西氣東輸二線南寧-百色支線工程水土保持方案

王宜建, 袁少山, 呂貴明

(1.中國石油西氣東輸管道公司廣西管道工程建設(shè)項(xiàng)目部廣西管理處,南寧 530023; 2.中國石油西氣東輸管道公司, 江蘇 鎮(zhèn)江212000)

西氣東輸二線南寧-百色支線工程水土保持方案

王宜建1, 袁少山2, 呂貴明2

(1.中國石油西氣東輸管道公司廣西管道工程建設(shè)項(xiàng)目部廣西管理處,南寧 530023; 2.中國石油西氣東輸管道公司, 江蘇 鎮(zhèn)江212000)

分析了西氣東輸二線南寧—百色支線工程區(qū)的水土流失特點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)際情況和工程區(qū)的自然環(huán)境和氣候特征，設(shè)計(jì)了工程區(qū)的水土保持方案并提出了相應(yīng)的水土保持工程措施、植物措施和臨時(shí)措施,對(duì)控制項(xiàng)目區(qū)水土流失、改善項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境有著重要指導(dǎo)作用。

水土保持方案; 西氣東輸; 南寧—百色支線

西氣東輸二線工程對(duì)于緩解我國的能源供需矛盾、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)以及改善生態(tài)環(huán)境，都具有重要的戰(zhàn)略意義。但是，項(xiàng)目建設(shè)會(huì)破壞工程沿線的原有地貌和植被，導(dǎo)致水土流失，對(duì)輸氣管線以及管道沿線附近人民的生產(chǎn)和生活造成一定的安全隱患。設(shè)計(jì)合理的水土保持方案并實(shí)施有效的水土保持措施，對(duì)于降低項(xiàng)目建設(shè)導(dǎo)致的水土流失及其危害、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，具有重大戰(zhàn)略指導(dǎo)意義和實(shí)踐參考價(jià)值。本文對(duì)西氣東輸二線工程南寧—百色支線工程區(qū)的地形、地貌、氣候、土壤、植被等因素進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，對(duì)管道工程各項(xiàng)目區(qū)采取合理的水土保持措施提出相應(yīng)的建議，從而服務(wù)工程區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的和諧發(fā)展需求。

1 工程區(qū)概況

西氣東輸二線南寧—百色支線起自西氣東輸二線廣州—南寧支干線的南寧末站，途經(jīng)南寧境內(nèi)邕寧區(qū)、良慶區(qū)、江南區(qū)、西鄉(xiāng)塘區(qū)、隆安縣，百色境內(nèi)平果縣、田東縣、田陽縣以及右江區(qū)，止于百色分輸清管站，線路全長308 km，設(shè)站場5座，截?cái)嚅y室15座，陰極保護(hù)站3座。工程總占地面積615.04 hm2，其中永久占地 67.40 hm2，臨時(shí)占地547.64 hm2。項(xiàng)目區(qū)域土地利用現(xiàn)狀為：林地76.94 hm2、耕地217.36 hm2、水域4.67 hm2、果園70.11 hm2，草地149.02 hm2、未利用土地57.20 hm2、城鄉(xiāng)工礦及居民用地39.74 hm2。根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》，本工程執(zhí)行水土流失二級(jí)防治標(biāo)準(zhǔn)。

2 水土流失現(xiàn)狀

西氣東輸二線南寧—百色支線工程涉及區(qū)域主要土壤類型為紅壤和磚紅壤，植被覆蓋較好，水土流失以微度水力侵蝕為主。其中南寧市邕寧區(qū)、田陽縣、百色市右江區(qū)屬于省級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)；南寧市良慶區(qū)、南寧市江南區(qū)、南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)、隆安縣、平果縣、田東縣屬于省級(jí)水土流失重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)。土壤允許流失量為500 t/(km2·a)；根據(jù)管線經(jīng)過區(qū)域的土壤、植被、地形地貌情況，以及工程施工特點(diǎn)，通過現(xiàn)場勘察，分析確定該區(qū)域的土壤侵蝕模數(shù)背景值為500～700 t/(km2·a)。本工程涉及區(qū)域水土流失面積見表1。

