土保持工作，對于促進城市建設健康良好發(fā)展具有十分重要的意義。

1 項目概況

西安某城市建設項目位于西安市雁塔區(qū)漳滸寨街道辦事處。西安市雁塔區(qū)丈八北路與大寨路十字向北500米路西，昆明池路以東，西安市天然氣總公司住宅小區(qū)以南。項目區(qū)中心地理坐標為：東經109°52′13.49"，北緯34°14′51.41"，地理位置優(yōu)越、交通便利。

本項目為新建建設類項目，項目總占地面積3.36hm2，全部為永久占地，占地類型為建設用地和其他草地。

2 城市建設項目水土流失的危害

2.1 破壞城市生態(tài)環(huán)境，影響城市形象

近年來，隨著城市化進程的快速推進，西安市水土流失也從山區(qū)、黃土坮塬的農村進入城市，城市開發(fā)建設過程中，尤其是城市新區(qū)的建設過程中，大量的開發(fā)建設項目大開大挖，形成大量裸露的土質剖面，破壞了原有的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)，而在建設過程中，新的城市生態(tài)系統(tǒng)又未能建立，從而使得城市生態(tài)環(huán)境嚴重失調，城市面貌滿目瘡痍，最直觀的感覺，晴天空氣霧蒙蒙，一遇刮風風沙飛揚，雨天黃水、泥沙橫流，不僅破壞了城市景觀，也使得大氣中飄塵的含量增加，環(huán)境調節(jié)自凈能力減弱，生態(tài)環(huán)境質量惡化，城市生態(tài)環(huán)境質量的下降，反過來又影響城市的投資環(huán)境，制約可持續(xù)發(fā)展。

2.2 危害城市排水防洪設施，影響城市功能

大規(guī)模的開發(fā)建設過程，破壞基礎設施，造成城市中水土的大量流失，最明顯的危害就是造成城市河流、溝道、水渠等水工設施的阻塞淤積，使排水管道溝渠的過水能力下降，使江河水庫削減洪峰、調節(jié)水力的能力減弱，在連續(xù)強降雨之后引發(fā)城市內澇災害，給廣大市民的生活帶來諸多不便。2012年，西安市經歷了多次強降雨過程后，導致城市道路、立交橋多處嚴重積水，隨著城市立體化發(fā)展，地鐵、地下車庫、地下商場等各種地下設施及場所越來越多，使城市內澇問題更加嚴重，一旦發(fā)生嚴重的城市內澇問題，后果不堪設想，嚴重影響人民群眾的生命和財產安全。暴雨引起的城市內澇問題值得我們深深的反思，城市開發(fā)建設過程中，如果水土保持措施落實不到位，如遇降雨，形成徑流攜帶泥沙、垃圾，本不應進入雨水管道的泥沙、垃圾大量涌入雨水收水井和管道，這些泥沙、垃圾的沉淀堆積減少了過水斷面，日積月累后，如果不及時疏通清淤，會嚴重堵塞管道，造成排水不暢，容易引發(fā)城市內澇。

2.3 加劇城市“熱島效應”，影響城市氣候變化

西安市區(qū)的氣溫往往比秦嶺的溫度高出不少，一到酷暑，一遇周末，人們都選擇到山里區(qū)，因為那里涼快，這是因為秦嶺地區(qū)植被茂密，植物葉面存在水汽蒸發(fā)過程，使得地表及近地面大氣冷卻降溫，當城市化速度加快，植被面積減少取而代之的是城市建筑群，冷卻降溫的效果就會大幅度降低。同時，瀝青油路和水泥路面相比自然植被覆蓋的地面具有更大的熱容量和熱吸率，使得城市地區(qū)儲存更多的熱量，向四周和大氣中大量輻射，造成同一時間城區(qū)氣溫普遍高于秦嶺地區(qū)的氣溫，整個城區(qū)的氣溫處于低溫的包圍之中，這也就形成了“熱島效應”。 城市開發(fā)建設破壞了地面植被和土壤結構，使土壤的保水蓄水能力減弱，進一步加劇了城市極端氣候形成。

2.4 地表徑流增加，地下水水位下降

在各類開發(fā)建設過程中，硬化地表，破壞地形、地貌、植被等水土保持設施，使原有的水土保持功能降低或喪失。地表的硬化使降雨不能下滲，土壤入滲減小，地表徑流增大，使得地下水源的涵養(yǎng)和補給受到阻礙，造成地下水位下降。以西安為例，灃河、浐河、灞河地下水位由原來的1～5m，下降到13～30m，造成嚴重的生態(tài)環(huán)境惡化，導致地面下沉大于100mm的面積162km2，使大雁塔向西傾斜1m，同時加劇了地面產生裂縫11條，延伸長度達115km。

2.5 制約城市經濟發(fā)展，影響城市居民生活

水是生命之源，土是生存之基，城市由于自然資源貧乏，生態(tài)平衡調節(jié)能力差，有限的水土資源遭到破壞，勢必導致土地蠶食，水質污染，水資源短缺。這種以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價來換取暫時的經濟發(fā)展模式，必然造成城市生態(tài)環(huán)境惡化，進而影響投資環(huán)境，制約西安作為旅游城市、國際化大都市的發(fā)展。

3 城市建設項目水土保持評價

3.1 工程土石方分析與評價

本項目土石方挖填總量為12.34萬m3，其中土方開挖總量為10.22萬m3（含表土剝離0.27萬m3，建筑垃圾0.02萬m3），回填土方總量為2.12萬m3（含表土回覆0.27萬m3），無外借土方，余方8.10萬m3（其中建筑垃圾0.02萬m3），余方由施工單位清運至西安某消納場。

