水土保持方案与施工图设计差异分析

宋秀瑜, 王云竹, 张 瑜, 李金鹏, 张恒硕, 程金花, 查同刚†

(1.北京市密云水库管理处, 101512，北京; 2.北京林业大学水土保持学院, 100083, 北京)

基于“预防为主”方针，《中华人民共和国水土保持法》明确项目法人或建设单位对建设生产过程中可能产生的水土流失负有主体责任，并须向水行政主管部门提交水土保持方案，承诺采取具体水土保持措施[1]。经水行政主管部门审查通过的水土保持方案或水影响评价报告书，既为水土流失防治执法检查提供了依据，更是为主体工程和水土保持措施后续设计提供指导性依据[2]。然而，由于设计主体、设计领域、设计任务和设计深度等方面的客观差异性，作为水土保持方案核心内容的水土保持措施，其后续设计与水土保持方案在措施进度、点位和工程量等方面存在较大的差异[3]。同时，很多项目法人或建设单位并不按照方案做水土保持措施的初步设计和水土保持措施的施工图设计，以及包括建设单位、技术服务单位、施工单位和水行政主管部门在内的多方单位存在的一些不同方面和不同程度的问题[4]，导致水土保持措施的落实相较于水土保持方案大打折扣[5]，致使水土保持方案对项目后续设计的指导有限，完成的水土保持措施工程量与水土保持方案差异较大，导致部分防治指标未达标，给水土保持设施验收工作带来了较大的困难；因此，加强水土保持方案的编审重点及对工程建设的约束作用就显得尤为重要[6]。

施工图设计是按施工要求，分标段针对实际地形、地质、开挖堆垫和工程进度设计的，是指导实际施工和单项工程验收的依据文本[3]。比较分析生产建设项目水土保持方案和施工图设计中水土保持措施的差异状况，可有效掌握水土保持措施落实、完成情况及其效果，为生产建设项目水土保持工作的可持续发展提供技术支撑。因此，我们收集2015—2020年间北京市50个生产建设项目的水土保持方案和施工图设计，分析其水土保持措施差异和部分水土流失防治指标达成状况。同时检验北京市各生产建设项目的水土保持初步效益与成果，以期为水土保持方案的实施在降低水土流失强度、恢复和提高国土空间的水土保持功能方面能发挥更有效的作用，进而适应新时代水土流失防治战略的需求[7]。

1 研究对象与方法

基于典型性和代表性，选取的项目充分考虑了项目年度(2016—2020年每年各10个)、项目类型(点型和线型各25个)、分布区域(昌平13个、顺义11个、密云10个、大兴8个和延庆8个)，同时考虑了工程性质(新建和改建分别为28个和22个)、占地规模(<1 hm217个、1～5 hm219个和>5 hm214个)和土石方挖填总量(<1万m316个、1万～5万m317个和>5万m317个)。

基于50个水土保持方案和施工图设计文本可提取信息，本研究的水土保持措施包括雨水利用和植物措施，其中雨水利用包括雨水管线(m)、透水铺装(m2)、下凹式绿地(m2)和集雨池容积(m3)等4项，植物措施包括乔木(株)、灌木(株)、草本(m2)和嵌草砖铺装(m2)等4项。鉴于各项措施量纲的不统一项，分析各项措施的变化比例。从施工图设计获得有效信息，结合水土保持方案(或水影响评价)中的水土保持防治目标，分析林草覆盖率、雨水利用率和硬化地面控制率3项防治指标的达标情况，以比较分析雨水利用和植物措施对水土保持效果的可能影响。

2 结果

2.1 水土保持措施总体差异

D1～D25为点型项目，L1～L25为线型项目。下同。D1-D25 are the codes of 25 point-type projects, and L1-L25 are the codes of 25 linear-type projects. The same below.图1 方案与施工图水土保持措施总体差异Fig.1 General differences of soil and water conservation measures between the plan and the construction drawing design

综合权衡相关规程规范和研究进展，若水土保持方案与施工图设计中某项水土保持措施工程量的差异≥15%，则判定该项水土保持措施差异明显(图1)。比较分析的50个项目均有水土保持措施存在明显差异，明显差异比率为90%。且8项水土保持措施中，达到2项措施差异明显的项目有32个，居半数以上。其中，点型项目(以D1、D2、…、D25标示)达到差异明显的项目数为15个，低于线型项目(以L1、L2、…、L25标示)的17个。而达到4项措施差异明显的点型项目(7个)则远高于线型项目(1个)。因此点型项目达到差异明显的水土保持措施均值(2个)则高于线型项目(1.8个)。

