陈文辉
(山西省水利水电勘测设计研究院,山西 太原 030024)
为了贯彻《中华人民共和国水土保持法》及有关法律、法规的精神,解决好项目建设中取土场与周边环境的关系,治理好原有水土流失,防治取土过程中引发新的水土流失,保护和改善取土场周边的景观和生态环境,将因项目建设中取土场造成的新增水土流失危害减少到最小,保障项目建设的安全,发挥项目的经济效益和社会效益,本研究依据原平煤层气液化项目的水土保持方案,对该项目建设过程的取土场引发的水土流失进行分析,提出相应的水土流失防治措施,为同类工程的取土场治理水土流失提供科学依据和建议。
原平煤层气液化项目位于原平市城区西北18km处的大牛店镇阳武二村,处于阳武河上游山体与平川相交之处,同蒲、朔黄铁路贯穿其中,项目建设地区紧邻大运公路,交通便利,可直接通往周边地区。
项目区为土石山区,山体中上部大多为基岩裸露区,沉积有鲕状灰岩、斜长角闪岩、花岗岩等。根据《水利部关于划分国家级水土流失重点防治区的公告》,项目区属于国家级重点治理区,其土壤侵蚀类型为水力侵蚀,侵蚀强度以微度侵蚀为主。根据《土壤侵蚀分类分级标准》,项目区属北方土石山区,土壤容许流失量200t/km2·a。
本工程的建设规模为100×104m3/d(操作弹性60%~120%)的LNG生产装置。该装置年操作时间为8000h,装置建成投产后,LNG产量为25.3×104t/a。
本项目目标产品为液化煤层气(10kPa,-163℃),产品质量优良,性能稳定,作为新型燃料,符合国家清洁燃料标准,运输、储存、使用方便,市场前景广阔。LNG主要用气目标为山西省的40万辆重卡(包括燃气产业集团公司内部3万辆大型运煤车辆),山西省及周边省份的LNG加气站,LNG运输均采用槽车拉运方式外销。
该工程属新建工程,项目主要包括液化厂区、交通道路(进厂道路和取土道路)、输电线路及取土场。
取土场位于厂区北侧井泉沟的东侧边坡上,共设2个相邻的取土场,其中1号取土场供土量10.25万m3,占地面积1.12hm2,取土场平均长152m,宽90m,取土高度30m;2号取土场供土量10.44万m3,占地面积1.02hm2,取土场平均长165m,宽70m,取土高度25m,占地类型均为其他草地。2个取土场供土量20.69万m3,为液化厂厂区和进厂道路提供填方用土。
取土场位于厂区北侧井泉沟的东侧边坡上,通过调查,取土场范围内未发生过崩塌、滑坡和泥石流等自然灾害。
两个取土场均位于沟道一侧的边坡上,取土后拓宽沟道,新形成的坡面上游汇水量很小,取土过程中通过削坡开级,采取排水及边坡防护措施后诱发崩塌、滑坡和泥石流的可能性很小。
取土场位于井泉沟沟道的一侧,距周边最近村庄浮图寺和阳武二村,以及大运公路的距离均大于500m。在正常的可视范围之外,水保措施落实后,不会影响与周边的景观协调性。
取土场占用的地类以其他草地为主,符合国家土地管理政策;周围无自然景观和人文景观,没有自然保护区、风景名胜区和其他需要特别保护的敏感点等。取土场选址符合《开发建设项目水土保持技术规范》的选址要求,从水保角度分析,选址可行。
在主体工程建设过程中,取土场主要的水土流失影响因素有建设期的开挖取土对地形地貌的破坏以及对植被的破坏。自然恢复期随着场地平整、表土返还、复耕等措施的实施,耕地得以恢复。
对两个取土场的坡面进行削坡开级取土,取土边坡坡比为1∶2,每隔10m高建一个2m宽的马道,逐级削坡开级取土,其中1号取土场最低高程为965m,最高点高程为990m;2号取土场最低高程为975m,最高点高程为1000m,两个取土场取土后最低高程面会形成一个平台。
截水沟:取土场取土边界线外1m处设截水沟,采用浆砌石矩形结构,深、底宽均为0.5m,侧墙和底板厚均为0.4m,其中1号取土场的截水沟长217m,2号取土场的截水沟长210m。
坡脚排水沟:取土结束后,在取土场最终坡脚1m处修建坡脚排水沟,采用浆砌石矩形结构,深、底宽均为0.5m,侧墙和底板厚均为0.4m,其中1号取土场的坡脚排水沟长155m,2号取土场的坡脚排水沟长175m。
横向排水沟:在取土场的马道上布设横向排水沟,采用浆砌石矩形断面,深、底宽均为0.4m,侧墙和底板厚均为0.3m,其中1号取土场的马道横向排水沟长145m,2号取土场的马道横向排水沟长136m。
与此同时,对取土场的第一个边坡沿坡脚以上0.5m高的边坡进行浆砌石护坡,其中1号取土场的浆砌石护坡面积为76m2,2号取土场的浆砌石护坡面积为85m2。另外,对取土场形成的坡面和平台进行土地整治,绿化前进行覆土,覆土厚度0.5m,土地整治面积为2.02hm2,其中1号取土场土地整治面积为1.06hm2,2号取土场土地整治面积为0.96hm2,整治后进行绿化。
对取土场坡面和马道采用灌草相结合的措施进行护坡,种植紫穗槐和紫花苜蓿,绿化面积1.03hm2,其中1号取土场边坡绿化面积0.48hm2,2号取土场边坡绿化面积0.55hm2。取土场取土后底部高程形成的平台撒草籽进行植被恢复,其中1号取土场的底高程平台面积0.58hm2,2号取土场的底高程平台面积0.41hm2,草籽选用紫花苜蓿,种植标准50kg/hm2。草种要求籽粒饱满,无病虫害。
为减少取土过程中对周边的影响,在取土场的坡脚设临时挡护。临时排水沟设置在堆土场四周,沉沙池设置在排水沟出口处。主要采取装土编织袋堆砌在取土场坡脚,形成拦挡,防止水土流失。本方案设计编织袋长0.6m、宽0.4m、高0.2m,每层编织袋间相互叠压,墙高1m。施工后期拆除并回收编织袋。
通过对取土场新增水土流失预测分析,取土场等挖、填土方较多区域,应堆土后立即实施挡护、遮盖、排水等临时性防护措施;另外应先修筑拦挡工程后排渣,在施工期可先行安排拦挡措施,取土结束后及时进行植被恢复;排水沟在施工前提前建设。