表1 南寧-百色支線工程區(qū)水土流失面積統(tǒng)計(jì)

3 水土流失預(yù)測

本工程屬建設(shè)類項(xiàng)目，水土流失主要發(fā)生在工程建設(shè)期，且集中于土建施工期，但在開工以前、管道施工中及工程完工后的自然恢復(fù)期也會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的水土流失。根據(jù)工程建設(shè)工期的總體安排，按照“三同時(shí)”原則，本工程的水土流失預(yù)測時(shí)段可相應(yīng)地劃分為施工準(zhǔn)備期、施工期和自然恢復(fù)期[1]。工程可能造成的新增水土流失主要集中在施工期，工程運(yùn)行期無開挖、棄土等建設(shè)活動(dòng)，工程建設(shè)時(shí)及建成后各區(qū)域均采取相應(yīng)的水土保持措施，在運(yùn)行期基本不新增水土流失。

根據(jù)管線工程邊開挖、邊回填敷埋的施工特點(diǎn)和每一標(biāo)段施工期相對(duì)較短的特點(diǎn)，管線部分水土流失預(yù)測可不考慮施工準(zhǔn)備期，同時(shí)考慮到水土流失最不利因素的影響，其施工期按2年計(jì)。在工程建成并正式投入生產(chǎn)運(yùn)營后，不再有新的施工占?jí)?、開挖等擾動(dòng)地表活動(dòng)。隨著植被重建等水土保持措施的實(shí)施，施工期新增水土流失將逐步得到治理，流失的程度和強(qiáng)度隨之減弱，各項(xiàng)水土保持措施的功能將逐步得到發(fā)揮，直至生物結(jié)皮逐漸形成并達(dá)到新的生態(tài)平衡。盡管植被是控制水土流失最積極的因素，但在施工擾動(dòng)后的地貌上再建或重建植被，使其形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、具有水土保持功能的系統(tǒng)需要一定的時(shí)間。根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境特點(diǎn)，一般情況下植被恢復(fù)期至少需要2～3年時(shí)間，因此，本工程自然恢復(fù)期從施工期結(jié)束后第一年開始計(jì)算，共2年。工程建設(shè)所造成水土流失量采用土壤侵蝕模數(shù)法進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果表明：南寧—百色支線工程施工準(zhǔn)備與施工期共造成水土流失面積446.41 hm2，工程建設(shè)期造成的水土流失量為56 871.80 t，其中新增的水土流失量為47 685.77 t，占總水土流失量的84%。

4 水土保持方案

4.1 水土流失防治目標(biāo)

根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》，本工程執(zhí)行水土流失二級(jí)防治標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合本工程的施工、建設(shè)特點(diǎn)，并考慮項(xiàng)目區(qū)域降雨、土壤侵蝕強(qiáng)度、地形地貌、植被等情況對(duì)相關(guān)目標(biāo)值進(jìn)行修正，確定本工程水土流失防治目標(biāo)如下：(1) 通過實(shí)施水土保持工程措施、植物措施和臨時(shí)防護(hù)措施，將工程水土流失及其危害減少到最低限度，擾動(dòng)土地整治率達(dá)到95%。(2) 水土保持措施實(shí)施后，全面防止棄土(石、渣)亂堆、亂放、濫流，攔渣率達(dá)到95%；水土流失治理度達(dá)到85%，土壤流失控制比達(dá)到0.7，林草覆蓋率達(dá)到20%，林草植被恢復(fù)率達(dá)到95%。(3) 水土保持措施設(shè)計(jì)與主體工程設(shè)計(jì)相結(jié)合，各項(xiàng)水土保持設(shè)施安全有效、長期發(fā)揮效益，在保障工程建設(shè)和運(yùn)行安全的同時(shí)，有效控制工程水土流失對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的破壞。(4) 建立完善的水土保持管理體系，加強(qiáng)對(duì)水土保持設(shè)施建設(shè)的投資、進(jìn)度和質(zhì)量控制，對(duì)工程建設(shè)中的水土流失進(jìn)行適時(shí)、全面監(jiān)測，為各級(jí)水行政主管部門的監(jiān)督管理等提供科學(xué)依據(jù)，確保建設(shè)單位依法履行水土保持職責(zé)。(5) 通過水土保持工程保護(hù)、改善項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境和群眾生產(chǎn)生活條件，促進(jìn)管道建設(shè)和諧推進(jìn)，創(chuàng)建大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持樣板工程。

