杏子川采油廠水保方案探析

梁譯文

（安塞縣水土保持工作隊(duì)　陜西　安塞　717400）

?

杏子川采油廠水保方案探析

梁譯文

（安塞縣水土保持工作隊(duì)陜西安塞717400）

摘要近年來(lái)，隨著陜北能源開發(fā)的不斷擴(kuò)大，區(qū)域水土破壞面也越來(lái)越大。文章通過(guò)分析杏子川采油廠所在地自然概況和水土流失情況，對(duì)項(xiàng)目開發(fā)水土流失造成的危害和防治措施進(jìn)行了探討，提出將水保方案納入主體工程、加大措施、強(qiáng)化監(jiān)理等手段，以確保水保方案能得到認(rèn)真貫徹落實(shí)。

關(guān)鍵詞采油廠；水土流失；水保方案

1　工程概況

安塞縣地形地貌復(fù)雜多樣，溝壑密度為407萬(wàn)條/ km2。屬中溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候，年平均降水量505.3mm。延長(zhǎng)油田股份有限公司杏子川采油廠成立于1987 年10月，是一個(gè)以鉆井、采油、運(yùn)輸為一體的國(guó)有股份制企業(yè)，有生產(chǎn)井3709口，注水井783口，日產(chǎn)凈油1950t。杏子川采油廠2012年勘探區(qū)域分布在延安市安塞縣坪橋鎮(zhèn)、王家灣鄉(xiāng)、化子坪鎮(zhèn)、譚家營(yíng)鄉(xiāng)、建華寺鎮(zhèn)、樓坪鄉(xiāng)、鐮刀灣、沿河灣、王堯9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，境內(nèi)有延河、大理河、清澗河3條水系，項(xiàng)目區(qū)建設(shè)井場(chǎng)96個(gè)，運(yùn)油道路102.07km，共征地101.61hm，其中井場(chǎng)40.36hm2。項(xiàng)目區(qū)石油豐富，當(dāng)?shù)卣觅Y源優(yōu)勢(shì)，實(shí)行開放型開發(fā)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)走上了一條快速增長(zhǎng)的軌道，綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力顯著增強(qiáng)。

2　項(xiàng)目區(qū)水土流失與水土保持特點(diǎn)

2.1水土流失現(xiàn)狀與特點(diǎn)

杏子川采油廠地處黃土丘陵溝壑區(qū)，地勢(shì)西北高，東南低，地形支離破碎，水土流失侵蝕模數(shù)12000t/km2.a。侵蝕類型以水蝕為主，風(fēng)蝕、重力侵蝕次之。隨著石油開采面的增大，在開辟道路、井場(chǎng)建設(shè)等作業(yè)中造成的土壤結(jié)構(gòu)破壞，微地形改變及植被破壞，使土壤抗沖性、抗蝕性明顯降低。人為的破壞，加速了自然侵蝕，加劇了水土流失，特別是開辟道路中，自然邊坡的穩(wěn)定性破壞，若路邊無(wú)排水措施、邊坡無(wú)保護(hù)措施，在水力、風(fēng)力、重力、凍融等因素誘導(dǎo)下，極易發(fā)生崩塌、瀉流、滑坡等自然災(zāi)害。

2.2項(xiàng)目區(qū)水土治理現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)家及陜西省將陜北列為水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，項(xiàng)目區(qū)被劃分為重點(diǎn)治理區(qū)。通過(guò)治山治水、封山育林、封溝打壩、打井建站、加固堤防、治溝淤地壩等工程措施和植物措施，水土保持建設(shè)取得了較大成果，累計(jì)治理水土面積8327hm2，占水土流失面積30.8%，林草覆蓋達(dá)到30%左右。

3　項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)造成的水土流失與危害

杏子川采油廠地處國(guó)家級(jí)陜甘寧蒙接壤石油天然氣開發(fā)重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)和河龍區(qū)間多沙粗沙重點(diǎn)治理區(qū)，該區(qū)地形復(fù)雜、土質(zhì)疏松、梁窄坡陡，植被稀少，一旦出現(xiàn)暴雨就會(huì)發(fā)生山洪泥石流災(zāi)害。短時(shí)間山洪暴發(fā)，河水猛漲，不僅造成嚴(yán)重的水土流失，而且還會(huì)沖毀井場(chǎng)、道路，給石油生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。

