走进水专项 | 常国梁：治理、修复、保护，北京为生态清洁小流域构筑三道防线

相比“海绵城市”近年来在城市尺度开展水资源环境生态的协同探索，在山区和浅山区，北京较早就开始了清洁小流域的研究和实践。而今，生态清洁小流域建设已上升为国家策略，中央一号文件从2011年起，连续几年提出要大力加强生态清洁小流域建设。2018年，生态清洁小流域建设纳入了《乡村振兴战略规划》。

在JIEI产业研究院日前举办的“走进水专项”系列研讨会上，北京市水科学技术研究院常国梁研究员介绍了北京在构建清洁小流域方面的发展历程、技术突破，并对未来提出展望。

从防灾减灾到山水林田湖草共建：北京小流域治理五个发展阶段

北京市的小流域治理是从水土保持开始的，总共经过了五个阶段：

第一阶段主要是针对泥石流造成的灾害，落实国家当时提出的以减灾为重点的流域治理，主要是沟道防护、打坝、泥石流治理等。

第二阶段是发展农业生产，开展农业梯田建设和蓄水灌溉等。

第三阶段提出了以小流域为单元的综合治理。在当时水利部海委的倡导下，北京市按照以小流域为单元，山水林田路统一规划，综合治理。开展了密云县石匣、门头沟东西马涧等小流域的水土保持示范工作。

前面两个阶段主要是以控制土壤侵蚀为主的阶段，从第四个阶段开始，进入生态清洁小流域建设阶段。从1999年以来，北京连续干旱造成了密云水库、官厅水库水量急剧下降，针对“水少、水脏”问题，北京市提出以水源保护为中心，按照生态修复、生态治理、生态保护三道防线，实施“污水、垃圾、厕所、河道、环境”五同步治理的思路。北京市现行水土保持条例把“环境”改成“面源污染”，除了土壤侵蚀控制，又进一步明确了对面源污染和村庄垃圾污水等分散点源的污染治理内容。

北京市1.6万平方公里划成了1085条小流域，主要工作围绕山区大约1万平方公里的576条小流域开展。

我们对生态清洁小流域有一个定义，即在以往强调 “土壤侵蚀”的基础上扩充为水土资源合理利用，在河道、沟道保持自然生态、行洪安全，最后形成人与自然和谐相处的小流域。从具体治理措施上把村庄这个点、河沟道线和坡面这个面结合起来；构建三道防线。

第一道防线：远山区，一般坡度较大，海拔较高，以封育为主。工程措施比较少，主要是减少破坏，依靠自然修复。

第二道防线：人口较多、较密集村庄和农业生产区域，主要进行农村点源和面源污染治理。

第三道防线：围绕河道和水库沿线开展入河、入库污染物削减。

第五阶段是山水林田湖草系统保护与整理修复，主要围绕北京市水源地做相关工作。

生态清洁小流域的三道防线与技术措施

生态清洁小流域总的构建流程包括：

• 调查评价、了解现状、明晰问题。

• 基于调查和评价结果、按三道防线进行规划布局和设计。

• 按照现状与目标控制指标的差距，实施工程措施，进行重点治理。

• 工程建设后进行监测和后期管理维护。

第一道防线是生态修复区。以管理保护为主，达到六不准（不准施用化肥、不准施用农药、不准倾倒垃圾、不准养殖、不准耕种、不准开矿），技术措施是封育保护，依靠自然能力自身修复为主。

第二道防线为生态治理区。管理目标是污水处理设施正常运行，污水处理后达标排放；垃圾定期清运，村庄环境整洁，无乱堆乱放现象；水保设施无人为毁坏，各项工程正常发挥效用。技术措施有梯田整修、砌筑树盘、经济林、水土保持林、土地整治、节水灌溉、谷坊、拦沙坝、挡土墙、护坡、村庄排洪渠、村庄美化、生活垃圾处置、污水处理、田间生产道路等16项。

第三道防线为生态保护区，主要包括开展有河道的护地坝、护村坝、生态河道治理和湿地恢复工程。北京市发布了“生态清洁小流域建设技术规范”。管理目标是无乱占河（沟）道现象；无乱采砂石现象，无垃圾堆放；无未达标处理的污水排入。技术措施防护坝、河（库）滨带治理、湿地恢复、沟道清理整治等4项。