4.2 水土保持措施

根據(jù)水土流失預(yù)測結(jié)果，結(jié)合水土流失防治分區(qū)、項(xiàng)目工程的特點(diǎn)及主體工程已有水土保持功能工程的分析評(píng)價(jià)等實(shí)際情況，在設(shè)防地布設(shè)各項(xiàng)防治措施。由于項(xiàng)目施工期(包括準(zhǔn)備期)工期相對(duì)較長，工程開挖、回填土石方量大，廢棄土石渣量相對(duì)較大，工程水土流失主要集中在施工期間，必須采取有效的防治措施控制工程建設(shè)過程中的水土流失。根據(jù)管道工程所經(jīng)過項(xiàng)目區(qū)的不同水土流失特點(diǎn)，本項(xiàng)目采取工程措施、植物措施和臨時(shí)措施相結(jié)合的水土保持措施，工程不同分區(qū)的具體措施詳見表2。

表2 南寧-百色支線工程不同分區(qū)的水土保持措施

4.2.1 管線工程水土保持措施

(1) 施工作業(yè)帶區(qū)。針對(duì)管道跨涉的平地、丘陵、山地3種地形進(jìn)行設(shè)計(jì)。① 管道沿平地敷設(shè)，施工過程中要進(jìn)行表土剝離與防護(hù)，施工完畢后，及時(shí)對(duì)作業(yè)帶進(jìn)行平整并復(fù)耕和恢復(fù)林草。② 丘陵區(qū)地形起伏，管道沿丘陵敷設(shè)時(shí)，對(duì)于一般較為平緩的丘陵施工過程中要進(jìn)行表土剝離，同時(shí)布設(shè)臨時(shí)攔擋與排水措施；施工完畢后，在丘陵下游布設(shè)擋墻和排水措施，及時(shí)對(duì)作業(yè)帶進(jìn)行平整并恢復(fù)林草。管道爬坡敷設(shè)時(shí)要盡量減少土石方開挖量，沿作業(yè)帶兩側(cè)布設(shè)漿砌塊石擋墻和護(hù)坡；在作業(yè)帶兩側(cè)布設(shè)排水溝，施工完畢后，在管道作業(yè)帶造林、種草，恢復(fù)植被。③ 在山區(qū)敷設(shè)時(shí)，為防止地表徑流沖刷作業(yè)帶，根據(jù)沿線地形情況，在作業(yè)帶下邊坡側(cè)開挖臨時(shí)排水溝。排水溝采用土溝形式，內(nèi)壁夯實(shí)。合理安排施工順序，施工盡量避開雨日，不能避開的采取臨時(shí)攔擋、排水及覆蓋等措施；工程施工中嚴(yán)格控制開挖面，開挖前進(jìn)行放線，按穩(wěn)定邊坡進(jìn)行開挖。