3.1水土流失防治范圍及面積

杏子川采油廠由采油井場(chǎng)和原油運(yùn)輸?shù)缆方M成,新建井場(chǎng)96個(gè)，大多布設(shè)于梁峁邊線以上的梁峁地段。每個(gè)井場(chǎng)均由簡(jiǎn)易住房、儲(chǔ)油罐和油井三部分組成。采油區(qū)井場(chǎng)間運(yùn)油道路聯(lián)接，采油道路路基設(shè)計(jì)寬度為7m，直接影響區(qū)面積為45.86hm2，防治責(zé)任范圍面積為203.39hm2。

3.2水土流失預(yù)測(cè)結(jié)果

杏子川采油廠征地101.61hm2。根據(jù)不同的地貌類型，在施工過(guò)程中還有切坡區(qū)占地和壓坡區(qū)占地，經(jīng)測(cè)算，本項(xiàng)目建設(shè)擾動(dòng)原地貌、破壞土地和植被的面積為157.53hm2，直接影響區(qū)面積為45.86hm2，故本項(xiàng)目防治責(zé)任范圍面積為203.39hm。預(yù)測(cè)時(shí)段內(nèi)工程建設(shè)可能造成的水土流失總量為10.01萬(wàn)t，可能產(chǎn)生棄渣量79.76萬(wàn)m3，折合107.68萬(wàn)t，全部以填代棄。

3.3水土流失危害與評(píng)價(jià)

杏子川采油廠建設(shè)施工過(guò)程中，原地貌形態(tài)、土壤結(jié)構(gòu)、地表植物都不同程度地受到改變和損壞，其危害主要反映在以下幾個(gè)方面：

3.3.1對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響。杏子川采油廠油井布設(shè)“點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣”，其開發(fā)建設(shè)將使得經(jīng)過(guò)多年自然和人為改造才形成的耕作層或植被生長(zhǎng)層土壤被挖損，剝離或壓埋，造成土壤肥力和蓄水能力的迅速降低或喪失，其誘發(fā)的加速侵蝕又使施工區(qū)及周邊土地生產(chǎn)力下降，讓水土流失面積和強(qiáng)度進(jìn)一步增大，使原本十分脆弱的區(qū)域環(huán)境更加惡化，加快了荒漠化進(jìn)程，區(qū)域環(huán)境質(zhì)量將明顯下降。

3.3.2對(duì)河道行洪的影響。井場(chǎng)、道路施工過(guò)程中堆放于河岸、坡面的棄渣，如不采取防治措施，在遇到暴雨洪水時(shí)將造成高強(qiáng)度的水土流失。這些棄渣在進(jìn)入河道后，導(dǎo)致河床抬高，行洪段面變小，勢(shì)必會(huì)增大洪水淹沒(méi)范圍，助長(zhǎng)洪水危害。同時(shí)增加河流的輸沙量，對(duì)下游河道造成淤積，影響到下游群眾的生產(chǎn)、生活安全。

3.3.3對(duì)采區(qū)安全生產(chǎn)的影響。坡面井場(chǎng)及運(yùn)油道路開挖使地面物質(zhì)裸露，自然路徑被截?cái)?，土體結(jié)構(gòu)遭到破壞，土壤抗剪強(qiáng)度降低，加劇了水力、風(fēng)力侵蝕；開挖形成直陡邊坡，增大了臨空面，特別是井場(chǎng)運(yùn)油道路的填方邊坡，若不采取必要的防護(hù)措施，一旦遇到大雨或連陰雨，會(huì)形成坡面水流片蝕和沖溝侵蝕，產(chǎn)生高含沙量，甚至?xí)?dǎo)致邊坡瀉溜、滑塌等混合侵蝕的發(fā)生，影響采區(qū)安全生產(chǎn)。

4　水保方案

根據(jù)杏子川采油廠主體工程對(duì)水土流失的影響程度，針對(duì)工程所處的不同地形，進(jìn)行不同的防治，重點(diǎn)將井場(chǎng)和道路工程防治區(qū)作為重點(diǎn)防治區(qū)域。具體措施如下：

4.1井場(chǎng)防治區(qū)

在井場(chǎng)上部采取工程措施與植物措施相結(jié)合，攔、蓄措施相配套的防治方案。井場(chǎng)上部切坡面布設(shè)截排水設(shè)施，疏通原有坡面自然徑流路徑，防止上部來(lái)水沖刷井場(chǎng)。當(dāng)切坡面高度小于6m，采用植物措施護(hù)坡，護(hù)坡以草灌為主。為了防止棄（填）土邊坡的滑塌和土壤流失，應(yīng)根據(jù)地形在下部有農(nóng)林用地的地段設(shè)置起到田坎作用的編織土袋擋墻，減少壓埋占地。