除面源污染治理外，还进行了一些发展生产的工作，一是保护水，二是发展生产服务区域功能定位，三是提高群众收入，把保水和致富紧密结合起来，争取当地群众支持。

按以上做法，我们提升了密云石匣、延庆上辛庄两个国家级水土保持示范园区。经过多年技术探索和实践，北京市关于生态清洁小流域编制出版了《生态清洁小流域的理论与实践》、《生态清洁小流域建设技术》，以及《生态清洁小流域建设规范》地方标准。据统计，截至2019年底，全市山区576小流域中，累计达到生态清洁小流域标准的为377条。

水专项课题的技术研究：基于山水林田湖草的生态清洁小流域建设

1. 山林草水源涵养与生态保护。

对于山林草采取红线划定-陡坡退耕-林草封育的思路。在目标上，水土流失控制在200吨/平方公里/年以内，山区的生态功能良好。

如何落实到具体的治理点上？目前有水土流失强度和分布的识别，生态服务功能的评价来支撑。水土流失的识别，目前主要通过遥感、无人机实现，根据不同坡度、不同土壤条件、不同侵蚀量确定。500吨以上/平方公里/年是重点治理区。关于生态功能评价，系统还在开发中。

2. 田城面源污染防控与资源回用。

重点采取农业面源、农村分散点源治理。

面源治理方面，提出“分—蓄—净”污染防控技术。

根据对北运河和密云水库流域的监测，我们发现。面源污染主要是来自于汛期，山区和农田产流次数较少。根据对典型区域监测，几场暴雨带来的污染占全年80%以上。如何削减这个污染，是重要的工作方向。

“分”就是山上的径流从山脚处截流，使清浊分流，实现清水下山而不进入农田，尽量减少农田化肥、农药的流失。“蓄”就是田间的雨水拦蓄设施和工程。“净”是在农业管理上采取多种措施，比如测土配方施肥、有机肥替代等。

关于点源治理，一方面采用装配式湿地设施来处理污水。小试的阶段已经完成，正在进入设备阶段，理论上预计总磷可削减80%，总氮65%，在村中也比较好运行。

另一方面，对养殖、农业可降解废弃物的处理，可采用堆肥，但前期分类很重要。采取户分类、村收集、村处理的模式，在北京市做了11处试点，参数如下：堆体最小高度1.2～1.5m，含水率为40%～60%，有机物含量大于40%，碳氮比（C/N）为20：1～30：1，容重350kg/m3～650kg/m3，氧气量控制在10％左右，曝气间隔为2～4min/30min，控制温度在55～75℃，不能超过75℃。

3. 河湖水生态功能修复。

围绕水质达标（功能区要求）和水生态系统恢复和功能提升。    围绕河流生态的监测与评价，研究制定出了相关标准和技术方法；通过中德项目合作，编制了北京山区河流生态修复指南，提出了防洪空间拓展、连通性、栖息地恢复等措施，在之前的工作基础上制定北京市生态清洁小流域的初步设计编制规范。

针对北京再生水补给河湖的需求，课题开展了再生水补给河湖水生态系统调控的相关研究，总结提升了圆明园以沉水植物为主的水生态系统构建和管控技术，主要是针对流速0.1-0.3米/秒，再生水作为水源的形成以沉水植物为核心的水生态系统以实现“静水不腐”。

展望：建立建管一体化运行维护机制，形成可推广的修复技术体系，提升监测与信息化水平，支撑乡村振兴

关于清洁小流域建设的未来工作思路和目标，我们认为主要有以下内容：

一是以小流域为单元，推进山水林田湖草一体化保护修复的研究与实践，山区实现清水下山、净水入河入库，平原区建设海绵城市海绵家园，建立建管一体化可考核、可量化的流域修复工程运行维护机制。

二是持续攻关农业面源污染防控、农村生活生产污染削减及资源化利用、河沟近自然修复等，提出关键技术与参数，形成北京及相似地区可推广应用的流域山水林田湖草一体化修复技术手册。

三是提升小流域监测与信息化水平，强化水土流失动态监测，研究推广流域、沟道生态监测；实现生态清洁小流域建设全过程信息化管理，提高实施效果评价水平构建基于平台系统的生态清洁小流域“一张图”。

四是充分发挥生态清洁小流域建设对乡村振兴和美丽乡村的支撑作用，切实改善农村生活、生产条件和生态环境，服务美丽乡村水务设施规划设计与运行管理。