(2) 穿跨越段。① 公路、鐵路穿跨越。一般公路穿越采用開挖直埋方式，棄渣較少。根據(jù)附近地貌情況，用于復(fù)耕或附近施工便道回填。在高等級(jí)公路和鐵路穿越中，采用的方式主要是頂管或直接利用現(xiàn)有涵洞鋪設(shè)，存在棄渣的主要是頂管穿越。頂管穿越主要用于土質(zhì)地基，其渣料為土料，可就近回覆在施工作業(yè)帶上。② 大開挖方式穿越。穿越小型河流采用大開挖方式，由于河水在枯水期流量較小，圍堰工程量小且標(biāo)準(zhǔn)較低，圍堰用料可在附近河灘地上選取，沿岸砂卵石能滿足圍堰施工要求，圍堰的防滲可用袋裝砂卵石，因而不需要新的黏土料場。管道鋪設(shè)后，圍堰要全部拆除并回填到原河灘地上，恢復(fù)原有河床形狀，維持原河床的穩(wěn)定。由于管道占用河床，管溝回填后有部分棄渣，渣量極少，可將棄渣作為兩岸工程保護(hù)填筑用料。

(3) 伴行道路區(qū)。伴行道路建設(shè)施工，要盡量做到挖填平衡，做好臨時(shí)攔擋、排水和覆蓋措施，施工結(jié)束后，在伴行道路兩側(cè)布設(shè)道路防護(hù)林。

(4) 附屬設(shè)施區(qū)。閥室區(qū)在施工過程中地表擾動(dòng)較小，且施工后期將被永久建筑物所覆蓋，水土流失輕微，在其四周設(shè)置漿砌石排水溝防護(hù)。

(5) 棄渣場。棄渣場為低洼地時(shí)，棄渣堆置時(shí)，一般逐層傾倒、碾壓，棄渣高程只能與地面平齊，不得超出周邊地面。棄渣堆放順序應(yīng)為石方在下，土方在上，以便植被恢復(fù)。堆渣完成后，采用灌草結(jié)合的方式進(jìn)行綠化。對(duì)位于緩坡地帶的棄渣場，棄渣之前在底部邊緣設(shè)置漿砌石擋墻攔擋，為防止山坡上側(cè)匯水面的雨水徑流對(duì)棄渣的沖刷，在渣場頂部0.5 m 處依山勢開挖環(huán)狀排水溝，以攔截和排除周圍山坡匯水面內(nèi)的地表水。堆渣完成后，及時(shí)對(duì)堆渣頂面進(jìn)行整治，撒播草籽綠化，場地土質(zhì)滿足草種生長的需要，不需另外覆土。

4.2.2 站場工程水土保持措施 在施工過程中，為全面防止場地水土流失，沿場地四周布設(shè)臨時(shí)排水邊溝并在堆土場坡腳用裝土麻袋進(jìn)行防護(hù)，遇雨日則采用密目網(wǎng)覆蓋。在進(jìn)站道路區(qū)，需在道路兩側(cè)種植行道樹。工程完成后需對(duì)主體綠化區(qū)進(jìn)行覆土。

4.2.3 總體水土保持措施實(shí)施原則

(1) 工程措施。① 分區(qū)防治、因地制宜：各項(xiàng)工程措施在安全第一的前提下，根據(jù)實(shí)際需要做到選型準(zhǔn)確、合理有效、經(jīng)濟(jì)可行。② 因害設(shè)防、技術(shù)可靠、防治效果有效可行：遵循全面治理和重點(diǎn)治理相結(jié)合、防治與監(jiān)督相結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，合理布置各項(xiàng)防治措施，建立選型正確、結(jié)構(gòu)合理、功能齊全、效果顯著的水土保持綜合防治體系。③ 按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)：在分析有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)選用的參數(shù)要做到準(zhǔn)確、合理。

(2) 植物措施。① 因地制宜，做到適地、適樹、適草，根據(jù)實(shí)際情況布設(shè)相應(yīng)的植物綠化措施。② 優(yōu)化樹種，選擇優(yōu)良的鄉(xiāng)土樹種和草種，或經(jīng)過多年種植已適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的引進(jìn)樹種、草種。尤其要選擇具有抗風(fēng)、固土能力強(qiáng)、耐瘠薄、易管理以及繁殖容易、根系發(fā)達(dá)、抗逆性強(qiáng)的樹種和草種[2]。③ 項(xiàng)目施工中保證最小擾動(dòng)，盡可能不破壞原生植被，維持生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。