4.2道路防治區(qū)。

杏子川采油廠共建設(shè)原油采用道路102.07 km，采運(yùn)油道路基本沿原有地形地貌修筑，內(nèi)側(cè)為挖方，外側(cè)為填方，土方挖填基本平衡，無(wú)棄土場(chǎng)和取土場(chǎng)。因此，水土流失防治重點(diǎn)為道路上、下邊坡和排水系統(tǒng)的完善，主要為“上攔、下護(hù)、路排”。上攔即在路段上部坡面采取水平溝或魚鱗坑整地，攔蓄降水就地入滲，同時(shí)護(hù)坡固土，恢復(fù)植被。下護(hù)即在下部虛土坡面采取工程整地，以草灌為主的植物護(hù)坡，防止路面散水沖刷邊坡，攔渣、護(hù)坡、恢復(fù)植被。主要種植耐寒、耐干旱、耐貧瘠、根系發(fā)達(dá)分蘗萌芽強(qiáng)的沙棘、檸條等。草種選擇紫花苜蓿、小冠花、沙打旺等。路排即在道路內(nèi)側(cè)設(shè)置排水渠，并根據(jù)周圍地形條件，在適當(dāng)位置設(shè)置急流槽，將水引排至溝道。

4.3水土保持措施典型設(shè)計(jì)

4.3.1井場(chǎng)生產(chǎn)區(qū)防治措施設(shè)計(jì)

以井場(chǎng)圍墻為界的生產(chǎn)區(qū)作為一個(gè)防治單元，其工程措施主要有排水渠、蓄水池和切坡區(qū)防護(hù)設(shè)計(jì)。

（1）排水渠設(shè)計(jì)。排水渠按10年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。為了便于施工，確定排水渠斷面尺寸為寬0.3m，深0.3m。采用MU10普通燒結(jié)磚砌筑，M10水泥砂漿抹面，抹面厚度大于2.5cm，渠側(cè)墻厚度0.3m，渠底厚度0.3m。每個(gè)井場(chǎng)平均布設(shè)100m。

（2）蓄水池設(shè)計(jì)。每個(gè)井場(chǎng)布設(shè)蓄水池一座。蓄水池設(shè)計(jì)容積必須大于設(shè)計(jì)暴雨徑流量，采用矩形斷面，漿砌磚結(jié)構(gòu)。蓄水池側(cè)墻采用漿砌磚擋土墻，側(cè)墻高2.0m，頂寬0.37m，底寬0.75m，基礎(chǔ)外伸0.25m，蓄水池底板厚0.37m。共設(shè)計(jì)完成挖方12038m3，回填土4715m3，漿砌磚2944m3，水泥砂漿抹面5229m2。為了減少暴雨徑流對(duì)地面的沖刷，在井場(chǎng)區(qū)圍墻、排水渠、路邊栽植小葉楊、沙棘，株距為2m。單個(gè)井場(chǎng)平均布設(shè)小葉楊174株，在樹間和其余空地種植耐瘠薄、耐寒和耐熱能力強(qiáng)，各類土壤均能生長(zhǎng)的羊茅草，單個(gè)井場(chǎng)平均布設(shè)1342m2。

（3）井場(chǎng)切坡區(qū)的防護(hù)設(shè)計(jì)。井場(chǎng)靠山一側(cè)的切坡高度為2m～10m不等，切坡區(qū)應(yīng)分級(jí)削坡，每級(jí)高度3m～6m，坡比1∶0.75。每級(jí)坡頂部留1m寬的平臺(tái)，栽植一行沙棘帶，株距1m。采用水平溝整地，水平溝開口寬0.5m，底寬0.3m，深0.4m，播種量為25kg/hm2。單個(gè)井場(chǎng)切坡區(qū)栽植沙棘106株，穴播紫花苜蓿3.74hm2，種籽量93.5kg。截水溝設(shè)計(jì)流量與井場(chǎng)排水渠的確定方法相同，也按排水工程10年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。截水溝采用土質(zhì)梯田斷面，設(shè)計(jì)比降采用1/100，渠底寬0.4m，渠深0.4m，溝內(nèi)坡比1∶1。截水溝必須在母質(zhì)土上開挖。

4.3.2運(yùn)油道路水土保持措施典型設(shè)計(jì)