8项水土保持措施工程量达到明显差异呈现的顺序为灌木株数>乔木株数>透水铺装>下凹式绿地>草本面积>雨水管线>嵌草砖铺装>集雨池。灌木株数有1/2以上的项目达到明显差异，集雨池工程量所有项目差异不明显。相对地，雨水利用措施达到明显差异的项目数(平均7.75项)低于植物措施项目数(平均13.5项)。

2.2 典型水土保持措施工程量

2.2.1 雨水利用措施工程量 水土保持方案和施工图设计中雨水利用措施的雨水管线、透水铺装，下凹式绿地和集雨池等4项措施的变化率见图2。其中雨水管线有10个项目的变化率为100%，这是因为在水土保持方案设计时未将雨水管线纳入水土保持措施体系。线型项目雨水管线长度变化超过10%的有7个项目，其中4个项目减少10%以上(L5、L15、L18和L22)，3个项目增加10%以上(L8、L14和L19)。点型项目雨水管线长度超过10%的只有4个，且均为增加(D7、 D12、D16和D20)。除方案中雨水管线未纳入水土保持措施体系的10个项目外，有11个项目雨水管线长度减少了0.2%～15.6%(集中在线型项目)，29个项目增加了0.4%以上，点型项目增加的个数和幅度均超过线型项目。

图2 雨水利用措施的工程量变化率Fig.2 Change rates of engineering quantities for rainwater utilization meares

有31个项目透水铺装工程量有所减少，平均减少16.0%，其中有12个项目减少20%以上，4个项目减少40%以上，且点型项目减少的个数和幅度均超过线型项目。有19个项目透水铺装工程量有所增加，平均增加9.7%，其中有3个项目增加20%以上(点型项目1个，线型项目2个)，1个项目增加40%以上(L14)。有5个项目的下凹式绿地工程量减少，即D12、D17、L6、L12和L19分别减少22.8%、14.5%、19.8%、35.6%和9.5%。其余45个项目下凹式绿地面积有所增加或基本不变，其中增加15%以上的有5个，变化最大的D7增加22.8%。点型项目和线型项目的下凹式绿地面积变化总体上没有呈现明显差异。有15个点型工程的水土保持方案设计了集雨池，施工图设计全部达到或超过方案设计，表明后续设计时充分保证了方案中有明确要求的集雨池容积及其雨水收集与利用功能。

2.2.2 植物措施工程量 水土保持方案和施工图设计中植物措施的乔木、灌木、草本和嵌草砖铺装等4项措施的变化率见图3。

图3 植物措施的工程量变化率Fig.3 Change rates of engineering quantities for vegetation measure

植物措施中，乔木减少的项目数(24)和增加的项目数(26)相差不大，但减少的比例远高于增加的比例，且点型项目减少的个数和幅度均超过线型项目。24个乔木株数减少的项目中， 20%以上的有6个项目(点型项目4个，线型项目2个)，40%以上的有2个项目(均为点型项目)，有1项减少84.3%，总体上减少的均值为16.4%。乔木株数增加的26个项目中，达到20%以上的也是6项(点型项目1个，线型项目5个)，但变化率最大的为25.6%，总体上变化率均值为11.7%，明显低于乔木株数减少的项目。灌木株数增加的项目有29个，平均增加率为17.3%，其中变化最高的达到103.2%(D7)；株数减少的项目有21个，平均变化率为-21.7%，其中变化最高的达到-85.6%(D6)。有42个项目的草本植物面积增加，平均增加10.1%，点型项目的增加幅度高于线型项目。只有8个项目(点型3个，线型5个)减少，其均值为-2.4%，变化率为( -4.65%～-1.22%)。30个项目的水土保持方案中有嵌草砖措施(点型项目17个，线型项目13个)，其中工程量减少的有6项，变化最大的为-9.38%(D5)；工程量增加的24项中，变化率达到20%以上的有2项。无论点型或线型项目，施工图设计中都不同程度存在减少乔木株数，增加草本植物面积的现象。

2.3 部分防治指标达标情况

基于50个项目的水土保持方案和施工图设计涉及的水土流失防治指标和控制值(表1)，分析雨水利用率、林草覆盖率和硬化地面控制率3个指标的达标情况(图4)。由表1可知，除硬化地面控制率仅涉及到点型项目外，50个项目(包括点型和线型)的水土保持方案对雨水利用率和林草覆盖率要求有所不同。