根據(jù)上述原則和施工區(qū)的實(shí)際情況，本方案選擇的樹種和草種為：黃金榕(Ficusmicrocarpacv. Golden Leaves)、胡枝子(Lespedezabicolor)、余甘子(Phyllanthusemblica)、坡柳(Dodonaeaviscosa)、肖黃櫨(Euphorbiacotinifolia)、狗牙根(Cynodondactylon)、結(jié)縷草(Zoysiajaponica)和百喜草(Paspalumnatatu)，其主要生物學(xué)特性和用途見表3。各區(qū)植物措施的典型設(shè)計(jì)見表4。

(3) 臨時(shí)措施。在施工過程中加強(qiáng)地表灑水，減少揚(yáng)塵量，加強(qiáng)砂、土、石等建筑材料和清場、清基廢料的擋護(hù)、覆蓋，減少施工過程中造成的人為水土流失，以確保臨時(shí)性防治措施與主體防治措施的銜接，達(dá)到控制新增水土流失的目的。

表3 方案所用樹(草)種主要生物學(xué)特性和用途

表4 植物措施典型設(shè)計(jì)

5 結(jié) 語

工程建設(shè)過程中不可避免地會(huì)發(fā)生水土流失，水土保持工作是天然氣管道工程建設(shè)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)合理的水土保持方案并實(shí)施有效的水土保持措施，是防治水土流失、保護(hù)管道安全運(yùn)行、恢復(fù)和改善項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵。在項(xiàng)目建設(shè)過程中，應(yīng)采取工程措施、植物措施和臨時(shí)措施相結(jié)合的水土保持措施。通過完善必要的水土保持工程措施、修建臨時(shí)排水溝等臨時(shí)工程措施、設(shè)計(jì)合理的植物措施并盡快種植適宜植被，將項(xiàng)目施工造成的水土流失降到最低限度，避免對(duì)管道沿線的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。水土保持方案設(shè)計(jì)要切合實(shí)際、科學(xué)實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理，植物配置要以符合水土保持要求為主，兼顧綠化美化的需要。本研究根據(jù)西氣東輸二線南寧—百色支線工程區(qū)的水土流失特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了工程區(qū)的水土保持方案并提出了相應(yīng)的水土保持工程措施、植物措施和臨時(shí)措施,對(duì)控制項(xiàng)目區(qū)水土流失、改善項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境有著重要指導(dǎo)作用。

[1] 趙永軍,姜德文,袁普金.線狀工程建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測:以西氣東輸項(xiàng)目為例[J].水土保持研究,2005,12(6):75-79.

[2] 第寶鋒,崔鵬,艾南山,等.中國水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)治理措施[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào):工程科學(xué)版,2009,41(2):64-69.

SoilandWaterConservationStrategiesfortheNanning-BaiseBranchProjectAreaoftheSecondWest-EastGasPipelineProject

WANG Yi-jian1, YUAN Shao-shan2, Lü Gui-ming2

(1.GuangxiManagementOfficeoftheGuangxiPipelineEngineering&ConstructionProjectDepartment,West-EastGasPipelineCompany,ChinaNationalPetroleumCorporation,Nanning530023,China; 2.West-EastGasPipelineCompany,ChinaNationalPetroleumCorporation,Zhenjiang,Jiangsu212000,China)

Characteristics of soil and water loss in the Nanning-Baise branch project area of the second West-East Gas Pipeline Project were investigated, soil and water conservation strategies were designed according to the actual conditions of the project, and the strategies which combine soil and water conservation engineering, planting design, and temporary measures to conserve soil and water were discussed in detail in this article.

soil and water conservation strategies; West-East Gas Pipeline Project; Nanning-Baise branch project

2014-02-05

：2014-04-02

王宜建(1961—),男,工程師,主要從事管道建設(shè)水土保持與生態(tài)建設(shè)研究與管理工作。E-mail:wangyijian@petrochina.com.cn

S157.2

：A

：1005-3409(2014)06-0006-04