根據(jù)主體工程已完成道路的路基工程，水土保持防護(hù)措施典型設(shè)計(jì)包括：谷坡型道路防治、梁峁型道路防治、道路切坡及壓坡區(qū)的治理。

（1）谷坡型道路防治設(shè)計(jì)。谷坡型道路長(zhǎng)度為43.37km，本方案對(duì)主體工程未設(shè)排水溝的路段進(jìn)行補(bǔ)充設(shè)計(jì)，即在路面內(nèi)側(cè)設(shè)道路排水溝。路肩排水溝的坡度大于1/50，采用M7.5水泥砂漿漿砌石，矩形斷面。溝底寬0.4m，溝深0.4m，側(cè)墻厚度0.3m，溝底厚度0.3m，并在溝底設(shè)消能齒，排水溝必須在母質(zhì)土上開挖。在坡度較緩的路段，路肩排水溝采用梯形斷面，結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆C20混凝土排水溝，溝底寬0.4m，溝深0.4m，邊坡1∶0.5，溝底厚0.1m，壁厚0.06m。在道路外側(cè)栽植小葉楊和沙棘隔株混交，土質(zhì)排水溝內(nèi)及周邊撒播羊茅草，以減輕水流對(duì)渠壁的沖刷。

（2）川臺(tái)地及梁峁型道路防治設(shè)計(jì)。川臺(tái)型及梁峁型道路長(zhǎng)18.41km，在道路兩側(cè)分別布設(shè)寬1m的保護(hù)帶，保護(hù)帶總長(zhǎng)12180m。保護(hù)帶修成竹節(jié)蓄水槽，蓄水槽斷面為梯形，開口寬0.5m，深0.5m，邊坡率0.5，節(jié)長(zhǎng)5m。節(jié)與節(jié)之間筑土埂相隔，土埂頂寬0.5m，路面產(chǎn)生徑流匯入蓄水槽內(nèi)，不產(chǎn)生沖刷。蓄水槽內(nèi)單行隔株混交側(cè)柏和沙棘，一個(gè)蓄水槽內(nèi)栽植兩株側(cè)柏一株沙棘或兩株沙棘一株側(cè)柏，蓄水槽及隔水埂均種植羊茅草，使之形成植物帶。

（3）道路切坡區(qū)防治設(shè)計(jì)。道路開挖切坡區(qū)占地面積15.31hm2。將切谷坡修整為1∶1的谷坡，在坡頂、坡腳處分別栽植兩行密植沙棘作為綠籬笆，攔截谷坡徑流。綠籬笆沿等高線布置，采用水平溝整地，水平溝開口寬0.5m，底寬0.3m，深0.4m。水平溝每隔5m加橫檔，外緣設(shè)蓄水埂，埂寬0.2m，溝內(nèi)栽植兩行灌木，栽植株距為1m。谷坡沿等高線溝播種紫花苜蓿護(hù)坡。

（4）道路壓坡區(qū)的治理設(shè)計(jì)。道路建設(shè)壓坡區(qū)面積為30.62hm2，治理方案為沿等高線布設(shè)水土保持林草治理措施。選擇帶狀混交的營(yíng)造方式，即喬木林和灌木林以行混交。林帶分組成為一行喬木林，一行灌木林。喬木樹種選擇適宜本地生長(zhǎng)的刺槐；灌木樹種選擇生長(zhǎng)快、根系發(fā)達(dá)、主根深、萌蘗性極強(qiáng)的水土保持優(yōu)良品種紫穗槐，每公頃2000株。紫穗槐每公頃3333株。

5　結(jié)語(yǔ)

該水保防治措施工程量是在具體設(shè)計(jì)計(jì)算和典型設(shè)計(jì)工程量基礎(chǔ)上分類估算形成。共設(shè)蓄水池96個(gè)，土場(chǎng)土質(zhì)排水渠15360m，井場(chǎng)磚砌排水渠9600m，道路砌石排水溝17347m，道路混凝土排水溝11565m，急流槽3000m。栽植喬木7.36萬(wàn)株，灌木23.44萬(wàn)株，種草72.67hm2，種子1476.3kg。通過(guò)實(shí)施本方案報(bào)告書中提出的水土流失防治措施，能有效防止新增水土流失，可實(shí)現(xiàn)采油區(qū)環(huán)境的改善和恢復(fù)，有助于項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)和水土保持建設(shè)實(shí)現(xiàn)雙贏。陜西水利

（責(zé)任編輯：李蕊）

中圖分類號(hào)：X38

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A