图4 3种水土流失防治指标达标情况Fig.4 Compliance-with-standard situations of three soil and water loss control indexes

表1 部分水土流失防治指标方案控制值

基于施工图设计计算出的雨水利用率，有3个点型工程(D1、D2和D22)的雨水利用率<90%，2个线型工程(L6和L19)的雨水利用率< 70%，低于水土保持方案设计标准，总体上50个项目的达标率为90%。林草覆盖率点型工程(D8和D17)和线型工程各有4个项目低于水土保持设计方案设计标准，总体达标率为84%；涉及硬化地面控制率的25个点型工程，地面硬化率全部低于30%，达标率为100%。

3 讨论

虽然《中华人民共和国水土保持法》明确规定水土保持方案是后续设计中涉及水土保持措施的指导和依据性文件，但由于设计主体、领域、任务、深度和服务对象的不同，水土保持方案与实际落实情况往往存在较大的差异[6，8]。而且水土保持方案在立项或开工前审批，水土保持设施验收又主要以水土保持方案为依据，再加上目前取消了水土保持从业单位和个人资质门槛，导致水土保持方案布设与实际实施的水土保持措施工程量有一定出入，有时甚至出现出入较大的尴尬局面[1]。按照单项水土保持措施量变化15%为明显差异，针对北京地区50个点型和线型项目的对比分析表明，水土保持方案和施工图设计之间差异率为90%，其中8个水土保持措施中有2项以上措施存在明显差异的达到半数以上。这表明无论是主观(生产建设项目单位或后续设计人员的意识)或客观(设计时序、施工实际情况或设计深度等)因素，后续设计没有遵照水土保持法规定，严格按照水土保持方案设计的水土保持措施进行施工图设计，是广泛存在的现实状况[4]。

雨水利用措施中除集雨池外，雨水管线、下凹式绿地、透水砖铺装均发生了较大的变化；各项植物措施除嵌草砖面积变化较小外，乔木、灌木和草本的工程量均发生了较大的变化，部分变化率达到50%以上，个别甚至超过了100%。多因素方差分析结果表明，工程类型、规模(占地面积)、投资和措施类型等对变化率的影响均未达到显著水平(n= 50,P<0.05)，意味着各项具体措施的变化更多地属于主观因素。北京大兴区2014—2016年雨水利用实施情况也呈现出类似的结果，下凹式绿地和透水砖铺装的总体达标率对应分别在30%和40%以下[9]。虽然这可能归因于水土保持方案通常在工程可行性研究阶段编制，而后期工程变化较大，个别水土保持方案编制又存在不合理的情况[10]；但更重要的是，后续设计阶段没有依据或完全依据水土保持方案水土保持措施布设要求，而是基于业主要求或景观需求进行水土保持措施设计。

3项典型水土流失防治指标对比分析表明，雨水利用率、林草覆盖率和硬化地面控制率分别为90%、84%和100%，较好地实现了水土流失控制。贺晓庆等[11]研究也表明，北京市的8个房屋建设项目，扰动土地整治率、土壤流失总治理度、拦渣率以及林草植被恢复率等指标完成情况均在99%～100%，土壤流失控制比指标均在1.0～1.1，林草植被恢复率指标完成情况在27.00%～49.75%，基本满足生产建设项目水土流失防治标准。

4 结论

基于北京市2015—2020年间50个生产建设项目的水土保持方案和施工图设计，对比分析其水土保持措施和水土流失防治指标达成状况，结果表明水土保护措施在项目和工程量方面均存在广泛差异，但水土流失防治达标较好。因此在北京市依据水土保持法严格推行水影响评价审查的大背景下，后续设计中的施工图设计虽然没有充分依据水土保持方案进行水土保持措施设计，但其主要在雨水利用措施(透水砖、下凹式绿地和集雨池)或植物措施(乔、灌和草)内部的相互比例之间进行调整，总体上仍有效保持了主要水土流失防治指标的达标。因此，为了切实提高水土保持方案实施状况和效果，建议在生产建设过程中加强过程管理，即在提高水土保持方案科学性、合理性和可执行性的同时，注重水土保持措施后续设计，加强开发建设过程中的审核、监督监测和管理[12]。另外，在我国水土流失将长期存在的基本国情下[13]，应避免以减少水土流失面积为单一目标任务的思路，以减轻水土流失强度，提高水土保持生态功能为新目标的思路应当得到加强。