本項目開挖土方來源主要為場地平整、建構筑物基坑開挖等，填方主要為綠化覆土、場地平整填高、地下室頂板覆土、建構筑物基坑回填等。建構筑物基坑回填所需土方進行集中堆放，施工期采取臨時防護措施，避免因松散土體裸露時間長而造成的水土流失。因此，項目土石方平衡符合水土保持要求。

3.2 工程水量分析與評價

本項目計算考慮綠地產流條件因素，采用容積法計算，根據《建筑與小區(qū)雨水利用工程計算規(guī)范》（GB50400-2016），計算設計降雨強度下的雨水總量和徑流量。

V=10HF

式中：V——雨水總量（m3）；

H——設計降雨量（mm），采用項目區(qū)2年一遇平均24小時降雨量為45.5mm；

F——匯水面積（hm2）。

V1=10HφF

式中：V1——徑流總量（m3）；

H——設計降雨量（mm），采用項目區(qū)2年一遇平均24小時降雨量為45.5mm；

?——雨量徑流系數；

F——匯水面積（hm2）。

式中，ψ為區(qū)域綜合徑流系數；Si為單一地面種類的面積（m2）；

ψi為單一地面種類的徑流值；

S為計算區(qū)域的總面積（m2）；

i為地面種類序號。本項目不同下墊面徑流系數取值見下表。

表1 不同下墊面徑流系數取值表

經計算分析，本項目一場設計標準的降雨產生的雨水徑流總量為781.69m3，可滯蓄水量為通過下凹式綠地、透水鋪裝下滲、雨水收集池滯留水量，可滯蓄水量總量為631.09m3，其余水量排入市政雨水、污水管網。

通過項目雨水利用措施，增加雨水下滲，減少地表徑流量，減輕地表徑流面蝕。綠地、透水鋪裝等措施促進地表雨水下滲，有利于涵養(yǎng)地下水源，雨水收集池等措施有益于雨水的收集再利用，均具有很好水土保持效果，符合水土保持要求。施工進出口洗車用水經沉淀后回用，施工期雨水收集后排入市政雨水管網。總體來說，本項目充分利用了水資源，達到水資源高效利用，設計合理，符合水土保持要求。

4 城市建設項目水土流失防治措施

城市水土流失帶來了很多危害，但開發(fā)建設是城市建設完善是不可避免的過程，不是說危害大，就要放棄開發(fā)建設。新時期城市水土保持也要有新思路，轉變傳統(tǒng)模式的“以排為主”的思路，以“海綿城市”建設理念為指導，堅持低影響開發(fā)，讓水留下來，讓土留下來，充分利用雨水資源，變害為寶，主要形成以下幾點新的治理措施：

一是采用透水混凝土和透水磚等新型建材，變硬化地面為生態(tài)透水地面，變漿砌石排水為下滲式排水，以降低城市的地表徑流系數，從源頭上減少雨洪量，保持城市水資源。

二是變匯集式外排為就地蓄滲，減少雨洪量，建設小型地下蓄水池、滲水井、屋頂集雨池，使雨洪資源化，變害為利。

三是結合低影響開發(fā)理念，補充施工期臨時排水體系。根據工程建設期的情況，與低影響開發(fā)理念和水土保持臨時排水措施相結合，將施工期臨時排水措施相結合，將施工期臨時排水體系規(guī)范化，確保施工期排水安全。

四是對城市建筑群采取立體綠化模式，選擇各類適宜植物，栽植于人工創(chuàng)造的環(huán)境，使綠色植物覆蓋地面以上的各類建筑物、構筑物及其他空間結構的表面，以達到拓展城市綠化空間，增加城市綠化率，緩解城市熱島效益；吸附粉塵，改善空氣質量，有效降低空氣中PM2.5的含量；降溫，節(jié)能降噪的作用。

五是保護和重建城市水系及雨洪系統(tǒng)，改善水環(huán)境。保護和修復城市河湖水系、人工湖；建設低地公園、生態(tài)帶等，形成分布均衡的積水體，減少雨洪總量，延緩洪水排放時間，減輕排水管網壓力。

六是采用下凹式綠地，改變傳統(tǒng)的綠地高于地面的形式。下凹式綠地是近年來出現(xiàn)的保水、增加地表入滲的有效措施之一，其形式是低于周圍地面適當深度的綠地，以便自身雨水不外排，同時周圍區(qū)域的地表徑流能流入綠地下滲。下凹式綠地是房地產建設項目綠化中有效增加地表入滲和雨洪攔蓄能力的措施。在下凹式綠地中布設一些速滲井、澇池、生態(tài)滯留池、生態(tài)滯蓄槽等，進一步加強雨水蓄積能力，補給地下水。

5 結束語

在經濟社會快速發(fā)展和城市化進程中，原有的荒草地被開發(fā)成為樓盤、工廠等，雖然栽植了景觀樹苗，鋪設了干凈的水泥路面，提升了生活質量，形成了環(huán)境優(yōu)美的建筑群。但是，在城市開發(fā)建設過程中，城市水土流失問題日益突出，逐漸形成了制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要生態(tài)環(huán)境問題。只有在開發(fā)建設過程中，將各項城市水土保持措施落到實處，人為水土流失才能降到最低，才能維護和改善大家長期居住的城市環(huán)境。筆者在此呼吁社會各界攜起手來，希望通過大家的共同努力，做好城市水土保持工作，把“海綿城市”和“低影響開發(fā)”的水土保持理念貫穿到城市建設過程中，讓藍天白云、清澈的湖水、清透的空氣不再是奢侈品，共同建設美麗家園，美麗西安。