線型輸氣管道工程水土保持措施研究
——以嵐縣—太原輸氣管道工程為例

冀瑞瑞

（山西省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院）

1 工程概況

嵐縣—太原輸氣管道工程，起點(diǎn)位于嵐縣普明鎮(zhèn)柳峪村的普明分輸站，終點(diǎn)位于太原市萬柏林區(qū)石馬村的太原末站，跨越呂梁和太原兩個(gè)市區(qū)，具體涉及呂梁市的嵐縣及太原市的婁煩縣、古交市及萬柏林區(qū)，共4個(gè)縣（市、區(qū)）。主體工程包括：新建1條輸氣主管線，線路長度136.49 km；1條天然氣支管線，即龍泉閥室—龍泉煤業(yè)支線，線路長度6.6 km；1條煤層氣支管線，即中聯(lián)煤公司增壓站—三晉公司增壓站—古交分輸站支線，線路長度27.18 km；擴(kuò)建（工藝擴(kuò)建）普明分輸站1座，新建古交分輸站及太原末站2座站場；主線新建截?cái)喾州旈y室7座，埋地閥井1座；支線新建龍泉煤業(yè)調(diào)壓站1座，新建進(jìn)地閥井1座。工程年輸送天然氣4.0億m3（85.7×104m3/d），輸送煤層氣0.95億m3/a（27.2×104m3/d），可有效解決太原市居民的生活用氣不足。

2 項(xiàng)目區(qū)自然概況

2.1 地形地貌

項(xiàng)目線路經(jīng)過區(qū)域，嵐縣境內(nèi)的地形地貌較為復(fù)雜，地貌單元主要為黃土丘陵區(qū)（含山間谷地）和河谷階地（含河床、河漫灘）。婁煩縣境內(nèi)在細(xì)米河、天池河的河道內(nèi)敷設(shè)段，為山間河流侵蝕堆積地貌；其余均為山地，其中山體多為剝蝕中低山地貌。古交市境內(nèi)地形相對(duì)單一，均為河谷階地區(qū)，地勢平緩，為山間河流侵蝕堆積地貌。萬柏林區(qū)境內(nèi)全線地勢起伏較大，總體走勢西高東低，山區(qū)起伏較大：部分山頂巖石出露，為剝蝕中低山地貌；部分山梁，黃土較深厚，為黃土丘梁侵蝕地貌；部分山間溝谷，為侵蝕沖溝地貌。

2.2 氣候特點(diǎn)

該輸氣管線工程，雖然途經(jīng)4縣（市、區(qū)），但氣候條件基本相同，均屬于溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)?？偟臍夂蛱攸c(diǎn)：四季分明，春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季涼爽濕潤，冬季寒冷少雪。日照充足，晝夜溫差大。

2.3 水土流失

項(xiàng)目區(qū)的水土流失主要為水蝕，以面蝕為主，土壤侵蝕強(qiáng)度有微度、輕度、中度、強(qiáng)烈和極強(qiáng)烈五級(jí)。根據(jù)最新的全國水土保持區(qū)劃成果，項(xiàng)目區(qū)總體屬于西北黃土高原區(qū)，微地貌主要有黃土丘陵溝壑區(qū)、河谷階地區(qū)和土石山區(qū)，容許土壤流失量為1 000 t/（km2·a）和200 t/（km2·a）。

3 水土流失防治思路

該項(xiàng)輸氣管道建設(shè)工程，線路較長，地形復(fù)雜，管線施工作業(yè)開挖擾動(dòng)地表面積大，破壞生態(tài)植被多，勢必會(huì)加大水土流失強(qiáng)度。特別是管線所經(jīng)過的黃土丘陵溝壑區(qū)和土石山區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴(yán)重，施工難度較大。搞好工程建設(shè)中的水土保持，對(duì)于保護(hù)管道沿線的生態(tài)環(huán)境，維護(hù)管道安全運(yùn)行十分必要。

根據(jù)工程建設(shè)過程中容易引發(fā)水土流失的環(huán)節(jié)，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)自然環(huán)境與水土流失特點(diǎn)，在進(jìn)行水土流失防治分區(qū)的基礎(chǔ)上，綜合考慮土地利用、措施類型及治理效果問題，重點(diǎn)考慮以下三個(gè)方面：一是項(xiàng)目區(qū)涉及黃土丘陵溝壑區(qū)、河谷階地區(qū)和土石山區(qū)三大地貌類型，地貌差異很大，布置水土保持措施時(shí)一定要因地制宜；二是由于輸氣工程管道敷設(shè)形成的施工作業(yè)面、施工場地，應(yīng)根據(jù)立地條件，采取相應(yīng)的整治措施；三是分段施工時(shí)間較短，應(yīng)注意合理安排施工作業(yè)程序，重視施工過程中的水土保持臨時(shí)防護(hù)措施及其有效落實(shí)。

