永定河三家店以下多年没有来水, 地下水位下降, 河道、滩地沙化严重, 另因在黄良铁路桥以上河道治导线以内无序开采砂石料, 导致自然植被严重破坏, 生态环境极度恶化。稍有刮风便沙尘四起, 严重污染环境, 已经成为北京西部一处严重影响北京城区的沙尘污染源, 给北京整体形象带来严重损害。为此, 采取了平整河道和进行生态建设的工程措施, 以改善城区及周边地区的环境。

1 自然条件及概况

(1)气候。工程区多年平均气温11.7℃ ,1月平均气温-4.3℃ ,7月平均气温25.8℃,多年平均年降水量约600mm, 无霜期200d, 冰雹年平均1.2次。本流域属季风气候区, 冬季盛行偏北风, 夏季盛行偏南风, 春秋季为南北风向转换季节, 地形条件对风速及风向有较大影响。根据门头沟、丰台等气象站风速资料统计, 多年平均风速在2.5m/s左右, 其中以4、5月份风速最大,4月大风日数最多,平均风速3.37m/s, 风向主要是偏北风和北风,7、8、9月风速较小,8月平均风速1.73m/s。除了夏季, 各季均以西北风的风速为最大, 西南偏南风次之, 风力侵蚀是该地区主要的水土流失形式之一。永定河地形开阔, 空气对流快,其特点是冬季严寒、夏季高温、春季多风干早, 由此常常造成冬季树木冻伤死亡, 夏季极易引起树木的灼伤, 春季会使树木蒸腾失水速度加快, 常发生抽条现象。

(2)土壤。工程区位于卢沟桥以下河道, 地处北京永定河冲积扇的西部, 其地貌属山前沉降型平原河谷地貌。河床原貌已被人工开采破坏, 形成砂石坑或孤丘, 地形复杂,高差较大。地表被第四系冲积层所覆盖, 下面是第三系黏土岩及碎屑岩。第四系冲洪积层自上而下分为细砂层（1-8m）, 中砂层（5-14m）、壤土层和卵石层。为了利于植物生长, 应将细砂层表土和埋在中砂层下的壤土层混合。本区地下水含水层为第四系砂卵石、卵砾和砂层, 具有强透水性, 平均渗透系数约50-100m/d;地下水均为潜水, 水流向由西北至东南, 地下水静水位约在25-30m高程, 地下水补给源主要靠降雨及官厅水库放水。

2 永定河抑制扬尘沙地平整及生态建设总体规划

(1)规划原则。①坚持永定河“三固一束”规划治理原则, 即“固定险工、固定河槽、固定滩地、束窄河道”。②抑制沙尘与封河育草、恢复植被相结合。③蓄水与回灌, 滩地利用与美化环境相结合。

(2)平整设计。由于河道常年过度开采沙石料, 使主河道分布着许多大小砂石坑, 最大的砂坑面积达30万m2,最深达20m, 砂坑开采边坡陡直, 植被难以生长。根据植被生长需要及稳固沙土要求, 平整削缓坡应该避免影响滩地植被。施工时以填坡为主, 土料来自附近的土包, 若附近无土可取, 则对滩地陡坎削坡, 削坡平整后坡度为1:5。对砂坑中孤立的沙山, 不推平, 也按1:5坡度削成缓坡,形成不规则的缓坡山, 利用河道自然修复生长植被。

(3)绿化设计。本工程的绿化在永定河右岸的主河槽内, 根据现状河道情况, 分2段进行绿化。第1段自京石公路桥—滞洪水库中堤起点长2619m, 该段主河槽较窄, 宽约600m, 为了不影响行洪, 此段只种植120m宽的草本植物;第2段自水库中堤起点—黄良铁路桥1 1173.7m, 种植宽度150m。在中堤堤脚平台种植5m宽草本植物、30m宽低矮灌木、以外115m宽草本植物。每500m为一种植单元, 每个种植单元之间设5m宽林带防火隔离带, 与防洪抢险通道一致。主河槽其余部分在平整后, 穴播从内蒙古引进的沙生植物沙篙和扦插怪柳来达到抑尘的效果。

3 永定河抑制扬尘绿化工程效果与特点

3.1 选择适宜的植被迅速恢复生物群落

由于河道内自然环境极度恶劣, 原有植被在较短时间内