4 水土保持措施布局

4.1 輸氣管線防治區(qū)

為了滿足管溝開挖和管道敷設(shè)大型機(jī)械施工的需要，管線設(shè)置一定寬度的臨時(shí)施工作業(yè)帶，管溝開挖在施工作業(yè)帶內(nèi)，作業(yè)帶內(nèi)管溝一側(cè)堆放開挖土（石）方，另一側(cè)放置敷設(shè)管道進(jìn)行對(duì)焊，并供各種施工機(jī)械在作業(yè)帶內(nèi)運(yùn)行。

主體工程在施工過程中，采取了一系列控制水土流失的措施，對(duì)管線加以保護(hù)，防止沖刷造成水土流失。管道通過坡面時(shí)，采用噴漿護(hù)面、草袋護(hù)面、草袋護(hù)坡、漿砌石護(hù)坡、漿砌石護(hù)面墻、截水墻等保護(hù)；管道橫向通過坡面時(shí)，設(shè)置截排水渠、護(hù)面、擋土墻等措施，進(jìn)行防護(hù)疏導(dǎo)排水；管道穿越河溝時(shí)，采用砌體護(hù)岸、擋墻式護(hù)岸、過水面、石籠護(hù)底、混凝土澆筑穩(wěn)管、防沖墻等；穿越面狀水域時(shí)，對(duì)于岸堤的防護(hù)主要以采用護(hù)岸的形式進(jìn)行加固；順河溝岸邊敷設(shè)管道時(shí)，通常采用護(hù)岸直接防護(hù)，以抵抗水流沖刷和淘蝕；順河溝底部敷設(shè)管道時(shí)，設(shè)置漿砌石截水墻、混凝土壓重塊、混凝土連續(xù)覆蓋、過水面、石籠護(hù)底等措施；穿越溝頭敷設(shè)管道時(shí)，在溝頭上方臺(tái)地采用截排水溝渠，以攔截徑流匯集形成沖刷。上述這些水土保持措施或具有水土保持功能的小型工程，都是必要的，但還有主體工程考慮不周的部分，需要進(jìn)行以下完善。

4.1.1 工程措施

施工結(jié)束后，對(duì)管線施工作業(yè)帶臨時(shí)占用的耕地、林地、其他草地及河灘地等區(qū)域，需要進(jìn)行土地整治。管道下溝安裝好后，先用心土回填管溝，平整土地，后用剝離的表層熟土覆蓋，復(fù)墾或恢復(fù)植被。土地整治以“挖填平衡，合理存放”為原則，做好覆土、壓實(shí)、平整恢復(fù)工作。

4.1.2 植物措施

由于管線中心線兩側(cè)5 m范圍內(nèi)禁止種植深根系植物，坡面應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、容易繁殖的植物，故管線埋設(shè)后，臨時(shí)占用林地和其他草地部分，在輸氣管線中心線兩側(cè)各5 m范圍內(nèi)統(tǒng)一恢復(fù)為草地，不再恢復(fù)林地；中心線兩側(cè)各5 m范圍以外占用林地的仍恢復(fù)為林地，占用其他草地的恢復(fù)為草地。根據(jù)因地選種、適地栽植、樹草結(jié)合的原則，林地恢復(fù)根據(jù)周邊植被情況，樹種分別選擇側(cè)柏、油松和毛白楊，草地恢復(fù)選用無芒雀麥。

造林整地根據(jù)不同的地形條件和管道敷設(shè)方式，采取相應(yīng)的整地方式。順坡敷設(shè)段管線兩側(cè)，工作面恢復(fù)造林時(shí)根據(jù)地形坡度與地面狀況，采取水平溝、水平階和魚鱗坑整地。坡度15°-20°的均整溝谷坡，以水平溝整地為主，上口寬約0.8 m，底寬0.5 m，土埂頂寬0.3 m，溝長5 m；坡度20°-25°的山脊，主要采用水平階整地，階寬1.5 m，階長5 m；坡度25°以上或者破碎地形，采用魚鱗坑整地，長徑1m，短徑0.6m，坑深0.6 m；平坦地帶，采用穴坑（圓形）整地，穴徑0.6 m，坑深0.6 m。

4.1.3 臨時(shí)防護(hù)措施

輸氣管線管溝開挖時(shí)，開挖土料沿線堆放在管溝一側(cè)，堆放時(shí)表土、心土分開，剝離的表土與臨時(shí)堆土，統(tǒng)一進(jìn)行帶狀苫蓋防護(hù)，并用裝土編織袋堆砌在土體外側(cè)坡腳進(jìn)行擋護(hù)。由于管線分段施工，裝土編織袋可以循環(huán)利用。

4.2 站場工程防治區(qū)

為保證站場安全，避免降雨造成水土流失，主體工程在站場邊坡頂部設(shè)置了梯形截水溝，場內(nèi)道路兩側(cè)設(shè)計(jì)修筑漿砌石排水溝。需要進(jìn)行完善的措施：一是在站場場地內(nèi)選擇合適的空地，作為臨時(shí)堆土（料）場，采取苫蓋及臨時(shí)擋護(hù)；二是根據(jù)場區(qū)平面布置及施工順序，設(shè)置表土堆放區(qū)，四周進(jìn)行擋護(hù)并苫蓋；三是站場區(qū)建（構(gòu)）筑物和硬化地表建設(shè)完畢后，及時(shí)清除地面附著物和垃圾，平整場地，采取綠化美化措施。

4.3 進(jìn)站道路防治區(qū)

太原末站需修進(jìn)站道路，連接末站和石馬村東側(cè)的鄉(xiāng)村公路。主體工程未考慮水土保持，需補(bǔ)充完善。道路施工時(shí)需采取的水土保持措施：一是對(duì)需要保護(hù)表土的地域，首先剝離表土，集中堆放，并苫蓋和擋護(hù)；二是對(duì)道路沿線開挖臨時(shí)堆土，進(jìn)行編織袋堰體方堆筑擋護(hù)并加苫蓋；三是在道路兩側(cè)設(shè)排水溝及消能防沖設(shè)施，以防止道路徑流沖刷；四是在施工結(jié)束后，對(duì)道路兩側(cè)綠化區(qū)域進(jìn)行土地平整，并栽植行道樹油松進(jìn)行綠化；五是對(duì)道路填方邊坡，進(jìn)行灌草護(hù)坡綠化，灌木選擇檸條，草種選用無芒雀麥。

4.4 施工道路防治區(qū)

輸氣管道沿線交通條件較優(yōu)越，但局部地段管道中線與現(xiàn)有公路有一定的距離，需建施工道路，施工結(jié)束后作為檢修道路。主體工程未考慮水土保持，需補(bǔ)充完善。從永臨結(jié)合角度看，施工道路需采取的水土保持措施：一是在道路兩側(cè)修建排水溝，并增設(shè)消能防沖設(shè)施；二是在施工結(jié)束后，對(duì)道路路面進(jìn)行全面整修，并進(jìn)行行道綠化，樹種選用側(cè)柏；三是在半挖半填路段，挖填方邊坡采取灌草結(jié)合護(hù)坡綠化，灌木選擇檸條，草種選用無芒雀麥。

4.5 臨時(shí)堆管場防治區(qū)

管線組裝和施工一般均在作業(yè)帶范圍內(nèi)進(jìn)行，僅考慮管材臨時(shí)堆放場占地。主體工程未考慮水土保持，需補(bǔ)充完善。需采取的水土保持措施：一是施工結(jié)束后，對(duì)臨時(shí)堆管場占地區(qū)域進(jìn)行清理與土地平整；二是對(duì)臨時(shí)占用耕地部分進(jìn)行復(fù)耕，對(duì)臨時(shí)占用其他草地部分采用撒播草籽的方式進(jìn)行植被恢復(fù)，草種選擇無芒雀麥。

4.6 輸電線路防治區(qū)

古交分輸站和太原末站為新建站場，電源就近引接于附近的國家電網(wǎng)，站內(nèi)電纜采用直埋敷設(shè)方式。古交分輸站電源引接處緊鄰站場，沒有新增臨時(shí)占地。太原末站電源引接處距離站場較遠(yuǎn)，站外電纜長度約2.0 km，占地類型為林地。施工結(jié)束后，對(duì)臨時(shí)占地區(qū)域進(jìn)行土地平整并恢復(fù)為林地，樹種選擇油松。

5 結(jié)語

輸氣管道工程與其他生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目相比，具有一定的特殊性。在建設(shè)過程中，管溝開挖、高挖低填、穿越開挖等施工活動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的人為水土流失，使區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，從而影響工程實(shí)施和安全運(yùn)營。根據(jù)地域條件與工程施工特點(diǎn)，對(duì)不同分區(qū)進(jìn)行了水土保持措施布局研究，實(shí)施后可使水土流失防治責(zé)任范圍的各類擾動(dòng)地面得到有效治理，最大程度地減少工程建設(shè)新增水土流失，有利于恢復(fù)和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。